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600MW机组锅炉燃烧器布置方式对炉内空气动力场影响的研究及评价

作　者: 徐宝山
导　师: 王雅勤
学　校: 华北电力大学
专　业: 热能工程
关键词: 炉内空气动力场速度偏差燃烧器布置方式热线风速仪
分类号: TK223.23
类　型: 硕士论文
年　份: 2001年
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内容摘要

本文针对大容量四角切圆燃烧锅炉，由于炉内空气动力场组织不尽合理，在运行中容易产生煤粉气流贴壁刷墙造成炉膛壁面结渣和高温腐蚀问题，还容易产生炉膛出口截面左右侧速度偏差较大引起受热面局部超温及爆管等问题，进行了长期的试验室冷态模化试验研究。本文以HG-2023/17.6-YM4型锅炉初步设计方案为原型，按1:15的比例设计、制造了冷态模化试验台，根据试验要求，确定了试验方案和试验方法，采用热线风速仪（HWA）测量燃烧器区域各截面、炉膛出口截面及末级再热器出口截面速度分布。还模拟实际锅炉增减负荷时各层喷口的投停变化工况，进行了燃烧器区域气流旋转特性的飘带示踪观察试验研究。试验结果表明：采用部分喷口反切技术可以明显的改善炉内空气动力场的分布，使炉内气流旋转直径减小，炉膛出口截面气流的分布得到改善；反正切动量矩之比R能比较好地反应炉内空气动力场状况，综合考虑反正切动量矩之比R对炉内气流平均旋转直径和炉膛出口截面气流分布指数的影响，R控制在0.7左右比较合适；气流旋转具有很大的惯性，旋转方向一旦确定后，增加反旋风很难改变其旋转方向，对于带有部分二次风喷口反切的四角切圆燃烧锅炉，为了避免炉内气流反向旋转，要注意燃烧器各层喷口的投入顺序，锅炉启动升负荷时应该先把没有反切的喷口投入，锅炉停炉降负荷时应尽量先把反切喷口切除。本文所做的试验研究工作基本上反映了大型锅炉炉内空气动力场的真实情况，对于选择燃烧器布置方式，对于优化锅炉运行都具有重要的理论参考价值。

全文目录

第一章绪论  7-17
  1．1 引言  7-8
  1．2 本课题的研究背景  8-9
  1．3 切向燃烧锅炉冷态空气动力场试验研究综述  9-15
  1．4 本论文的主要研究内容和意义  15-17
第二章 HG-2023/17．6-YM4型锅炉简介  17-30
  2．1 概况  17
  2．2 锅炉容量及主要参数  17-19
    2．2．1 BMCR（660MW）工况  17-19
    2．2．2 额定（600MW）工况  19
  2．3 设计燃料  19-20
  2．4 主要设计特点  20-22
  2．5 切向摆动式燃烧器  22-30
    2．5．1 燃烧器的布置  22-24
    2．5．2 燃烧器的设计参数  24-25
    2．5．3 燃烧器结构特点  25-30
第三章热线风速仪测量技术  30-39
  3．1 热线风速仪的优点  30
  3．2 热线风速仪测量原理  30-34
    3．2．1 热线风速仪的速度测量原理  30-32
    3．2．2 热线风速仪的方向测量原理  32-33
    3．2．3 热线风速仪的湍流强度测量原理  33-34
  3．3 STREAMLINE三维热线风速仪介绍  34-39
    3．3．1 StreamLine硬件  36-37
    3．3．2 StreamWare应用软件  37
    3．3．3 探头坐标系统  37-39
第四章冷态模化试验台及试验方案  39-49
  4．1 冷态模化试验台介绍  39-40
  4．2 测点布置  40-41
  4．3 模化风量、风速计算  41-45
  4．4 试验工况  45-47
  4．5 数据处理原则  47-49
    4．5．1 炉膛气流旋转直径及相对旋转直径  47-48
    4．5．2 气流速度分布指数  48-49
第五章试验结果分析  49-81
  5．1 燃烧器区域流场特点定性分析  49-50
  5．2 燃烧器区域流场特点定量分析  50-52
  5．3 水平烟道气流流场特点分析  52-54
  5．4 反正切动量矩之比R对炉内空气动场分布的影响  54
  5．5 观察试验结果分析  54-81
第六章结论  81-82
致谢  82-83
参考文献  83-87

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