循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)射流混合特性冷模試驗(yàn)研究.pdf

1、近年來，隨著經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整優(yōu)化，增長方式由數(shù)量增長向質(zhì)量增長轉(zhuǎn)變,對(duì)燃煤電站鍋爐的煤種適應(yīng)性、運(yùn)行效率和低污染排放特性提出更高的要求。而循環(huán)流化床燃燒技術(shù)以其燃料的適應(yīng)性廣、燃燒效率高、燃燒強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)成為燃煤潔凈燃燒技術(shù)的最佳選擇，成為了推動(dòng)潔凈煤發(fā)電技術(shù)發(fā)展強(qiáng)有力的先進(jìn)技術(shù)。
　　然而，在十二五規(guī)劃以后，隨著生態(tài)文明建設(shè)的不斷推進(jìn)，對(duì)環(huán)保的要求也在不斷地提高，循環(huán)流化床鍋爐必須要向大型化、高參數(shù)化、超臨界的方向發(fā)展。因此，

2、對(duì)于循環(huán)流化床燃燒技術(shù)，進(jìn)一步節(jié)能減排以及風(fēng)煤預(yù)混的精確性也提出了更高要求，二次風(fēng)射流在爐內(nèi)的分布與混合特性就是其中亟需得到解決與提高的最重要的問題之一。為保證循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)燃燒反應(yīng)氧量供應(yīng)充足，維持鍋爐密相區(qū)床層溫度，并加強(qiáng)爐內(nèi)物料的預(yù)混燃燒，在循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)板上某一高度，將一部分流化空氣作為二次風(fēng)送入爐膛內(nèi)，從而有效地控制床內(nèi)氣固流場(chǎng)與反應(yīng)過程。
　　但隨著循環(huán)流化床鍋爐不斷向大型化發(fā)展，為提高二次風(fēng)在爐內(nèi)射流深度，限制

3、了二次風(fēng)口數(shù)量，出現(xiàn)了二次風(fēng)在爐內(nèi)擴(kuò)散不均勻或射流深度不夠的現(xiàn)象，導(dǎo)致風(fēng)煤混合不均，燃燒效率降低，污染物排放增加等問題的出現(xiàn)。
　　本文為解決上述問題，針對(duì)二次風(fēng)擴(kuò)散不均，射程不夠等情況，在可視化循環(huán)流化床鍋爐實(shí)驗(yàn)臺(tái)，采用粒徑小于1mm的循環(huán)灰作為床料，對(duì)二次風(fēng)在循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)部的射流特性進(jìn)行了相關(guān)冷態(tài)試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容有：
　　①基于不同流化風(fēng)速、二次風(fēng)速下，探究一次風(fēng)、二次風(fēng)對(duì)于爐內(nèi)氣固混合濃度的影響，并進(jìn)行了試驗(yàn)研

4、究；
　　②基于不同流化風(fēng)速、不同二次風(fēng)速及不同二次風(fēng)噴口形狀條件下，對(duì)二次風(fēng)的射程進(jìn)行試驗(yàn)研究；
　?、刍诓煌骰L(fēng)速、不同二次風(fēng)速及不同二次風(fēng)噴口形狀條件下，對(duì)二次風(fēng)的擴(kuò)散程度進(jìn)行試驗(yàn)研究
　　④結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸出二次風(fēng)射程二次風(fēng)擴(kuò)散程度與流化風(fēng)速、二次風(fēng)速、二次風(fēng)噴口截面積、二次風(fēng)噴口形狀的關(guān)系式。
　　試驗(yàn)通過不等溫射流的方法來測(cè)量二次風(fēng)射程與擴(kuò)散情況，即流化風(fēng)不加熱,僅加熱二次風(fēng)。由二次風(fēng)通過時(shí)測(cè)溫網(wǎng)

5、絡(luò)的溫度變化，利用數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)并利用數(shù)據(jù)圖形處理軟件將溫升可視化以此來反映二次風(fēng)射程和擴(kuò)散的情況。通過分析研究結(jié)果得到以下結(jié)論：
　?、倭骰L(fēng)與二次風(fēng)對(duì)于爐內(nèi)濃度影響：隨著流化風(fēng)速增加，爐內(nèi)密相區(qū)物料濃度減小，稀相區(qū)增加；隨著二次風(fēng)風(fēng)速的增加，二次風(fēng)口區(qū)域濃度下降；
　　②噴嘴形狀對(duì)二次風(fēng)射程和擴(kuò)散的影響：二次風(fēng)射程和擴(kuò)散主要受噴嘴截面積的影響，二次風(fēng)射程和擴(kuò)散都隨噴嘴截面積的增大而增強(qiáng)；相同截面積的噴嘴，圓形噴嘴比矩