二次风射流角度对W型火焰锅炉炉内气固流动的影响

论文摘要

我国的无烟煤储量丰富,占全部煤炭储藏量的16.2%。但无烟煤挥发分含量比较低,着火、稳燃和燃尽都比较困难。W型火焰锅炉由于采用了长火焰,分级送风,煤粉浓缩等技术手段,使锅炉机组在煤种适应性,低负荷稳燃,飞灰燃尽等方面有着相当大的优势,该型锅炉从而成为燃烧无烟煤及贫煤的首选炉型。本文针对东方锅炉厂引进美国福斯特·惠勒公司技术设计制造的1025t/h W型火焰锅炉采用三维相位多普勒颗粒分析仪进行了炉内气固两相流动特性的冷态模化研究。文中研究了二次风入射角度对炉内气、固两相流场的影响规律,研究表明,随着二次风入射角度的增加,一次风气流向下的行程有增加的趋势,从而增加了煤粉在炉内的停留时间,这对煤粉的完全燃烧有利;但一、二次风对炉膛冷灰斗的冲刷作用明显增强,容易引起冷灰斗结渣。当F层二次风入射倾角为25°时,本文针对二次风风量分配对炉内气固两相流场的影响规律进行了研究:增大E层二次风风量能够促进拱上煤粉气流与二次风的混合,E层风速为F层风速一半时炉内流场较为理想,有利于燃烧又不会出现火焰短路现象;但随着E层二次风风量的增大,当E层风速与F层风速相同时,煤粉气流下行深度变浅,出现火焰短路现象,不利于煤粉的燃尽。综合考虑改善燃烧和运行安全等问题,得出结论:当F层二次风入射角度为25°,E层风速为F层风速一半时的工况较为理想。本文的研究为锅炉实际运行及结构优化提供了一定的理论依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 W型火焰锅炉发展概况及研究意义
• 1.2.1 W型火焰炉发展概况
• 1.2.2 W型火焰锅炉的研究意义
• 1.3 气固两相湍流流动研究发展概况
• 1.4 课题研究目的及主要内容
• 1.5 本章小结
• 第2章 试验系统及测量方法
• 2.1 锅炉原型及模化原理
• 2.1.1 设备简介
• 2.1.2 近似模化
• 2.1.3 实验系统
• 2.2 PDA测量系统及原理
• 2.2.1 PDA测量系统
• 2.2.2 PDA测量原理
• 2.3 误差分析及测量中应注意的问题
• 2.3.1 误差分析
• 2.3.2 测量中应注意的问题
• 2.4 本章小结
• 第3章 二次风射流角度对炉内气固流动的影响
• 3.1 测量区域及坐标系选取
• 3.2 试验工况设计
• 3.3 试验结果及分析
• 3.3.1 电厂原工况气固两相平均粒径分布
• 3.3.2 竖直方向最大速度衰减分布
• 3.3.3 炉内向下气流沿水平方向的分布规律
• 3.3.4 RMS脉动速度分布
• 3.4 本章小结
• 第4章 拱下风量分配对下倾流场的影响
• 4.1 试验内容及工况安排
• 4.2 试验结果分析
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