四角切圆燃烧炉膛出口烟气消旋技术研究

２ 炉膛 出 口未 加 消旋 装 置 时 实验 结 果
本 文 首先进 行 了未 在炉 膛 出 口添 加消 旋装 置 （ 即标准 工况 ） ，烟 道气 流速 度偏 差特 性 的 时
模 型实验 研究 。 ３用面速 度偏 差系数 来定量 描述烟 道 内各个受 热面后 左右 两侧气 流面速度 偏 图
差 。面速 度偏 差系数 （ 或称 面不 均匀系数 ） 义为 定
四 角切 圆 燃烧 炉膛 出 口烟 气 消旋 技术研 究
张 长 鲁 ，朱珍 锦 ２ ，汪 军
（．上 海 理工 大学 动 力工 程学 院，上 海 ２ ０ ９ ； ２ 上 海 电力 学 院 动 力 工 程 系 ， 海 ２ ０ ９ ） １ ００３ ． 上 ００ ０
摘 要 ： 炉 膛 出 口气 流 残余 旋 转 引 起 的 对 流烟 道 中烟 气速 度偏 差和 温度 偏 差 ，是 四 角切 圆燃
大 容量 四角 切 圆燃 烧 锅炉 在实 际运 行 中经常 出现 以下共 性 问题 ：上 炉膛 及水 平烟 道 中，
沿烟道 宽度 方 向存 在左 右侧汽温 偏 差 。 由于 四角切 圆燃烧 本 身所 固有 的特 点 ，锅 炉炉 膛 出 口气 流将 存在 残 余旋转 ，并 因此导 致
烟道 气流 的速度 偏差 。当烟 气进 入水平 烟道 时 ， 道入 口右侧 区域 烟气体积 流 量和流 速均 高于 烟
炉膛 横 截面 尺 寸为 １ ０ ０ ９ ｍｍｘ ４ ８ ６ ｍｍ。模 型 实验 台 的炉膛 高度 （ 灰 斗半 高处 至折 焰 角下 边 冷 缘距 离 ） ２ ４ 为 １ ６ ｍｍ。在 模 型实验 台上 安 装消 旋装 置 时 ，将 消 旋装 置 的上 端紧 贴在 折焰 角 的
下 边缘 （ ２ 。 图 ）
阻力 较 小 。 它 不会 影 响 炉 内气 流主 旋 结 构 ， 同时 也使 水平 烟 道 的颗 粒 浓 度 分布 更均 匀 。
关键 词： 热偏 差：四 角切 圆燃 烧 ：残 余 旋转 ；消旋 器：冷 态 实验 中 图法 分 类号 ： Ｔ ２ ４ １ Ｋ ２ ． 文 献标 识 码 ： Ａ
，采 用直杆 形热球风 速 仪测量 炉 膛或 水平烟 道 某截 面上 的气 流速度 。热球 风速
仪的测 杆 由在 炉膛和 水平烟 道壁 面上 的测孔 水平地伸 入模 型 内部 。 于水 平烟 道 ， 对 测孔 的相对 高度 为 ｈ Ａ Ｈ，其 中 Ａ 为测孔位 置距 其所在 截面烟 道底部 距离 ， 为 该截面烟 道高度 。 ＝／
第 ｌ ８卷
第 ２期
能源 研 究与 信 息 Ｅ ｅ ｙＲ ｓａｃ ｄＩｆｒ ｔ ｎ ｎ ｒ ｅ ｅ ｒｈ ｎ ｎ ｏｍａｉ ｇ ａ ｏ
Ｖ １ １ Ｎｏ ２ ２ ０２ ｏ ８ ． ０
．
文 章 编 号 ： １０ ．８ ７２０ ）２０ ８— ７ ０ ８８ ５ （０ ２０ — ０ ６ ０
流残 余旋转 ， 而 消除烟道 气流速 度偏 差 。 了研 究 十字形 消旋装 置 的消旋效 果并优 化其结 构 进 为 尺寸 ，建立 了 四角切 圆燃 烧锅 炉模 型实验 台 ，进 行 了系统 的实验 研究 工作 。
１ 实 验 装置
四 角切 圆燃 烧锅 炉模 型 实验 台是 根据 某 电厂 １ｉ ｌｆ 寸 ，按 １１． ｊ 炉尺 ：３９比例 缩 小而 成 ，模 型
左侧 区域 ，而 右侧区 域烟温 水平 也高于左 侧 区域 。于是 ，对流 过热 器位 于烟 道 右侧 的部分烟 气 侧对流 换热 得到 强化 ， 由此造 成其左 右侧 出 口工 质 的较 大温差 【。 Ｊ Ｊ 若使 炉膛 出 口气流 残 余旋转 强度 减弱 ，则可 降低 沿切 圆燃烧 锅炉 烟道 整个 流程 的气 流速 度偏 差 。因此 ，本文 提 出在 炉膛 出 口加 装十字 形受 热面 （ １ 的方法 ，以削减 炉膛 出 口处烟 气 图 ）
烧锅 炉 高 温 对 流 受 热 面 爆 管 问题 产 生 的根 本 原 因 。提 出 了在 炉 膛 出 口加 装 消旋 器 以 消 除炉 膛
出 口残 余 旋转 的措 施 ， 针对 消旋 器尺 寸对 消旋 效 果 的 影 响进 行 了实验 研 究 。 实验 结 果表 明 ，
在模 型锅 炉 所 加 装 的 各 种尺 寸 的 消选 器 中 ，高 度 为 １ ｍ 的 十 字形 消旋 器的 效 果较 好 ， 气流 ０ｃ
￡ 彳 ） 左／ ＝ —
其 中， 右 、 为烟 道某一 截面右 半烟道 和左 半烟 道气流 平均速 度 ；
（ １ ）
为烟道 截面 该截面 气
流 平均速 度 。面速度 偏 差系数反 映 了某 截面 后某个 截面上气 流左 右两侧 流量 、流速 偏差 。 可 见，每个 截 面后均 存 在不 同程度 的左 右 两侧 气流速 度偏 差 ，且 沿着烟 气 流程 方 向各受 热面后 截面气 流速度 偏差 系数 总体上呈 逐渐减 弱趋 势 。
收 稿 日期 ：２ ０ — ３ ０ ０ ２ ０ —４ 作 者 简 介 ：张 长 鲁 （９ ６ ） １７ 一 ，男 （ ） 汉 ，四川 省 自贡 市人 ，毕 业 于上 海理 工 大 学 ，现 为 上 海理 工 大学 动力 学院 工程 热物 理 专业 硕 士研 究 生 。
第 ２期
张长 鲁 等 ：四角 切 圆燃 烧 炉 膛 出 口烟 气 消 旋 技 术研 究
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图 １ 十 字 型 消 旋 器
Ｆ ｇ １ Ｓ ｈ ｍａ ｉ ｆ ｒ ｃ ｆ ｒ ｄ — ｉ ｅ ｉ ． ｃ ｅ ｔ ｏ ｃ ｕ ｉ ｍ ｅ ｗｈｒ ｒ ｃ ａ ｏ ｌ
图 ２ 消 旋 器 安 装 示 意 图
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