第三講鍋爐空氣動力場試驗

1、LOGO 第三講第三講 試驗三：鍋爐空氣動場試驗試驗三：鍋爐空氣動場試驗 Click to add your text 試驗三：鍋爐空氣動場試驗試驗三：鍋爐空氣動場試驗 一、對鍋爐空氣動力場的理解一、對鍋爐空氣動力場的理解 1 1、空氣動力場定義：、空氣動力場定義： v 空氣，燃料和燃燒產(chǎn)物在鍋爐爐膛內(nèi)的運動工況稱為空氣空氣，燃料和燃燒產(chǎn)物在鍋爐爐膛內(nèi)的運動工況稱為空氣 動力場。動力場。 v 良好的空氣動力場主要要求為以下三個方面：良好的空氣動力場主要要求為以下三個方面： 試驗三：鍋爐空氣動場試驗試驗三：鍋爐空氣動場試驗 （1 1）、從燃燒中心區(qū)有足夠的熱煙氣回流燃燒器出口，）、從燃燒中心區(qū)有

2、足夠的熱煙氣回流燃燒器出口， 噴入爐膛燃料能迅速著火，保持穩(wěn)定的著火前沿。噴入爐膛燃料能迅速著火，保持穩(wěn)定的著火前沿。 （2 2）、燃料和空氣的分布適宜，著火后能得到充分的空）、燃料和空氣的分布適宜，著火后能得到充分的空 氣供應，并達到均勻的擴散混合，以得迅速燃盡。氣供應，并達到均勻的擴散混合，以得迅速燃盡。 （3 3）、爐膛內(nèi)火焰充滿度良好，形成良好燃燒中心。要）、爐膛內(nèi)火焰充滿度良好，形成良好燃燒中心。要 求爐膛內(nèi)氣流無偏斜，不沖刷爐墻求爐膛內(nèi)氣流無偏斜，不沖刷爐墻. .各燃燒器射流不應各燃燒器射流不應 發(fā)生劇烈干擾和沖撞。發(fā)生劇烈干擾和沖撞。 試驗三：鍋爐空氣動場試驗試驗三：鍋爐空氣動場

3、試驗 （1 1）在安全方面的影響：）在安全方面的影響： A A、引起汽溫超溫。有可能、引起汽溫超溫。有可能 造成煙道再燃燒事故發(fā)生造成煙道再燃燒事故發(fā)生 B B、火焰中心擴散后造成飛、火焰中心擴散后造成飛 邊，引起水冷壁沖刷爆管邊，引起水冷壁沖刷爆管 C C、著火距離長，會造成鍋、著火距離長，會造成鍋 爐熄火和放炮事故。爐熄火和放炮事故。 D D、著火距離短，燃燒器噴、著火距離短，燃燒器噴 口結焦損壞。影響爐膛衛(wèi)口結焦損壞。影響爐膛衛(wèi) 燃帶的水冷壁安全。燃帶的水冷壁安全。 2 2、空氣動力場、空氣動力場 對鍋爐影響：對鍋爐影響： （2 2）在經(jīng)濟）在經(jīng)濟 方面的影響：方面的影響： 造成燃燒不完

4、造成燃燒不完 全現(xiàn)象。全現(xiàn)象。 試驗三：鍋爐空氣動場試驗試驗三：鍋爐空氣動場試驗 試驗試驗 目的目的 試驗試驗 規(guī)定規(guī)定 試驗準試驗準 備工作備工作 試驗試驗 方法方法 觀測觀測 內(nèi)容內(nèi)容 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 二二. .鍋爐空氣動鍋爐空氣動 力場試驗力場試驗 試驗三：鍋爐空氣動場試驗試驗三：鍋爐空氣動場試驗 （1 1）、冷爐狀態(tài)下觀測鍋爐爐膛內(nèi)空氣動力）、冷爐狀態(tài)下觀測鍋爐爐膛內(nèi)空氣動力 場狀態(tài)。場狀態(tài)。 （2 2）、通過對燃燒器調節(jié)使爐膛內(nèi)的空氣動）、通過對燃燒器調節(jié)使爐膛內(nèi)的空氣動 力場滿足運行燃燒的要求。力場滿足運行燃燒的要求。 （3 3）、將爐內(nèi)試驗數(shù)據(jù)提供給運行人員參考，）、將爐內(nèi)試驗

