目前，国内大型燃煤发电机组锅炉燃烧系统大多采用四角切圆布置以及摆动式燃烧器，锅炉启动采用等离子或者微油点火技术，这就使得国内许多发电企业对锅炉燃烧系统均进行了改造，即将最下层燃烧器改造为等离子或者微油点火燃烧器（固定式），使最下层的一次风喷口始终保持水平状态，并不随着其余燃烧器喷口一起摆动，因而对炉膛内空气动力状况会有一定程度的影响。为此本文对l 025 t/h锅炉炉内空气动力场进行了试验和分析，富通新能源生产销售
生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧
颗�；�、
木屑颗�；�、
秸秆压块机压制的生物质颗粒燃料。
1、锅炉本体结构
锅炉为亚临界中间再热自然循环锅炉，设计蒸发量为1 025 t/h;燃烧系统采用正压式四角切向燃烧方式，配备有5台ZGM95N中速磨煤机。
每角燃烧器共分为13层，其中A、B、C、D、E为一次风喷口，其余为二次风喷口l一、二次风呈间隔排列，一次风采用浓淡分离宽调节比(WR)煤粉喷嘴。在一次风喷口周围布置有周界风。油枪布置在AB、BC、DE层二次风风室内，共12支轻油点火油枪。燃烧器采用了同心反切技术加燃尽风(OFA)和部分消旋二次风，使炉内气流的旋转强度具有一定的可调性。下部的启转CFS二次风与一次风喷嘴偏转17。，上部消旋二次风与一次风喷嘴向另一方向偏转17°。二次风射流沿着与一次风相反的旋转方向射入炉膛，一次风与二次风可以强烈混合，有助于煤粉完全燃烧；同时，一次风被包围在炉膛中央，形成炉膛中心富燃料、炉膛四周富氧的燃烧结构，减少了一次风冲刷水冷壁结焦的可能性。除A层燃烧器外，其余四层燃烧器一次风喷口可在±20°范围内摆动，二次风喷口可在±300范围内摆动，顶部手动二次风喷嘴可向上摆动309，向下摆动6°。
2、冷态空气动力场试验条件
冷态空气动力场必须遵守的相似准则是：
(1)满足几何相似条件；
(2)保持气流运动状态进入自�；�；
(3)边界条件相似，即保持各股气流间动量比相等。
炉内试验测点布置在A层燃烧器中心截面，“米”字形拉线燃烧器喷口、前后墙及左右墙开始隔
0.3 m置1个测点，且在测点处置0.2 m的飘带。
3、空气动力场试验及结果分析
3.1炉内冷态空气动力场试验
该试验包括一次风射流衰减特性试验和三个工况的全炉膛空气动力试验，即设计一、二次风动量比下的A层炉膛截面动力场试验、燃烧器下摆15。后A层炉膛截面空气动力场试验及燃烧器上摆159后A层炉膛截面空气动力场试验。全炉膛的空气动力场设计参数见表2。
3.2 -次风衰减特性试验
试验在A和C层燃烧器上进行，A层喷口气流速度为20.6m/s。实验结果见图2和图3。从图2可以看出，燃烧器出口射流刚性良好。在距WR宽调节比燃烧器喷口0～0.6m处，由于钝体的存在，导致燃烧器轴线速度下降后迅速上升，在距喷口1.2—1.5m附近射流速度达到最大值，随后速度逐渐衰减。在距喷口4.5～5 m以外射流基本无衰减。从射流衰减特性图看出，由于一次风喷口水平钝体产生的回流作用，在距离喷口0.5 m附近存在一个回流区。此回流区有利于燃烧器喷口射流卷吸炉内高温烟气，一次风、粉的混合和稳定燃烧。从图3可以看出，气化油燃烧器出口射流不存在明显的回流区，射流速度从出口开始就处于衰减过程中，在距离喷口截面1. 8～2.5 m处射流速度基本无衰减。因此对于气化油燃烧器来说，其出口射流不存在明显的回流区，在锅炉正常运行过程中，气化油燃烧器出口一次风、粉混合物的着火热主要来源炉内高温烟气的辐射热以及与上流一次风火焰的混合加热。
