1鍋爐冷態(tài)動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)

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1、“面對(duì)面，一切從交流開始”鍋爐冷態(tài)動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)技術(shù)與方法簡(jiǎn)介2010年12月第一部分　爐內(nèi)冷態(tài)?；霸囼?yàn)§1-1爐內(nèi)?；白阅；瘏^(qū)的確定§1-2爐內(nèi)冷態(tài)?；怼?-1爐內(nèi)模化及自?；瘏^(qū)的確定一、流動(dòng)過(guò)程近似?；紵^(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程，在目前理論水平和技術(shù)手段條件下尚無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確?；Ｒ虼四壳岸嗖捎昧鲃?dòng)過(guò)程的近似?；?、局部?；夹g(shù)來(lái)解決一些大型鍋爐燃燒的技術(shù)問(wèn)題。實(shí)踐證明，通過(guò)冷模、冷爐試驗(yàn)來(lái)測(cè)量下列各項(xiàng)規(guī)律是行之有效的方法。1.鍋爐燃燒系統(tǒng)的配風(fēng)均勻程度，如旋流燃燒器的大風(fēng)箱配風(fēng)均勻性；四角燃燒器各一、二、三次風(fēng)系統(tǒng)配風(fēng)均勻性，各風(fēng)門擋板的調(diào)節(jié)特性

2、等；2.燃燒系統(tǒng)及燃料器的阻力特性；燃燒器的流體動(dòng)力特性；探索新型燃燒器的流動(dòng)規(guī)律；一、二、三次風(fēng)混合情況；旋流或直流燃燒器回流區(qū)的大小及流量變化情況；四角噴燃器的切圓大小等；3.三次風(fēng)的作用、布置位置、角度和風(fēng)速等。4.影響爐膛充滿度的各種因素。5.探討爐內(nèi)結(jié)渣的空氣動(dòng)力原因。6.試驗(yàn)消除爐膛出口殘余旋轉(zhuǎn)的各種措施。7.摸索合理的運(yùn)行方式，如低負(fù)荷運(yùn)行方法；四角燃燒中缺角運(yùn)行影響；停用個(gè)別旋流燃燒器的方式；8.探索新的燃燒方式、新的爐膛結(jié)構(gòu)。二、自?；瘏^(qū)的概念冷態(tài)模化主要是對(duì)氣流流動(dòng)狀態(tài)的模化，對(duì)流動(dòng)過(guò)程起主要作用的是雷諾準(zhǔn)則：它表明了流動(dòng)慣性力和粘性力之

3、比值。在等溫流動(dòng)時(shí)，它決定了氣體流動(dòng)的阻力特性，通常以歐拉準(zhǔn)則來(lái)表明壓力與慣性力的比值。在截面不變的情況下，阻力系數(shù)為歐拉準(zhǔn)則的兩倍。圖１-1某典型鍋爐的Eu=f(Re)曲線所謂進(jìn)入自?；瘏^(qū)，就是當(dāng)Re大于某一定值后，Eu不再Re有關(guān)而保持一定值，即慣性力起決定性作用，而粘性力的影響可忽略不計(jì)，因此流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌道主要受慣性力的支配而不再受Re值影響。利用進(jìn)入自?；瘏^(qū)的特點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)有明顯好處。（1）只要模型中的Re數(shù)處于自?；瘏^(qū)內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)模型不與原型相等而保證流動(dòng)狀態(tài)相似，這樣就給模型試驗(yàn)帶來(lái)很大方便，不必用原型很高的Re值進(jìn)行?；囼?yàn)（鍋爐容量越大，R

4、e值越大）；所謂進(jìn)入自?；瘏^(qū)，就是當(dāng)Re大于某一定值后，Eu不再Re有關(guān)而保持一定值，即慣性力起決定性作用，而粘性力的影響可忽略不計(jì)，因此流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌道主要受慣性力的支配而不再受Re值影響。利用進(jìn)入自?；瘏^(qū)的特點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)有明顯好處。（1）只要模型中的Re數(shù)處于自?；瘏^(qū)內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)模型不與原型相等而保證流動(dòng)狀態(tài)相似，這樣就給模型試驗(yàn)帶來(lái)很大方便，不必用原型很高的Re值進(jìn)行?；囼?yàn)（鍋爐容量越大，Re值越大）；（2）使局部?；子趯?shí)現(xiàn)；（3）可使?；囼?yàn)所需的風(fēng)機(jī)容量和壓頭大為降低，使試驗(yàn)易于實(shí)現(xiàn)。那么鍋爐冷態(tài)試驗(yàn)中進(jìn)入自?；瘏^(qū)的最低Re值為多少呢？此值與爐

