服务热线：燃煤锅炉烟气热偏差的形成原因
2013年04月29日
沧州五森管道有限公司
1、残余旋转
四角切圆燃烧煤粉锅炉具有火焰充满度高，风粉混合强烈，有利于煤粉燃尽；火焰温度与热流密度较均匀，NOX生成较少；且通过可调缩孔对单只燃烧器的设计和整个炉内空气动力场的组织，其煤种适应性好等优点。
但这种燃烧方式 的缺陷 是在炉膛出口处留有强烈的残余旋转以及炉内燃烧实际切圆直径过大。可调缩孔
炉内旋转动量矩与炉膛容量的关系为：
M·E=M·(R/2)∝D(4/3)
式中：M·E……炉膛旋转气流动量矩
M……四角射流的动量
R……假象切圆直径
D……炉膛宽度
从公式可以看出炉内旋转动量矩与锅炉宽度的4/3次方、炉膛切圆直径及四角射流的动量成正比。
按CE设计，通过可调缩孔对一次风速基本不随锅炉容量变化，而二次风速与炉膛断面成正比。也 是说随着锅炉容量的增大，四角射流的动量相应增加。但由于没有等比例增加造成实际射流相对炉膛断面增加后的穿透能力， 别是一次风的穿透能力相对下降，造成气流切圆倾向贴壁，炉膛切圆实际直径较大。根据上述情况，可调缩孔随着锅炉容量的增加，炉内旋转动量矩的增长原大于炉膛结构的增大。旋转速度增加、到达炉膛出口的时间减少， 终在炉膛出口保留了强烈的残余旋转。
平电公司曾委托上海成套所对#2炉做过热态烟气偏差测试，西安热工院在#1炉作冷态空气动力场试验。可调缩孔测试和试验都表明：炉内燃烧切圆很大，旋转强烈。
2、残余旋转和烟气热偏差
烟气流在折烟角区域沿炉宽方向气流速度基本上是左右对称分布的，炉膛上方的分隔屏过热器将烟气流完全切割，所以残余旋转基本不会造成烟气流的左右流动，但可调缩孔屏区左右两侧烟气流的流动状况却由于残余旋转的影响而完全不同。
在屏区左侧烟气流经过折烟角后，其速度方向指向炉前上方而偏向炉前上方流动，而引风机吸力是指向炉后，造成向炉前上方流动的烟气流速度逐步下降 终反转，经屏区上方流入水平烟道。这样使在分隔屏、后屏过热器区域形成回流区，回流区烟气流速度相当低，使烟气流热量大量被左侧的过热器所吸收，可调缩孔进入左侧水平烟道的烟气流已被分隔屏和后屏过热器冷却。
屏区右侧烟气流本身速度指向和引风机吸力都指向炉后，直接快速进入水平烟道，烟气流没有被过热器冷却并且速度较快。结果在水平烟道位置，可调缩孔右侧烟气传热温压和放热系数都比左侧大。
由于残余旋转所造成的烟气流不同的流动状况，形成了沿炉宽方向的热量偏差。从平电公司实际热偏差情况和实际过热爆管的分布（过热器爆管集中在后屏过热器左侧管屏上部、再热器爆管集中在烟道右侧管屏下部）可调缩孔也符合上述的分析。
3、其它因素
⑴同层燃烧器或各角燃烧器之间摆动不同步，四角一次风速度偏差都会造成炉内空气动力场紊乱、燃烧效果变差，可调缩孔使得炉膛出口烟气能量偏差进一步加大。
⑵投用不同层燃烧器或不同角喷嘴、煤粉细度差异都会使煤粉燃尽程度及未燃尽部分所剩余的热量各不相同，以及水冷壁粘污程度的不同都会使炉膛出口温度升高，使燃烧相当部分热量转移至过、再热器吸收，可调缩孔加大烟气能量的偏差。
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