35t/h锅炉中心给粉旋流燃烧器单相流动特性的试验研究

摘要

随着我国国民经济的发展，电力的需求日益提高。为了满足电力需要，火力发电厂锅炉单机容量不断增加，但同时存在着锅炉燃烧效率低、污染物排放水平高等问题。在这种情形下，有必要开发出适合我国国情的高效、低NOX旋流燃烧技术，来解决大型电站锅炉煤粉燃烧过程中存在的问题。本文所研究的中心给粉旋流燃烧器就是其中的一种旋流燃烧技术。
　　为了对某厂锅炉燃烧器进行改造，本文对中心给粉旋流燃烧器出口流场特性进行试验研究，通过中心给粉旋流燃烧器的冷态单相试验对其结构进行优化，找出适合该厂炉内煤粉燃烧的最优结构，作为最终改造所采用结构，并研究了结构参数（一次风扩口角度、长度及位置，内二次风扩口角度及位置，外二次风扩口角度及位置）和运行参数（一次风率、二次风率、内外二次风风量配比）对中心给粉旋流燃烧器空气动力场流动特性的影响。同时对该厂燃烧器原型蜗壳型旋流燃烧器出口流场的特性进行试验研究，比较这两种燃烧器性能的优劣。空气动力场试验结果表明，中心给粉旋流燃烧器性能优于蜗壳型旋流燃烧器。
　　在已知中心给粉旋流燃烧器优化结构基础上，为了得知没有安装单独测速装置且处于大风箱结构下通过切向叶片角度变化来改变其风量变化的内、外二次风风量配比真实情况，本文通过对内、外二次风通道中相关叶片阻力试验的测量，得到了一定叶片结构参数下，处于大风箱结构下的内、外二次风风量的配比。
　　根据叶片阻力试验研究结论，为了进一步研究大风箱结构下切向叶片角度变化对中心给粉旋流燃烧器出口流场特性的影响，本文利用热线风速仪对该条件下燃烧器出口流场进行测量。最终结果表明，对于采用大风箱结构配风的中心给粉旋流燃烧器，当切向叶片角度发生变化时，燃烧器出口流场流动特性与以往假定切向叶片角度不变而通过改变内、外二次风风量配比来研究内、外二次风风量配比对燃烧器出口流场流动特性的试验结果不同。这说明不能忽略由切向叶片角度变化而引起的燃烧器出口流场的影响。

目录

35t/h 锅炉中心给粉旋流燃烧器单相流动特性的试验研究

STUDIES ON SINGLE-PHASE FLOWCHARACTERISTICS OF CENTRAL-FUEL-RICHSWIRL COAL COMBUSTION BURNER IN A 35T/H BOILER

摘 要

Abstract

目 录

第1 章 绪 论

1.1 课题背景及意义

1.2 煤粉燃烧技术分类

1.2.1 墙式布置燃烧技术

1.2.2 角式布置燃烧技术

1.2.3 W 火焰燃烧技术

1.3 旋流煤粉燃烧技术研究现状

1.4 主要研究内容

第2 章 中心给粉旋流燃烧器结构优化试验研究

2.1 引言

2.2 锅炉及燃烧器原型概况

2.2.1 锅炉概况及主要设计规范

2.2.2 燃烧器结构参数

2.2.3 锅炉实际运行中存在的问题及原因分析

2.3 冷态单相试验台的模化设计

2.3.1 模化基本理论及模化方法的选择

2.3.2 试验系统的介绍

2.3.3 冷态模化计算

2.4 中心给粉旋流燃烧器结构优化试验

2.4.1 结构参数对燃烧器出口流场的影响

2.4.2 运行参数对燃烧器出口流场的影响

2.5 燃烧器改造前后试验结果分析

2.5.1 冷态单相试验结果分析

2.5.2 工业试验结果分析

2.6 本章小结

第3 章 叶片阻力试验研究

3.1 引言

3.2 问题的提出

3.3 解决思路

3.4 阻力系数

3.5 轴向叶片阻力试验研究

3.5.1 试验系统介绍

3.5.2 试验工况安排

3.5.3 试验结果分析

3.6 切向叶片阻力试验研究

3.6.1 试验系统介绍

3.6.2 试验工况安排

3.6.3 试验结果分析

3.7 问题的解决

3.8 本章小结

第4 章 中心给粉旋流燃烧器流动特性试验研究

4.1 引言

4.2 试验系统介绍

4.2.1 恒温热线热膜风速仪的工作原理

4.2.2 恒温热线热膜风速仪系统的组成

4.2.3 恒温热线热膜风速仪的操作

4.3 试验结果分析

4.3.1 两种燃烧器流动特性试验对比

4.3.2 内、外二次风风量配比对中心给粉旋流燃烧器出口流场的影响

4.3.3 大风箱结构下切向叶片角度变化对中心给粉旋流燃烧器流动特性研究

4.4 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

哈尔滨工业大学学位论文原创性声明及使用授权说明

致 谢