锅炉冷态空气动力场试验48页PPT

！锅炉冷态空气动力场试验目的：测定流化床的空床阻力和料层阻力特性，找出临界流化风量，为锅炉的热态运行提供参考资料，从而保证锅炉燃烧安全，防止床面结焦和设备烧损，保证汽温汽压稳定。

试验内容及方法：（1）.一、二次风主风道的风量标定。

（2）.空床阻力特性试验:在布风板不铺床料的情况下，启动引风机、一次风机，调整一次风量，记录布风板压差值,根据这些数据绘制布风板阻力与风量关系曲线。

（3）.料层厚度与床压的关系试验：在一定的风量下（一般选取设计运行风量），床料静止高度分别为500mm、600mm、700mm、800mm，记录床压值,绘制料层厚度与床压的关系曲线。

（4）.临界流化风量试验：临界流化风量是锅炉运行特别是低负荷运行时的最低风量值，低于此值就有结渣的可能性。

选择不同的静止料层高度500mm、600mm、700mm、800mm测量临界流化风量，记录床压和风量等值，绘制相应料层厚度的床压和风量曲线。

（5）.流化质量试验：在床料流化状态下，突然停止送风，观察床料的平整程度，从而确定布风板布风的均匀性，如有不均，应查明原因，采取相应措施。

锅炉水压试验：水压试验的有关规定：（1）.锅炉水压试验分工作压力水压试验和超水压试验。

工作压力水压试验为汽包工作压力；超水压试验为1.25倍汽包工作压力。

（2）.工作压力水压试验：锅炉在大、小修或承压部件检修后应进行额定工作压力水压试验。

此试验应由专责人指挥，运行人操作，检修人员检查。

（3）.超压试验，1.25倍工作压力必须经总工程师批准。

（4）.有以下情况之一，应进行超压试验：a.新安装锅炉投产前；b.停炉一年后恢复投产前；c.承压受热面，大面积检修可更换，（如水冷壁更换总数达50%以上，过热器、再热器、省煤器成组更换时）；d.锅炉严重缺水引起受热面大面积变形；e.根据实际运行情况对设备可靠性有怀疑时。

（5）.水压试验压力：工作压力11.0MPa(汽包压力)；超压试验13.75MPa（汽包压力1.25倍；（6）.水压试验进水温度应在30~70℃。

山东华泰热力有限公司135MW热电联产项目工程#1锅炉冷态空气动力场试验措施华东电力试验研究院电力建设调整试验所2005年10月目录1.概况2.试验目的3.试验内容4.试验方法5.试验前期工作6.试验步骤7.试验应具备的条件8．主要安全措施9．其他事项编写：施金昌审核：刘云庭批准：毛树礼1.概况：WGZ480/13.7－2型锅炉是为山东华泰集团有限公司热电厂制造的150MW汽轮发电机组的超高压锅炉，由武汉锅炉厂生产。

基本型式为半露天、全钢构架悬吊结构、倒U型布置；燃煤、四角切园燃烧、单汽包、自然循环、一次中间再热、固态排渣。

锅炉主要设计参数：主蒸汽流量： 480t/h主蒸汽温度： 540℃主蒸汽压力： 13.73MPa再热器流量： 433t/h再热器进出口温度： 370℃/540℃再热器进出口压力： 4.2 MPa/4.02MPa给水压力： 15.76MPa给水温度： 240℃排烟温度： 142.2℃锅炉效率： 92.3%锅炉配有二台豪顿华工程有限公司生产的型号为24VN1700二分仓容克式回转式予热器，制粉系统采用中间贮仓制热风送风。

配有二台DTM350/600钢球磨煤机，燃烧器为直流式正四角布置，射流形成Φ458mm切园，每组燃烧器分上下二级，一、二、三次风自上而下排列上级为：二、三（F）、三（E）、二、一（D）、二、一（C）、二；下级为：二、一（B）、二、一（A）、二。

锅炉四个角以炉前固定端为∠1，顺时针方向进行编号（按设计院的图纸）。

2. 试验目的：新安装锅炉投入运行前，为查明锅炉在设计、制造、安装等方面是否存在问题以及炉内空气动力情况，观察炉膛内气流分布、扩散、扰动等是否良好，炉膛内切园（强风环）大小及位置，各风门挡板调节特性是否良好，为便于今后热态燃烧调试提供必要依据，这对于煤粉炉来说尤为重要。

3. 试验内容：3.1 一次风测速元件标定及调平。

3.2 二次风风门调节特性试验。

3.3 三次风调平。

第39卷,总第225期2021年1月,第1期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGY Vol.39,Sum.No.225Jan.2021,No.1高效煤粉锅炉冷态空气动力场试验研究沈滨文(武汉武锅能源工程有限公司动力锅炉事业部,湖北　武汉　430000)摘　要:为了给锅炉热态调整提供依据,对高效煤粉锅炉进行冷态空气动力场试验。

