電站系統工程Power大容量鍋爐角切圓燃燒時的煙溫偏差問清華大學徐秀清曾瑞良主商要論述了煙溫偏差的基本情況。剖析了產生煙溫偏差的原因。提出了爐內存在向上傾斜的股射流火焰是大容量鍋爐煙溫偏差增大的根本原因和減少煙溫偏差的方向及措施。

　　是3004以上的大機組。這些機組的鍋爐多數采用了660角切圓燃燒技術。運行實踐明，在這些鍋爐的水平煙道上都發生煙溫偏差，致使高溫過熱器高溫再熱器不斷發生超溫爆管，嚴重威脅著電站的安全經濟運行。

　　多年來，對大容量鍋爐水平煙道中煙溫偏差以下簡稱煙溫偏差進行了許多研究，煙溫偏差有所改善。然而，由于對煙溫偏差的原因認識不足，煙溫偏差至今仍是電力安全生產中的重要問，有必要總結分析有關研究成果，認識其中規律以便進步改善角切圓燃燒時的煙溫偏差。

　　1角切圓燃燒時水平煙道煙溫偏差的基本情況煙溫偏差與切圓燃燒的旋轉方向及假想切圓直徑有關，當燃燒切圓逆時針旋轉時除秀清。男。教授。熱能工程系。184水平煙道的右側煙溫高于左側煙溫；反之，則左側煙溫高于右側。假想切圓的直徑越大，煙溫偏差也越大。

　　煙溫偏差隨鍋爐容量增大而增加。

　　對于矣504機組220仙鍋爐，煙溫偏差可以通過燃燒調整得到基本消除，但對于200以上機組670也的鍋爐會出現很大的煙溫偏差，簡單的燃燒調整無法改善。

　　實際上，煙溫偏差不僅出現在水平煙道的左右側，在水平煙道上的上下存在著更大的煙溫偏差，呈現出上低下高，只是由于過熱器再熱器都垂直布置，不影響蒸汽溫度和管壁溫度，不影響設備的安全性。

　　人66丑公司推出的大夾角同心反切燃燒技術，既次風切個小直徑假想圓，次風與次風反切大直徑假想圓，次風間夾角1725，并未改善煙溫偏差，有的甚至加大了煙溫偏差。

　　為減少殘余扭轉對煙溫偏差的影響，660公司在爐膛頂部設置分割屏。實次踐結果，煙溫偏差也未獲多大改善。

　　煙溫偏差也和燃用的燃料品種及有無次風有關。般說來，燃燒油煙煤等易燃燃料時煙溫偏差較小，燃燒貧煤無煙煤等難燃燃料時煙溫偏差要大，投入次風通常都會加大煙溫偏差。

　　煙溫偏差還和爐膛設計參數有關爐膛面積熱負荷辦12越大，偏差也越大，最上層燃燒器噴口到水平煙道入口折焰角下緣的丑俗稱燃燒高度越小，偏差越大，燃燒器高寬比降低以及燃燒器分組都可降低煙溫偏差。

　　我國動力工作者從消除和減少爐膛出口殘余扭轉出發，提出了消旋及零旋強設想，即組織上部次風，次風等進行大夾角例如25反切改造，以期達到削弱和消除殘余扭轉降低煙溫偏差的目的。實踐證明，對大多數鍋爐煙溫偏差得到改善，但也有改善不大的，如平圩600 4機組HG2008186M型爐，將頂次風上部次風作22反切改造后，煙溫偏差改善不多1.

　　此外，盡管采用了零旋強設計，但也達不到全部消除殘余扭轉的目的2.

　　我國動力工作者在石洞口廠黃埔發電廠等多臺300機組上鍋產10251改進型直流鍋爐上進行的次風小夾角微量及偏轉改造實踐，取得了比較滿意的結果。在次風與次風微量反偏轉夾角在51時，煙溫偏差得到大幅度改善，其偏差值不超過4050給出了許多有益的啟3.2煙溫偏差原因剖析2.1爐膛出口氣流殘余扭轉與煙溫偏差爐膛出口處氣流的殘余扭轉會引起煙溫偏差，已為人們所共識。逆時針殘余扭轉氣流在煙道右側與水平煙道入口氣流速度方向致，而左側則剛好相反，從而使煙道右側的煙速高于左側的煙速。經換熱后的右側煙溫也就高于左側，形成右高左低的煙溫偏差。順時針殘余扭轉氣流則剛好相反，左側煙溫高于右側煙溫。這無疑是導致煙溫偏差的重要原因。然而，僅用氣流殘余扭轉是無法解釋諸如鍋爐容量增大煙溫偏差加大，煤種變化煙溫偏差變化以及些場合下次風反轉消旋作用不大等問。