5、數(shù)據(jù)提供給運行人員參考， 在日常運行中正確維持鍋爐運行。在日常運行中正確維持鍋爐運行。 1 1、試驗、試驗 目的目的 試驗三：鍋爐空氣動場試驗試驗三：鍋爐空氣動場試驗 2 2、試驗規(guī)定：、試驗規(guī)定： 1 1）、在燃燒室及燃燒器各風口斷面上，使氣流運動狀）、在燃燒室及燃燒器各風口斷面上，使氣流運動狀 態(tài)進入?；瘏^(qū)。燃燒器整個射流狀態(tài)及在爐膛內(nèi)的動力場態(tài)進入?；瘏^(qū)。燃燒器整個射流狀態(tài)及在爐膛內(nèi)的動力場 流動狀態(tài)全部進入紊流狀態(tài)。形成相對穩(wěn)定的紊流場。流動狀態(tài)全部進入紊流狀態(tài)。形成相對穩(wěn)定的紊流場。 2 2）、保持入口邊界條件相似。在冷態(tài)動力場試驗時，）、保持入口邊界條件相似。在冷態(tài)動力場試驗時，

6、燃燒器噴出的冷態(tài)氣流在爐內(nèi)保持一、二、三次風動量比燃燒器噴出的冷態(tài)氣流在爐內(nèi)保持一、二、三次風動量比 和實際燃燒的熱態(tài)工況下一、二、三次風動量比相等。和實際燃燒的熱態(tài)工況下一、二、三次風動量比相等。 試驗三：鍋爐空氣動場試驗試驗三：鍋爐空氣動場試驗 3 3）、冷態(tài)試驗時，各次風通過燃燒器進入爐膛的總風量）、冷態(tài)試驗時，各次風通過燃燒器進入爐膛的總風量 應不使引風機或送風機過負荷。應不使引風機或送風機過負荷。 4 4）、為了滿足試驗與運行狀態(tài)的幾何相似，試驗時增設）、為了滿足試驗與運行狀態(tài)的幾何相似，試驗時增設 的火花及測風裝置不可過多占用或遮擋燃燒器噴口面積。的火花及測風裝置不可過多占用或遮擋

7、燃燒器噴口面積。 試驗三：鍋爐空氣動場試驗試驗三：鍋爐空氣動場試驗 二次風壓二次風壓 二次風速二次風速 二次風開度二次風開度 空氣運動空氣運動 試驗三：鍋爐空氣動場試驗試驗三：鍋爐空氣動場試驗 試驗三：鍋爐空氣動場試驗試驗三：鍋爐空氣動場試驗 進行試驗前的燃燒器和鍋爐爐內(nèi)檢查進行試驗前的燃燒器和鍋爐爐內(nèi)檢查; ; 1 啟動送、引風機啟動送、引風機、排粉機，吹掃爐膛及煙、風道排粉機，吹掃爐膛及煙、風道 1-21-2小時；小時； 2 爐膛上部裝置四盞爐膛上部裝置四盞100-500W100-500W電燈。電燈。3 了解和掌握了解和掌握鍋爐試驗前運行鍋爐試驗前運行工況工況和設備運行參數(shù)；和設備運行參數(shù)

