第三讲锅炉空气动力场试验

1、LOGO 第三讲第三讲 试验三：锅炉空气动场试验试验三：锅炉空气动场试验 Click to add your text 试验三：锅炉空气动场试验试验三：锅炉空气动场试验 一、对锅炉空气动力场的理解一、对锅炉空气动力场的理解 1 1、空气动力场定义：、空气动力场定义： v 空气，燃料和燃烧产物在锅炉炉膛内的运动工况称为空气空气，燃料和燃烧产物在锅炉炉膛内的运动工况称为空气 动力场。动力场。 v 良好的空气动力场主要要求为以下三个方面：良好的空气动力场主要要求为以下三个方面： 试验三：锅炉空气动场试验试验三：锅炉空气动场试验 （1 1）、从燃烧中心区有足够的热烟气回流燃烧器出口，）、从燃烧中心区有

2、足够的热烟气回流燃烧器出口， 喷入炉膛燃料能迅速着火，保持稳定的着火前沿。喷入炉膛燃料能迅速着火，保持稳定的着火前沿。 （2 2）、燃料和空气的分布适宜，着火后能得到充分的空）、燃料和空气的分布适宜，着火后能得到充分的空 气供应，并达到均匀的扩散混合，以得迅速燃尽。气供应，并达到均匀的扩散混合，以得迅速燃尽。 （3 3）、炉膛内火焰充满度良好，形成良好燃烧中心。要）、炉膛内火焰充满度良好，形成良好燃烧中心。要 求炉膛内气流无偏斜，不冲刷炉墙求炉膛内气流无偏斜，不冲刷炉墙. .各燃烧器射流不应各燃烧器射流不应 发生剧烈干扰和冲撞。发生剧烈干扰和冲撞。 试验三：锅炉空气动场试验试验三：锅炉空气动场

3、试验 （1 1）在安全方面的影响：）在安全方面的影响： A A、引起汽温超温。有可能、引起汽温超温。有可能 造成烟道再燃烧事故发生造成烟道再燃烧事故发生 B B、火焰中心扩散后造成飞、火焰中心扩散后造成飞 边，引起水冷壁冲刷爆管边，引起水冷壁冲刷爆管 C C、着火距离长，会造成锅、着火距离长，会造成锅 炉熄火和放炮事故。炉熄火和放炮事故。 D D、着火距离短，燃烧器喷、着火距离短，燃烧器喷 口结焦损坏。影响炉膛卫口结焦损坏。影响炉膛卫 燃带的水冷壁安全。燃带的水冷壁安全。 2 2、空气动力场、空气动力场 对锅炉影响：对锅炉影响： （2 2）在经济）在经济 方面的影响：方面的影响： 造成燃烧不完

4、造成燃烧不完 全现象。全现象。 试验三：锅炉空气动场试验试验三：锅炉空气动场试验 试验试验 目的目的 试验试验 规定规定 试验准试验准 备工作备工作 试验试验 方法方法 观测观测 内容内容 主要内容主要内容 二二. .锅炉空气动锅炉空气动 力场试验力场试验 试验三：锅炉空气动场试验试验三：锅炉空气动场试验 （1 1）、冷炉状态下观测锅炉炉膛内空气动力）、冷炉状态下观测锅炉炉膛内空气动力 场状态。场状态。 （2 2）、通过对燃烧器调节使炉膛内的空气动）、通过对燃烧器调节使炉膛内的空气动 力场满足运行燃烧的要求。力场满足运行燃烧的要求。 （3 3）、将炉内试验数据提供给运行人员参考，）、将炉内试验

5、数据提供给运行人员参考， 在日常运行中正确维持锅炉运行。在日常运行中正确维持锅炉运行。 1 1、试验、试验 目的目的 试验三：锅炉空气动场试验试验三：锅炉空气动场试验 2 2、试验规定：、试验规定： 1 1）、在燃烧室及燃烧器各风口断面上，使气流运动状）、在燃烧室及燃烧器各风口断面上，使气流运动状 态进入模化区。燃烧器整个射流状态及在炉膛内的动力场态进入模化区。燃烧器整个射流状态及在炉膛内的动力场 流动状态全部进入紊流状态。形成相对稳定的紊流场。流动状态全部进入紊流状态。形成相对稳定的紊流场。 2 2）、保持入口边界条件相似。在冷态动力场试验时，）、保持入口边界条件相似。在冷态动力场试验时，