　　事實上，鍋爐容量不同，設計時次風速的取值基本相同，因此，大中小容量鍋爐量氣體而言，不應出現容量增大煙溫偏差加大的現象。

　　從原理上講，煙溫偏差是煙氣溫度的偏差，它不僅與氣流的殘余扭轉有關，還應和煙氣的溫度場分布有關。多年來，為減少煙溫偏差在減少殘余扭轉消旋上做了許多文章，起到了定作用，但有時達不到預期目的，其原因在于忽略了煙氣溫度分布不均的影響，而后者在定場合下是主要的。

　　此外，在應用零旋強設計消旋次風等措施時，忽略了個重要問，即爐內旋轉的不是般的氣流而是燃燒著的射流火焰。

　　對其用處理剛體時應用的零旋強設計概念以及簡單地應用冷模試驗結果都不會達到預期粘度都加大，會卷吸更多的熱煙氣作旋轉流動，射流動量矩的作用得以充分發揮，形成所謂的啟轉風。對于消旋次風次風，由于它們在進入爐膛后通常不能立即著火燃燒，因此其卷吸的煙氣量要少得多，盡管其原始的消旋動量矩與啟轉風的原始動量矩相當，但消旋能力要小得多。這也就是許多鍋爐達不到預期的消旋目標的癥結所在，錯誤地將處理剛體轉動的概念應用到處理燃燒中的流體2.2大容量鍋爐角切圓燃燒火焰的物理模型及煙溫偏差多年來，在研究大容量鍋爐角切圓燃燒時更多地把它們視作通道很長的旋轉氣流流動。事實上，由于爐膛呈方形，且燃燒高度丑與爐膛寬度的比值很小通常1.5，因此，大容量鍋爐角切圓燃燒時更多地呈現出有限空間內的燃燒火焰的射流特征5，即股每角股燃燒著的射流火焰在爐膛壁的導流下流向燃燒室出口。此火焰有很大的向上傾角=簡單的計算可以推知其傾角當在40以上設爐膛面積熱負荷辦為4.6，12，爐膛內平均煙溫為1450則可以算出爐膛內平均煙氣上升速度約為818指上層燃燒器斷面處。假定爐內上升氣流的速度不均勻系數最大流速與平均流速之比為2，則火焰垂直上升的最大速度應為16 18.如果火焰射流的最大切向速度也為16 18華能德州電廠實測爐膛出口處最大水平切向速度為12 184，則燃燒火焰的上傾角應為45.如果火焰射流的最大切向速度為19 18，則火焰的上傾角也在40以上。因此，存在著股傾角很大的燃燒射流火焰當是確信無疑的。正是這股火焰加重了水平煙道入口的煙溫偏差流量偏差，也正是這股火焰的不同不同的傾角不同的火焰長度造成了大小容量鍋爐煙溫偏差差異，煤種不同煙溫偏差的差異以及次風組合不同帶來的煙溫偏差差異。

　　大容量鍋爐的爐膛面積熱負荷在4.6 10612左右，遠比中小容量鍋爐的爐膛面積熱負荷辦在2.9612左右大得多。

　　因此，大容量鍋爐的火炬上傾角要大得多，這也是大容量鍋爐煙溫偏差增大的原因。

　　燃燒貧煤無煙煤等難燃燃料的鍋爐的火焰長度增加，在屏下常能到火焰，在殘余扭轉氣流及分隔屏相互作用下，水平煙道煙溫分布十分不均；逆時針切圓燃燒鍋爐的水平煙道入口下側經常會有火焰直通水平煙道，此處煙溫煙速高于它處；在水平煙道入口的左下側，火焰氣流是背向水平煙道的，要經歷向前向上再折向后進入水平煙道，并在分隔屏內換熱，因此，進入水平煙道的煙溫煙速都要降低，這就是大容量鍋爐燃燒貧煤無煙煤時煙溫偏差加大的重要原因。