8、；4 3 3、冷態(tài)試驗前的準備工作：、冷態(tài)試驗前的準備工作： 試驗三：鍋爐空氣動場試驗試驗三：鍋爐空氣動場試驗 敷設滿足觀測需要的腳手架，不影響氣流工況敷設滿足觀測需要的腳手架，不影響氣流工況。 5 爐內(nèi)外工作人員預先規(guī)定好聯(lián)絡方式和信號爐內(nèi)外工作人員預先規(guī)定好聯(lián)絡方式和信號。6 投入送、引風機，必要時還可以投入排粉機，保投入送、引風機，必要時還可以投入排粉機，保 持規(guī)定的風量、風壓。爐膛負壓不宜過大，避免持規(guī)定的風量、風壓。爐膛負壓不宜過大，避免 敞開的人孔門影響氣流。敞開的人孔門影響氣流。 7 試驗三：鍋爐空氣動場試驗試驗三：鍋爐空氣動場試驗 4.4.試驗方法：試驗方法： （1 1）、火花

9、示蹤法（煙花示蹤法）、火花示蹤法（煙花示蹤法） 火花示蹤法技術是用自身發(fā)光的固體顆粒連續(xù)給入射火花示蹤法技術是用自身發(fā)光的固體顆粒連續(xù)給入射 流，在有外界光源的情況下，這些發(fā)光的顆粒可以顯示出流，在有外界光源的情況下，這些發(fā)光的顆?？梢燥@示出 清晰而連續(xù)的流線，以達到觀察的目的。清晰而連續(xù)的流線，以達到觀察的目的。 火花注入方法：火花注入方法： 試驗三：鍋爐空氣動場試驗試驗三：鍋爐空氣動場試驗 （ （2 2）、飄帶法）、飄帶法 一般空氣動力場試驗中最簡單的一種方法，可以用飄帶顯一般空氣動力場試驗中最簡單的一種方法，可以用飄帶顯 示氣流方向判斷微風區(qū)、回流區(qū)、渦流區(qū)的存在范圍，用示氣流方向判斷微

10、風區(qū)、回流區(qū)、渦流區(qū)的存在范圍，用 飄帶網(wǎng)觀察某一截面的全面氣流狀況。飄帶網(wǎng)觀察某一截面的全面氣流狀況。 缺點：在微風區(qū)用飄帶指示氣流方向的敏感性較差；當飄缺點：在微風區(qū)用飄帶指示氣流方向的敏感性較差；當飄 帶過長時，因受牽連作用的影響，指示氣流方向的偏差也帶過長時，因受牽連作用的影響，指示氣流方向的偏差也 較大；此外，要得到爐內(nèi)動力場的全貌，需做逐點記錄，較大；此外，要得到爐內(nèi)動力場的全貌，需做逐點記錄， 工作量大。工作量大。 試驗三：鍋爐空氣動場試驗試驗三：鍋爐空氣動場試驗 5.5.觀測內(nèi)容觀測內(nèi)容 （1 1）、旋流燃燒器觀測內(nèi)容：）、旋流燃燒器觀測內(nèi)容： 1 1）射流形式為開式氣流還是閉

11、式氣流。）射流形式為開式氣流還是閉式氣流。 2 2）射流擴散角、回流區(qū)的大小和回流速度。）射流擴散角、回流區(qū)的大小和回流速度。 3 3）射流的旋轉情況以及出口氣流的均勻性。）射流的旋轉情況以及出口氣流的均勻性。 4 4）一、二次風的混合特性。）一、二次風的混合特性。 5 5）調節(jié)部件對以上諸射流特性的影響。）調節(jié)部件對以上諸射流特性的影響。 試驗三：鍋爐空氣動場試驗試驗三：鍋爐空氣動場試驗 （ （2 2）、四角布置的直流燃燒器觀測內(nèi)容：）、四角布置的直流燃燒器觀測內(nèi)容： 1 1）射流射程以及沿軸線速度衰減情況。）射流射程以及沿軸線速度衰減情況。 2 2）四角射流所形成的切圓大小和位置。）四角射

