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 空气空气，燃料燃料和和燃烧产物在锅炉炉膛内的运动工况称为空气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 良好的良好的空气动力场主要空气动力场主要要求要求为以下三个方面：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）、从燃烧中心区有足够的热烟气回流燃烧器出口燃烧器出口

2、，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）、炉膛内火焰充满度良好，形成良好良好燃烧中心。要燃烧中心。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：锅炉空气动场试验（1 1）在安全方面的影响：）在安全

3、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，会造成锅炉熄火和炉熄火和放放炮事故。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

4、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

5、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，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

6、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

7、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 1- -2 2小时小时；2炉膛上部装置四盏炉膛上部装置四盏100100- -500W500W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；43 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

8、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

9、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

10、敏感性较差；当飘带过带过长长时，因受牵连作用的影响，指示气流方向的偏差也时，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

11、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

12、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。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

13、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）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

14、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、安装角度安装角度。必要时应进行校正或更换。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。(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。检查和校正原有的风压表计。必要时加装高等级试验表计。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）燃烧工况燃烧工况（包括燃烧器的运行特性）（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）炉膛的风炉膛的风量量及风压、及风压、风风速等参数。速等参数。5 5）结合燃烧调整试验目的和模化条