　　次風通常都設置在燃燒器上層，由于它們的煤粉濃度很低，次風在射入爐膛后不能立即著火燃燒，就會使煙溫偏差加大。

　　在830公司推薦的同心反切或同心正切燃燒系統中，次風之間的夾角過大17，25，使次風中的煤粉在著火后不能與次風劇烈混合燃燒，使火焰拖長，因而也會增大煙溫偏差。些燃用煙煤鍋爐煙溫偏差過大的原因也就在此。

　　設計的燃燒高度丑過小例如北侖電廠1會使爐膛出口處出現火焰，增加了煙溫偏差。

　　3改善煙溫偏差的方向和措施綜上所述，對于角切圓燃燒鍋爐來說，要徹底消除煙溫偏差是不可能的，因為在這種鍋爐中氣流殘余扭轉及溫度分布不均是不可避免的，但可以采取以下措施減少煙溫偏差設計鍋爐時應在不影響爐內氣流穩定的情況下盡可能減小假想切圓直徑，用以減小氣流的殘余扭轉。目前些鍋爐采取的次風大夾角17，25正切或反切燃燒的做法就值得商討，它會增加殘余扭轉拉長火焰加大煙溫偏差和降低燃燒效率。

　　設計時應正確選用燃燒器和燃燒高度丑爐膛面積熱負荷你12，用以達到縮短火焰，避免火焰進入屏區。這點對燃燒貧煤無煙煤的鍋爐尤為重要。煤粉濃淡分離及次風大夾角正反切等燃燒方式都會延長火焰長度，對改善煙溫偏差是不利的。

　　上部次風次風大夾角反切無疑會削弱殘余扭轉，但有時會增加飛灰含碳量，應慎用。最好的辦法是將次風次風反切的同時，讓它們參與著火燃燒。這會大大提高削旋能力，降低飛灰含碳量。

　　我國動力工作者開創的次風小夾角微量反偏轉燃燒技術應該得到重視，因為它符合縮小假想切圓直徑和縮短火焰的原理6.

　　應該重新審視國內外各種直流燃燒燃燒器下部爐膛區域存在著高溫高濃度封閉，與外部的煙氣進行較少的傳熱和傳質。由于掉焦，將壁面附近定量的氧氣攜帶入此區域，炙熱的焦塊使定濃度的，和氧氣發生爆燃，急速上升的氣流將下層燃燒器的火焰托滅，引起鍋爐滅火保護動作，這是鍋爐掉焦滅火的根本原因。這也能從定的事例中得到解釋。有的電廠反映，在鍋爐發生掉焦時，看火焰從看火孔噴出，但此時鍋爐保護已動作，這與本文提出的掉焦引起滅火的現象是致的。有關引起，爆燃的濃度溫度與氧氣含量的關系將是本研究以后的重點。

　　4結論提出了種全新的鍋爐掉焦滅火機理，能夠合理地解釋典型的掉焦滅火現象，為研究和防止鍋爐掉焦滅火提供了新思路。

　　馮寶安。鍋爐煤質特性和混煤燃燒的應用研究功。南京東南大學。1997，撒應祿。鍋爐受熱面外部過程噸。北京水利電力出版社，編輯楊巨上接第44頁3結束語由以上說明可以看出，變壓器油中溶解氣體的在線監測技術是氣相色譜技術的補充和發展。統計明，多數變壓器的故障都有個從發生到發展的漸變過程，如在大型變壓器上安裝先進的變壓器故障在線監測早期報警裝置，就可以發現大部分非突然性的故障早期征兆，從而采取措施避免災害性事故的發生，對降低運行維護成本，提高電網安全運行的可靠性和經濟性無疑是極為有益的，亦是改變傳統管理模式，實現從固定的維護和檢修逐步發展到狀態檢修的必然需要。

　　編輯霄珉上接第47頁器WR寬調節比燃燒器PM燃燒器以及國內開發的各種燃燒器，它們不僅應有低負荷穩燃能力低碟排放，而且應有低煙溫偏差不發生爐膛高溫腐蝕等性能。清華大學熱能工程系最近開發的富集型煤粉直流燃燒器從原理到實踐都顯出上述優異的性能，應當受到重視和推廣應用7.

　　莊恩如，等。1025此鍋爐爐內煙氣溫度分布試驗研究。鍋張才根。改善鍋爐水平煙道兩側煙溫偏差的方法及其效果習。

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　　李雪亮，等1025飩角切圓爐膛出口煙溫偏差研究1.中楊君義。角切圓燃燒方式鍋爐水平煙道中的煙氣偏差習。

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(完)