630MW对冲燃烧煤粉锅炉侧墙贴壁风冷态空气动力场试验研究

贴壁风技术是通过水冷壁上的二次风喷口向侧墙高温腐蚀区域通入贴壁风,以达到降低壁面温度、改善炉内壁面附近还原性气氛的一项技术。在某630MW超临界机组的对冲燃烧煤粉锅炉两侧墙水冷壁上分别加装了3层侧墙贴壁风喷口,结合锅炉风迹显示器示踪技术开展了贴壁风冷态空气动力场试验,探索了不同风度、开度对贴壁风气流轨迹的影响,研究了贴壁风对侧墙水冷壁的覆盖情况。试验结果表明,侧墙贴壁风气流可覆盖整个侧墙区域位置,能够实现对炉膛易腐蚀区域的良好覆盖和吹扫,水冷壁的高温腐蚀问题可以得到有效防控。在贴壁风开度为3时,侧墙贴壁风总量占入炉总风量的比例约为4%,各层侧墙贴壁风喷口风速平均值在8 m/s,各层侧墙贴壁风总风量占锅炉总风量的比值基本相同,已达到设计风量占比;同层五支喷口整体呈现中间风速高、两侧风速低分布的规律。同层外侧两只侧墙贴壁风烟花示踪轨迹偏向两侧,中间三只侧墙贴壁风烟花示踪轨迹进入炉膛后向上,可对水冷壁易腐蚀区域形成良好的覆盖。

对冲旋流燃烧锅炉贴壁风布置方式对比研究

以对冲旋流燃烧锅炉3种主流布置方式(前后墙布置方式、两侧墙布置方式和全墙组合布置方式)贴壁风为研究对象,采用数值模拟方法,分析了加装3种布置方式贴壁风后锅炉侧墙近壁区还原性气氛、炉膛出口NOx排放质量浓度以及未燃尽碳质量分数的变化。结果表明:虽然3种布置方式贴壁风均可提高侧墙水冷壁近壁区O2体积分数,降低H2S、CO体积分数和未燃尽碳质量分数,但各自覆盖范围存在很大差别;在贴壁风风量相同的条件下,全墙组合布置方式贴壁风可将侧墙水冷壁近壁区O2体积分数大于2.0%的区域面积扩展到总面积的83.84%,远高于其他2种布置方式下(61.38%和68.80%);加装全墙组合布置方式贴壁风后侧墙水冷壁近壁区O2体积分数平均值由0.25%升高到2.5%以上,H2S体积分数平均值降低70%以上,CO体积分数平均值约降低65%,锅炉效率、过热器和再热器减温水质量流量、SCR入口NOx质量浓度以及飞灰含碳质量分数等未见明显变化。