炉膛冷态空气动力场试验

1、炉膛冷态空气动力场试验炉膛冷态空气动力场试验 煤粉炉炉膛运行的可靠性和经煤粉炉炉膛运行的可靠性和经济性在很大程度上取决于燃烧器及济性在很大程度上取决于燃烧器及炉膛内的空气动力工况，即空气炉膛内的空气动力工况，即空气（包括挟带的燃料）和燃烧产物的（包括挟带的燃料）和燃烧产物的运动情况。运动情况。良好的炉膛空气动力工况：良好的炉膛空气动力工况： 1 1、从燃烧中心区有足够的热烟气回、从燃烧中心区有足够的热烟气回流至一次风粉混合物射流根部，使流至一次风粉混合物射流根部，使燃料喷入炉膛后能迅速受热着火，燃料喷入炉膛后能迅速受热着火，且保持稳定的着火前沿。且保持稳定的着火前沿。良好的炉膛空气动力工况：良

2、好的炉膛空气动力工况： 2 2、燃料和空气的分布适宜，燃料着、燃料和空气的分布适宜，燃料着火后能得到充分的空气供应，并达火后能得到充分的空气供应，并达到均匀的扩散混合，以利迅速燃烧到均匀的扩散混合，以利迅速燃烧及燃尽。及燃尽。良好的炉膛空气动力工况：良好的炉膛空气动力工况： 3 3、炉膛内应有良好的火焰充满度，、炉膛内应有良好的火焰充满度，并形成区域适中的燃烧中心。这就并形成区域适中的燃烧中心。这就要求炉膛内气流无偏斜，不冲刷炉要求炉膛内气流无偏斜，不冲刷炉壁，避免停滞区和无益的涡流区；壁，避免停滞区和无益的涡流区；各燃烧器射流也不应发生剧烈的干各燃烧器射流也不应发生剧烈的干扰和冲撞。扰和冲撞

3、。 为了判断炉膛空气动力工况是否良为了判断炉膛空气动力工况是否良好，就需要直接进行速度场的观测。所好，就需要直接进行速度场的观测。所谓速度场，就是炉膛空间内气流流动方谓速度场，就是炉膛空间内气流流动方向和速度值的分布。这在锅炉运行时向和速度值的分布。这在锅炉运行时（简称热态）是很难全面观测到的，因（简称热态）是很难全面观测到的，因而一般调整试验也很少做这种热态测定。而一般调整试验也很少做这种热态测定。简单易行的代替方法是在冷炉状态下照简单易行的代替方法是在冷炉状态下照常通风进行观测，即是我们通常所谓的常通风进行观测，即是我们通常所谓的冷态空气动力场试验。冷态空气动力场试验。一、流动过程的模化条

4、件一、流动过程的模化条件1 1、几何相似：模型和原型的几何形状相似；、几何相似：模型和原型的几何形状相似；2 2、运动学相似：模型和原型中的每个质点的、运动学相似：模型和原型中的每个质点的 运动图形相似；运动图形相似；3 3、动力学相似：模型和原型中各种力的作用、动力学相似：模型和原型中各种力的作用关系必须相似；关系必须相似；4 4、热力学相似：系统中不同部位的温度差对、热力学相似：系统中不同部位的温度差对于模型和原型必须有相同的数值；于模型和原型必须有相同的数值；流动过程的模化条件（续）流动过程的模化条件（续）5 5、化学过程相似：系统中不同部位的浓度、化学过程相似：系统中不同部位的浓度差对

5、于模型和原型必须有相同的数值；差对于模型和原型必须有相同的数值；6 6、燃烧过程的工况组织相似：如过量空气、燃烧过程的工况组织相似：如过量空气系数相同、燃料相同、一、二次风混合系数相同、燃料相同、一、二次风混合过程相似等；过程相似等；7 7、两相流动的相似。、两相流动的相似。涉及涉及120120个相似准则！个相似准则！二、冷态空气动力场试验的模化条件二、冷态空气动力场试验的模化条件1 1、严格保持几何相似；、严格保持几何相似；2 2、流动进入第二自模区；、流动进入第二自模区；3 3、燃烧器多股射流之间的动量比相等。、燃烧器多股射流之间的动量比相等。雷诺数雷诺数Re雷诺数是流体单雷诺数是流体单位

6、体积的惯性力与粘性力之比位体积的惯性力与粘性力之比临界临界雷诺数雷诺数Re 模拟条件可以定为气流的雷诺数模拟条件可以定为气流的雷诺数应大于临界雷诺数。对于喷燃器出应大于临界雷诺数。对于喷燃器出口射流，其临界雷诺数为口射流，其临界雷诺数为10105 5；对于；对于各股射流汇合后的炉膛内的气流，各股射流汇合后的炉膛内的气流，其临界雷诺数为其临界雷诺数为5 5 10104 4。动量比相等动量比相等 为了达到多股射流混合流动的为了达到多股射流混合流动的相似，必须保持各喷燃器在冷态下相似，必须保持各喷燃器在冷态下与热态下射流惯性力的比值相等，与热态下射流惯性力的比值相等，也就是动量比相等。也就是动量比相等。三、炉内空气动力场的观测方法三、炉内空气动力场的观测方法1 1、飘带法、飘带法2 2、纸屑法、纸屑法3 3、火花法、火花法4 4、测量法、测量法四、冷态试验结果分析四、冷态试验结果分析 喷口速度分布、气流方向；喷口速度分布、气流方向；