12、流所形成的切圓大小和位置。 3 3）射流偏離燃燒器幾何中心線的情況。）射流偏離燃燒器幾何中心線的情況。 4 4）一、二次風混合特性，如一、二次風氣流離噴口的混合）一、二次風混合特性，如一、二次風氣流離噴口的混合 距離，以及各射流的相對偏離程度。距離，以及各射流的相對偏離程度。 5 5）噴口傾斜角變化對射流混合距離及其相對偏離程度的影）噴口傾斜角變化對射流混合距離及其相對偏離程度的影 響等。響等。 試驗三：鍋爐空氣動場試驗試驗三：鍋爐空氣動場試驗 （3 3）、爐膛氣流的主要觀測內(nèi)容：）、爐膛氣流的主要觀測內(nèi)容： 1 1）火焰或氣流在爐內(nèi)的充滿程度。火焰充滿度愈大，爐膛）火焰或氣流在爐內(nèi)的充滿程度

13、。火焰充滿度愈大，爐膛 利用程度就愈高，爐內(nèi)停滯區(qū)及渦流區(qū)就愈小。利用程度就愈高，爐內(nèi)停滯區(qū)及渦流區(qū)就愈小。 2 2）觀察爐內(nèi)氣流動態(tài)。氣流是否沖刷爐墻。氣流在爐膛斷）觀察爐內(nèi)氣流動態(tài)。氣流是否沖刷爐墻。氣流在爐膛斷 面上的分布均勻性，是否有偏斜現(xiàn)象。面上的分布均勻性，是否有偏斜現(xiàn)象。 3 3）各種氣流相互干擾情況，如燃燒器射流間的相互影響和）各種氣流相互干擾情況，如燃燒器射流間的相互影響和 三次風對燃燒器主射流的影響等。三次風對燃燒器主射流的影響等。 試驗三：鍋爐空氣動場試驗試驗三：鍋爐空氣動場試驗 （4）試驗給出的運行數(shù)據(jù)：）試驗給出的運行數(shù)據(jù)： 1）一、二、三次風的運行風速、風壓工作范）

14、一、二、三次風的運行風速、風壓工作范 圍值；圍值； 2）引、送風機的運行正常電流值；）引、送風機的運行正常電流值； 3）鍋爐爐內(nèi)負壓波動和變化范圍；）鍋爐爐內(nèi)負壓波動和變化范圍； 4）各次風的調節(jié)風門的開度變化范圍；）各次風的調節(jié)風門的開度變化范圍； LOGO 下課下課 試驗三：鍋爐空氣動場試驗試驗三：鍋爐空氣動場試驗 試驗前的檢查內(nèi)容試驗前的檢查內(nèi)容: : (1)(1)測定燃燒器一、二、三次風噴口的結構和尺寸、標高位置、測定燃燒器一、二、三次風噴口的結構和尺寸、標高位置、 安裝角度。必要時應進行校正或更換。安裝角度。必要時應進行校正或更換。 (2)(2)爐膛內(nèi)應無大塊焦渣。爐膛內(nèi)應無大塊焦渣

15、。 (3)(3)檢查和校正各風門擋板的實際開度、開度指示的一致性，檢查和校正各風門擋板的實際開度、開度指示的一致性， 及風門擋板的嚴密性。及風門擋板的嚴密性。 (4)(4)檢查和校正原有的風壓表計。必要時加裝高等級試驗表計。檢查和校正原有的風壓表計。必要時加裝高等級試驗表計。 試驗三：鍋爐空氣動場試驗試驗三：鍋爐空氣動場試驗 試驗前的運行工況和運行參數(shù)：試驗前的運行工況和運行參數(shù)： 1 1）燃燒工況（包括燃燒器的運行特性）燃燒工況（包括燃燒器的運行特性） 2 2）設備調節(jié)性能）設備調節(jié)性能 3 3）風門擋板的操作范圍）風門擋板的操作范圍 4 4）爐膛的風量及風壓、風速等參數(shù)。）爐膛的風量及風壓、風速等參數(shù)。 5 5）結合燃燒調整試驗目的和模