本文關(guān)鍵詞：小型煤粉鍋爐旋流燃燒器冷態(tài)試驗研究

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【摘要】：我國的能源消耗以煤炭為主且效率低下,同時煤炭燃燒產(chǎn)生大量的氮氧化物、二氧化硫和粉塵等固體污染物。冬季我國北方需要供暖,降低單體容量較小、分布廣泛的供暖鍋爐的污染物排放是節(jié)能減排和改善環(huán)境的重要努力方向之一。S市計劃把低效高污染的鏈條供暖鍋爐改造成高效低污染的煤粉供暖鍋爐。德國GTK集團和法國皮拉德公司聯(lián)合提供了四種改造方案,方案一是拆除鍋爐的鏈條,加裝煤粉燃燒器,還需要將爐拱上方的設(shè)備全部上移騰出燃燒器著火的空間;方案二是拆除鍋爐的鏈條,加裝煤粉燃燒器,不改變其他的設(shè)備,但需防止爐膛底部漏風(fēng)并加裝耐火材料;方案三是在爐膛鏈條的兩側(cè)加裝煤粉燃燒器并需要重新進行設(shè)計計算;方案四是將鍋爐的鏈條和爐拱全部取出,在爐膛底部加裝天然氣燃燒器。用戶考慮供暖鍋爐長時間低負荷運行的特點和供暖行業(yè)日負荷變化率高的現(xiàn)實,選擇了第三個改造方案。本課題是為項目實施單位T寶成鍋爐廠設(shè)計符合要求的工業(yè)供暖煤粉鍋爐旋流燃燒器,并通過該燃燒器的冷態(tài)�；瘜嶒�,驗證設(shè)計的合理性�？紤]到改造鍋爐爐膛容積有限的現(xiàn)實和所選劣質(zhì)煤粉的燃燒特性,這需要保證煤粉顆粒在鍋爐的停留足夠時間大于2s,保證煤粉氣流不沖刷對面的水冷壁,所以火炬長度不能超過5.8m,同時還應(yīng)具有較大的回流區(qū),以保證煤粉氣流穩(wěn)定燃燒。本課題首先設(shè)計了滿足上述要求的旋流燃燒器,設(shè)計內(nèi)容包括:旋流燃燒器的熱力計算設(shè)計、燃燒器的結(jié)構(gòu)計算及燃燒器出口擴口的設(shè)計。除形成加工圖紙外,還加工了燃燒器以備實驗測試使用。然后設(shè)計并建造了旋流燃燒器冷態(tài)�；囼炁_,包括其測量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。而后進行了27種工況的流場觀察,選擇其中混合和擾動較好的8種工況的空氣動力場進行測試。最后通過對比,選出最佳的一二次風(fēng)的擴口角度為13°、一次風(fēng)的速度為16m/s、二次風(fēng)的速度為21m/s。在此最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)和工況下,計算出煤粉氣流在鍋爐的停留時間約為2.125s,火焰長度約為5.3m,測量出中心回流區(qū)長度約為2m(為5倍二次風(fēng)管直徑)徑向距離約為0.7m(為1.5倍二次風(fēng)管直徑),最大回流速度約為6m/s。說明,所設(shè)計的旋流煤粉燃燒器滿足T寶成鍋爐廠的需求。
【關(guān)鍵詞】：旋流燃燒器 燃燒器設(shè)計 試驗臺搭建 冷態(tài)試驗 空氣動力場
【學(xué)位授予單位】：沈陽工程學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK229.63
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-15
• 主要符號表15-16
• 1.緒論16-26
• 1.1 選題的背景16-17
• 1.2 鏈條爐改煤粉爐技術(shù)現(xiàn)狀17-19
• 1.3 旋流煤粉燃燒器技術(shù)現(xiàn)狀19-25
• 1.4 研究內(nèi)容25-26
• 2 燃燒器設(shè)計26-47
• 2.1 方案選擇及設(shè)計要求26-33
• 2.2 煤粉性質(zhì)33-46
• 2.2.1 原始材料33-34
• 2.2.2 燃燒器的熱力計算34-38
• 2.2.3 燃燒器的結(jié)構(gòu)計算38-42
• 2.2.4 綜合計算結(jié)果42-44
• 2.2.5 燃燒器擴口44-46
• 2.3 本章小結(jié)46-47
• 3 冷態(tài)�；碚�47-55
• 3.1 冷態(tài)�；喗�47-48
• 3.2 相似與�；�48-54
• 3.2.1 相似理論48-50
• 3.2.2 相似性條件50
• 3.2.3 常用相似準則數(shù)50-52
• 3.2.4 自模區(qū)52-54
• 3.3 本章小結(jié)54-55
• 4 實驗室燃燒器試驗臺及試驗系統(tǒng)55-69
• 4.1 實驗?zāi)康?/span>55-56
• 4.2 試驗系統(tǒng)56-57
• 4.3 燃燒器進風(fēng)側(cè)設(shè)備57-65
• 4.3.1 風(fēng)機的選擇及布置57-59
• 4.3.2 管道的聯(lián)接59-60
• 4.3.3 電纜種類及選型60-61
• 4.3.4 風(fēng)機斷路器的選擇61-62
• 4.3.5 平衡流量計62-65
• 4.4 燃燒器試驗測量側(cè)設(shè)備65-67
• 4.4.1 Testo416風(fēng)速儀速度測量設(shè)備65-66
• 4.4.2 測點的布置及三維位移坐標架66
• 4.4.3 飄帶示蹤裝置66-67
• 4.5 試驗測量步驟67-68
• 4.6 本章小結(jié)68-69
• 5.實驗結(jié)果綜合分析69-83
• 5.1 燃燒器速度分布69
• 5.2 燃燒器空氣動力場特征69-81
• 5.2.1 燃燒器出口速度分布特點70
• 5.2.2 軸向速度分布70-73
• 5.2.3 旋流強度對燃燒器出口射流特性的影響73-75
• 5.2.4 擴口角度對燃燒器出口射流特性的影響75-79
• 5.2.5 一二次配風(fēng)比對燃燒器出口射流特性的影響79-81
• 5.3 飄帶示蹤結(jié)果81
• 5.4 本章小結(jié)81-83
• 6.結(jié)論與展望83-85
• 6.1 結(jié)論83
• 6.2 展望83-85
• 參考文獻85-90
• 附錄A 實際測得工況空氣動力場數(shù)據(jù)90-96
• 附錄B 燃燒器出口速度圖形96-102
• 附錄C 燃燒器出口飄帶圖片102-104
• 攻讀期成果104-105
• 致謝105-107
• 作者簡介107-108

【參考文獻】

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1 成lms，

本文編號：908962