3.3设计工况流场分布
该试验是为了掌握在设计工况下，A层燃烧器的一次风、二次风及周界风混合流场情况。一次风喷口气流速度为20.6 m/s，二次风喷口气流速度为33.6 m/s．周界风速度为46. 94 m/s。
试验结果表明，前后墙和左右墙十字拉线测点中最大速度切圆为椭圆型，椭圆中心基本位于炉膛中心，略有偏斜，椭圆长轴约为6 500 mm，短轴约为5 500 mm。用3m长的飘带置于1、2号角喷口中心处观察，一次风气流无明显冲刷墙壁的现象，且炉膛充满度较好。
3.4燃烧器上摆15。后设计工况下流场分布
该试验是在设计工况下燃烧器上摆156后，一次风、二次风及周界风混合流场情况。一次风喷口气流速度为20.6 m/s，二次风喷口气流速度为33.6 m/s，周界风速度为46. 94 m/s。试验结果见图5。
试验结果表明，燃烧器上摆后，椭圆长轴约为4 000 mm，短轴约为3 500 mm，切圆明显变小。与图4相比，十字拉线上的测点处气流速度整体变小，各测点气流速度小于燃烧器水平状态下的各点速度。用3m长的飘带置于1、2号角喷口中心处观察，一次风气流无明显冲刷墙壁的现象，而炉膛充满度差。燃烧器上摆15。后，由于A层燃烧器已经改造为微油燃烧器，其本身不随燃烧器整体摆动，导致二次风对一次风的影响减弱，一次风射流的刚性增强，切圆变小。
3.5燃烧器下摆15。后设计工况下流场分布
该试验是在设计工况下燃烧器下摆15。后，一次风、二次风及周界风混合流场情况。一次风喷口气流速度为20.6 m/s，二次风喷口气流速度为33.6 m/s，周界风速度为46. 94 m/s。
试验结果表明，燃烧器下摆后，椭圆长轴约为7 000 mm，短轴约为6 000 mm，切圆变大。与图4相比，十字拉线上的测点处气流速度整体变大，各测点气流速度大于燃烧器水平状态下的各点速度。用3m长的飘带置于l、2号角喷口中心处观察，一次风气流无明显冲刷墙壁的现象，且炉膛充满度高。燃烧器下摆15。后，由于A层燃烧器已经改造为微油燃烧器，其本身不随燃烧器整体摆动，导致上层二次风过早混入A层一次风，从而使得二次风对于A层一次风的影响加强，一次风射流的刚性减弱，切圆变大。
4、结语
(1)A层微油燃烧器一次风刚性好，一次风射流未偏斜。
(2)四角的微油燃烧器射流衰减特性基本一致，射流刚性良好，微油燃烧器喷口没有明显回流区。
(3)在设计工况下，炉膛切圆长轴约为6500mm，短轴约为5 500 mm，炉膛充满度较好。
(4)在设计工况下，燃烧器上摆15°，炉膛切圆明显减�。欢性采细鞯闫魉俣燃跣�，炉膛充满度差。在实际运行过程中，会导致A层煤粉燃尽率低，火焰中心上抬，对于挥发分较低的难燃煤更是这样。因此，正常运行过程中，在满足汽温调节要求的前提下，应避免或减少燃烧器上摆。
(5)在设计工况下，燃烧器下摆15°，炉膛切圆明显增大，且切圆上各点气流速度增加，炉膛充满度好。但是，这样会导致上层二次风过早混入A层一次风，在点火初期会降低燃烧器出口一次风、粉混合物的温度，从而导致着火推迟，不利于点火初期煤粉的着火和燃尽。因此，在锅炉低负荷或点火初期，燃烧器摆角应处于水平位置，以保证煤粉的着火和燃尽。
（转载请注明：富通新能源生物质锅炉
http://www.3zw6g.cn/swzglcp/）
