风粉流动特性对煤粉燃烧影响的试验研究

为了研究风粉流动特性对煤粉燃烧的影响,以带预燃室的逆喷旋流燃烧器为对象,利用14 MW煤粉燃烧试验台架对逆向射流和直流2类进入方式进行热态台架研究。基于高温热电偶、烟气分析仪和高速摄像机3种测量手段,获取温度、组分体积分数、火焰形态尺寸数据,结合煤粉燃烧基础理论分析不同区域的燃烧过程,揭示了不同风粉流动特性下煤粉燃烧的差异。研究结果表明:风粉逆向射流和直流进入时,煤粉在预燃室内实现稳燃低氮,且避免高温腐蚀结渣现象,其差异为预燃室内煤粉燃烧份额及预燃室外火焰行程。在预燃室内,逆向射流的煤粉停留时间长,与旋流内二次风混合充分,温度最高为1255℃,O_(2)径向衰减过程中平均下降速率为0.139%/mm,形成环状还原性气氛区域,CO体积分数超过50000×10^(-6),煤粉燃烧份额较高同时抑制NO x生成;直流的煤粉停留时间短,与旋流内二次风混合弱,温度最高为1096℃,O_(2)平均下降速率在上游为0.135%/mm,下游为0.080%/mm,形成中心还原性气氛区域,CO体积分数同样超过50000×10^(-6),抑制NO x生成的同时煤粉燃烧份额较低。在预燃室外,逆向射流煤粉随旋流内二次风前行,火焰明亮粗短发散,长度为2697 mm、出口直径和发散角度为760 mm和24.11°,行程较短;直流煤粉随高速射流前行,火焰细长亮度略低,长度为5747 mm、出口直径和发散角度为536 mm和7.81°,行程大幅增加。

BS-I型测速管的应用及特性分析

BS-I型测速管是电力行业标准推荐用于直接测量风粉管道内气流速度的风速测量装置,测量时不需进行煤粉质量浓度修正、不易积粉,实际测试表明,测量性能和精度符合预期。进一步通过计算流体力学(CFD)对该型测速管的测量特性进行了数值计算研究,给出了速度系数受测量时的放置姿态(旋转、倾斜)和总压管积粉程度的影响规律。研究结果表明,BS-I型测速管的速度系数对前述因素不敏感,建议在制粉系统性能测试、测量中推广使用。