6、燃烧器喷出的冷态气流在炉内保持一、二、三次风动量比燃烧器喷出的冷态气流在炉内保持一、二、三次风动量比 和实际燃烧的热态工况下一、二、三次风动量比相等。和实际燃烧的热态工况下一、二、三次风动量比相等。 试验三：锅炉空气动场试验试验三：锅炉空气动场试验 3 3）、冷态试验时，各次风通过燃烧器进入炉膛的总风量）、冷态试验时，各次风通过燃烧器进入炉膛的总风量 应不使引风机或送风机过负荷。应不使引风机或送风机过负荷。 4 4）、为了满足试验与运行状态的几何相似，试验时增设）、为了满足试验与运行状态的几何相似，试验时增设 的火花及测风装置不可过多占用或遮挡燃烧器喷口面积。的火花及测风装置不可过多占用或遮挡

7、燃烧器喷口面积。 试验三：锅炉空气动场试验试验三：锅炉空气动场试验 二次风压二次风压 二次风速二次风速 二次风开度二次风开度 空气运动空气运动 试验三：锅炉空气动场试验试验三：锅炉空气动场试验 试验三：锅炉空气动场试验试验三：锅炉空气动场试验 进行试验前的燃烧器和锅炉炉内检查进行试验前的燃烧器和锅炉炉内检查; ; 1 启动送、引风机启动送、引风机、排粉机，吹扫炉膛及烟、风道排粉机，吹扫炉膛及烟、风道 1-21-2小时；小时； 2 炉膛上部装置四盏炉膛上部装置四盏100-500W100-500W电灯。电灯。3 了解和掌握了解和掌握锅炉试验前运行锅炉试验前运行工况工况和设备运行参数；和设备运行参数

8、；4 3 3、冷态试验前的准备工作：、冷态试验前的准备工作： 试验三：锅炉空气动场试验试验三：锅炉空气动场试验 敷设满足观测需要的脚手架，不影响气流工况敷设满足观测需要的脚手架，不影响气流工况。 5 炉内外工作人员预先规定好联络方式和信号炉内外工作人员预先规定好联络方式和信号。6 投入送、引风机，必要时还可以投入排粉机，保投入送、引风机，必要时还可以投入排粉机，保 持规定的风量、风压。炉膛负压不宜过大，避免持规定的风量、风压。炉膛负压不宜过大，避免 敞开的人孔门影响气流。敞开的人孔门影响气流。 7 试验三：锅炉空气动场试验试验三：锅炉空气动场试验 4.4.试验方法：试验方法： （1 1）、火花

9、示踪法（烟花示踪法）、火花示踪法（烟花示踪法） 火花示踪法技术是用自身发光的固体颗粒连续给入射火花示踪法技术是用自身发光的固体颗粒连续给入射 流，在有外界光源的情况下，这些发光的颗粒可以显示出流，在有外界光源的情况下，这些发光的颗粒可以显示出 清晰而连续的流线，以达到观察的目的。清晰而连续的流线，以达到观察的目的。 火花注入方法：火花注入方法： 试验三：锅炉空气动场试验试验三：锅炉空气动场试验 （ （2 2）、飘带法）、飘带法 一般空气动力场试验中最简单的一种方法，可以用飘带显一般空气动力场试验中最简单的一种方法，可以用飘带显 示气流方向判断微风区、回流区、涡流区的存在范围，用示气流方向判断微

10、风区、回流区、涡流区的存在范围，用 飘带网观察某一截面的全面气流状况。飘带网观察某一截面的全面气流状况。 缺点：在微风区用飘带指示气流方向的敏感性较差；当飘缺点：在微风区用飘带指示气流方向的敏感性较差；当飘 带过长时，因受牵连作用的影响，指示气流方向的偏差也带过长时，因受牵连作用的影响，指示气流方向的偏差也 较大；此外，要得到炉内动力场的全貌，需做逐点记录，较大；此外，要得到炉内动力场的全貌，需做逐点记录， 工作量大。工作量大。 试验三：锅炉空气动场试验试验三：锅炉空气动场试验 5.5.观测内容观测内容 （1 1）、旋流燃烧器观测内容：）、旋流燃烧器观测内容： 1 1）射流形式为开式气流还是闭

