雙調風軸向旋流燃燒器試驗與優(yōu)化研究.pdf

1、煤粉燃燒器的優(yōu)化對于實現(xiàn)大型電站鍋爐的高效燃燒和低NOx排放具有重要的意義。本文以國電寧夏石嘴山發(fā)電有限責任公司4x330MW機組鍋爐使用的雙調風軸向旋流燃燒器為對象,為解決在實際運行過程中存在燃燒器掉粉及由此引起的爐渣含碳量高、燃燒穩(wěn)定性和燃燒器調節(jié)能力差等問題,采用燃燒調整優(yōu)化試驗、空氣動力場試驗等試驗方法,對該燃燒器的結構、性能和空氣動力學特性等進行了系統(tǒng)研究。燃燒調整優(yōu)化試驗表明,燃燒穩(wěn)定性差和調節(jié)能力差的根本原因是燃燒器本身的

2、缺陷,表現(xiàn)為內二次風旋流強度不足對燃燒狀況產(chǎn)生明顯的改變,而燃燒調整的作用有限;同樣對鍋爐大渣含煤,燃燒調整也不能明顯改善。冷態(tài)試驗臺試驗研究結果表明,現(xiàn)有燃燒器的穩(wěn)焰環(huán)造成在一次風出口的一次風管外壁附近形成相當寬的低速區(qū),是導致積粉的主要原因;而采用穩(wěn)焰齒可使一次風管出口速度分布均勻,減小外壁附近的低速區(qū),增加外壁附近湍流擾動,既有利于減輕積粉,又可保持燃燒器在燃燒方面的優(yōu)勢。針對內二次風調節(jié)能力差進行的冷態(tài)空氣動力場試驗發(fā)現(xiàn),內二次

3、風對回流區(qū)大小起著重要的作用,增加其旋流強度,回流區(qū)增大有利于強化著火和穩(wěn)定燃燒,反之則不利于燃燒穩(wěn)定;而增加內二次風風量相對影響不大;燃燒器結構缺陷主要是內二次風通道的結構和流動特性不佳,導致回流區(qū)尺寸和射流擴展角小,內二次風的調節(jié)性能差。燃燒器空氣動力學特性的數(shù)值模擬研究結果表明,內二次風速度和風量不夠的原因是,內二次風葉片數(shù)量較多且與軸向夾角大導致該區(qū)域阻力太大,而內二次風旋流強度大而軸向速度不足,是又一重要原因。通過本文系統(tǒng)的試