5、子結(jié)構(gòu)布置有關(guān)，從國(guó)內(nèi)外各爐試驗(yàn)資料來(lái)看爐內(nèi)自?；瘏^(qū)臨界雷諾數(shù)Re均小于105（如下表），當(dāng)設(shè)計(jì)鍋爐冷模時(shí)，在缺乏試驗(yàn)數(shù)據(jù)情況下，可選用Re臨=105，即認(rèn)為Re=105時(shí)進(jìn)入自模化區(qū)。爐子型式進(jìn)入自模化區(qū)的臨界Relj數(shù)值1旋風(fēng)爐（3.1～4.1）×1042U型爐膛4.5×1043四角布置燃燒器一次風(fēng)1.48×104周界風(fēng)4.8×104二次風(fēng)7.5×1044單層四角布置燃燒器爐膛（2～6）×1045多層四角布置燃燒器爐膛7.5×1046前墻布置旋流燃燒器爐膛4.4×1047旋流燃燒器蝸殼式0.9×105葉片式1.8×105§1-2爐內(nèi)冷態(tài)?；硪弧⒗鋺B(tài)模

6、化原理1、冷態(tài)?；母拍罾鋺B(tài)?；侵覆捎美淠；蚶錉t試驗(yàn)方法模擬沒(méi)有燃燒升溫狀態(tài)下的爐內(nèi)流動(dòng)情況。當(dāng)然冷態(tài)?；c爐內(nèi)實(shí)際熱態(tài)情況是有差別的，只對(duì)燃燒器出口附近著火階段前較為符合，因而只能近似?；癄t內(nèi)氣流的運(yùn)動(dòng)工況。2、冷態(tài)?；瓌t①模型與實(shí)物需幾何相似；②保持氣流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)入自?；瘏^(qū)；③邊界條件相似。3、邊界條件相似考慮到影響爐內(nèi)流動(dòng)工況最主要的參數(shù)是動(dòng)量，因此保持模型和實(shí)物之間的動(dòng)量比相等是十分必要的。若以角標(biāo)O，M分別表示實(shí)物和模型；角標(biāo)1、2、3分別代表一、二、三次風(fēng)；f、w、ρ、m分別代表噴口面積、平均速度、密度及質(zhì)量流量，例如mp即為煤粉的噴出質(zhì)量流

7、量，則模型和實(shí)物一、二次風(fēng)動(dòng)量比可寫成：第二部分　煤粉爐冷態(tài)空氣動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)§2-1概述㈠空氣動(dòng)力場(chǎng)爐膛空間氣流運(yùn)動(dòng)方向和速度的分布㈡試驗(yàn)對(duì)象：新安裝投運(yùn)爐；大修后的鍋爐㈢主要目的：直觀檢查爐內(nèi)氣流的分布、擴(kuò)散、擾動(dòng)、混合情況，判斷氣流工況是否良好。注：爐膛運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，在很大程度上取決于空氣動(dòng)力工況（即風(fēng)、粉、煙的流動(dòng)情況）切圓燃燒方式㈣工況良好的主要表現(xiàn)：⑴火焰中心適中，無(wú)沖刷貼墻現(xiàn)象；⑵風(fēng)粉分布均勻，擴(kuò)散混合良好；⑶煙氣對(duì)煤粉加熱良好，有利于著火穩(wěn)定⑷火焰充滿好，無(wú)死滯旋渦區(qū)。㈤基本原則使冷態(tài)試驗(yàn)結(jié)果與熱態(tài)氣流工況盡量接近。需滿足的條件：⑴幾何相

8、似—試驗(yàn)設(shè)備與實(shí)際設(shè)備的結(jié)構(gòu)相同，尺寸成比例；一般電