11、式气流。）射流形式为开式气流还是闭式气流。 2 2）射流扩散角、回流区的大小和回流速度。）射流扩散角、回流区的大小和回流速度。 3 3）射流的旋转情况以及出口气流的均匀性。）射流的旋转情况以及出口气流的均匀性。 4 4）一、二次风的混合特性。）一、二次风的混合特性。 5 5）调节部件对以上诸射流特性的影响。）调节部件对以上诸射流特性的影响。 试验三：锅炉空气动场试验试验三：锅炉空气动场试验 （ （2 2）、四角布置的直流燃烧器观测内容：）、四角布置的直流燃烧器观测内容： 1 1）射流射程以及沿轴线速度衰减情况。）射流射程以及沿轴线速度衰减情况。 2 2）四角射流所形成的切圆大小和位置。）四角射

12、流所形成的切圆大小和位置。 3 3）射流偏离燃烧器几何中心线的情况。）射流偏离燃烧器几何中心线的情况。 4 4）一、二次风混合特性，如一、二次风气流离喷口的混合）一、二次风混合特性，如一、二次风气流离喷口的混合 距离，以及各射流的相对偏离程度。距离，以及各射流的相对偏离程度。 5 5）喷口倾斜角变化对射流混合距离及其相对偏离程度的影）喷口倾斜角变化对射流混合距离及其相对偏离程度的影 响等。响等。 试验三：锅炉空气动场试验试验三：锅炉空气动场试验 （3 3）、炉膛气流的主要观测内容：）、炉膛气流的主要观测内容： 1 1）火焰或气流在炉内的充满程度。火焰充满度愈大，炉膛）火焰或气流在炉内的充满程度

13、。火焰充满度愈大，炉膛 利用程度就愈高，炉内停滞区及涡流区就愈小。利用程度就愈高，炉内停滞区及涡流区就愈小。 2 2）观察炉内气流动态。气流是否冲刷炉墙。气流在炉膛断）观察炉内气流动态。气流是否冲刷炉墙。气流在炉膛断 面上的分布均匀性，是否有偏斜现象。面上的分布均匀性，是否有偏斜现象。 3 3）各种气流相互干扰情况，如燃烧器射流间的相互影响和）各种气流相互干扰情况，如燃烧器射流间的相互影响和 三次风对燃烧器主射流的影响等。三次风对燃烧器主射流的影响等。 试验三：锅炉空气动场试验试验三：锅炉空气动场试验 （4）试验给出的运行数据：）试验给出的运行数据： 1）一、二、三次风的运行风速、风压工作范）

14、一、二、三次风的运行风速、风压工作范 围值；围值； 2）引、送风机的运行正常电流值；）引、送风机的运行正常电流值； 3）锅炉炉内负压波动和变化范围；）锅炉炉内负压波动和变化范围； 4）各次风的调节风门的开度变化范围；）各次风的调节风门的开度变化范围； LOGO 下课下课 试验三：锅炉空气动场试验试验三：锅炉空气动场试验 试验前的检查内容试验前的检查内容: : (1)(1)测定燃烧器一、二、三次风喷口的结构和尺寸、标高位置、测定燃烧器一、二、三次风喷口的结构和尺寸、标高位置、 安装角度。必要时应进行校正或更换。安装角度。必要时应进行校正或更换。 (2)(2)炉膛内应无大块焦渣。炉膛内应无大块焦渣

15、。 (3)(3)检查和校正各风门挡板的实际开度、开度指示的一致性，检查和校正各风门挡板的实际开度、开度指示的一致性， 及风门挡板的严密性。及风门挡板的严密性。 (4)(4)检查和校正原有的风压表计。必要时加装高等级试验表计。检查和校正原有的风压表计。必要时加装高等级试验表计。 试验三：锅炉空气动场试验试验三：锅炉空气动场试验 试验前的运行工况和运行参数：试验前的运行工况和运行参数： 1 1）燃烧工况（包括燃烧器的运行特性）燃烧工况（包括燃烧器的运行特性） 2 2）设备调节性能）设备调节性能 3 3）风门挡板的操作范围）风门挡板的操作范围 4 4）炉膛的风量及风压、风速等参数。）炉膛的风量及风压、风速等参数。 5 5）结合燃烧调整试验目的和模