方法是通过锅炉冷态模化原理,模拟炉膛热态下的空气动力场。

通过试验,得到一次、二次、三次风对应风速的风门开度,并绘出炉膛燃烧假想切圆的直径以及偏心情况的结果。

根据一次、二次、三次风风门调节特性,有以下规律:一次、二次、三次风风速均可达到设定值,且四个角风速一致;#1与#4,#2与#3喷口的二次风门调节特性较接近;随着风门开度增加,风速将增加,其中60%的开度是个拐点,之后开度增加,风速增加较快;二次风风门开度一定情况下,风速不随启停磨煤机变化;二次风速至32m /s 时,1#、4#二次风风门开度需比2#、3#风门开度大;送风机出力在80%以上,风门调节曲线趋于水平;送风机出力越大,达到相同的风速,二次风风门开度越小,当送风机出力达80%以上,送风机出力对风门影响不大;炉膛燃烧切圆中心基本无偏斜,一次风切圆大小约准1400mm ,燃烧器安装完好。

关键词:高效煤粉锅炉;冷态;空气动力场;风门调节特性;试验研究中图分类号:TK36 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2021)01-0074-05收稿日期　2020-04-15 修订稿日期　2020-07-04作者简介院沈滨文(1985~),男,硕士研究生,中级工程师,从事锅炉设计及研究。

Experimental Study on the Cold Aerodynamic Field ofHigh Efficiency Pulverized Coal BoilerSHEN Bin -wen(Business Department of Power Boiler,Wuhan Boiler Energy Engineering Co.,Ltd.,Wuhan 430000,China)Abstract :In order to provide the basis for the hot adjustment of the boiler,the cold aerodynamic field test is carried out for the high efficiency pulverized coal boiler.The method is that the aerodynamic field of the furnace in hot state is simulated,based on the principle of boiler cold modeling.The opening aperture of the damper corresponding to the primary,secondary and tertiary air velocity is found,and the diameter and eccentricity of the imaginary tangential circle of the furnace combustion are plotted as a conclusion.According to the regulation characteristics of primary,secondary and tertiary air dampers,there are the following rules:the air velocity of primary,secondary and tertiary air can reach to the set value,and the four angular air velocity are the same.Between #1and #4,#2and #3,nozzles are same at the regula⁃tion characteristics of secondary air dampers;as the opening aperture of air damper increases,air velocity will increase,of which,60%is an inflection point.After it,there is a faster growth in air velocity.When the opening aperture of the secondary air damper is fixed,the air velocity does not change as the startup or shutoff of the pulverizer.When the secondary air velocity reaches to 32m /s,the opening aper⁃ture of #1and #4are larger than that of #2and #3.When the output of the blower is above 80%,the·47·opening aperture curve of air damper tends to be horizontal.The larger the output of the blower is,the smaller the opening aperture of the secondary air damper is at the secondary air velocity of32m/s,while the output of the blower reaches above80%,the different output of the blower reaches the same air ve⁃locity.The tangential center of furnace combustion has no deflection basically.The diameter of primary air tangential circle is about1400mm,and the burner is installed well.Key words:high efficiency pulverized coal boiler;cold;aerodynamic field;regulation characteristics of air dampers;experimental study 对于发电用煤粉锅炉而言,燃烧的稳定性及经济性十分重要,而燃烧的好坏取决于燃烧器及炉膛的空气动力学工况[1-2]。

1、设备系统概述天津国投津能发电有限公司一期工程#2机组锅炉为上海锅炉厂引进美国ALSTOM公司的技术生产的超超临界参数变压运行螺旋管圈直流锅炉，型号为SG-3102/27.46-M532，单炉膛双切圆燃烧方式、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、全钢架悬吊结构、半露天Π型布置。

设计煤种为平朔安太堡煤，校核煤种I为晋北烟煤，校核煤种II为云峰混煤。

采用中速磨冷一次风正压直吹式制粉系统，配6台MPS275辊盘式磨煤机，正常运行，5运1备，其中A磨采用微油点火方式。

燃烧方式采用低NOx同轴燃烧系统（LNCFS），48只直流燃烧器分6层布置于炉膛下部四角和中部，在炉膛中呈双切圆方式燃烧。

炉膛宽度34290mm，深度15544.8mm。

炉膛由膜式壁组成，炉底冷灰斗角度为55°，从炉膛冷灰斗进口集箱（标高7500mm）到标高51996.5mm处炉膛四周采用螺旋管圈，在此上方为垂直管圈。

螺旋管圈与垂直管圈过渡采用中间混合集箱。

炉膛上部及水平烟道从前至后分别布置分隔屏过热器、后屏过热器、末级过热器、末级再热器，后烟井分成前后两个分隔烟道，前烟道布置有低温再热器和省煤器，后烟道布置有低温过热器和省煤器，在前后烟道中省煤器下部布置调温挡板，用于调节再热汽温。

锅炉采用机械干式出渣系统。

锅炉启动系统采用带循环泵的内置式启动系统，锅炉炉前沿宽度方向垂直布置4只汽水分离器和2个贮水箱。

当机组启动，锅炉负荷低于最低直流负荷30%BMCR时，蒸发受热面出口的介质流经分离器进行汽水分离，蒸汽通过分离器上部管接头进入炉顶过热器，而饱和水则通过每个分离器下方连接管道进入贮水箱中，贮水箱上设有水位控制。

贮水箱下疏水管道引至一个三通，一路疏水至炉水循环泵入口，另一路接至大气扩容器疏水系统中。

过热器汽温通过煤水比调节和三级喷水来控制，第一级喷水布置在低温过热器出口管道上，第二级喷水布置在分隔屏过热器出口管道上，第三级喷水布置在后屏过热器出口管道上，过热器喷水取自省煤器进口管道。

1、设备系统概述1.1内蒙古大唐托克托发电有限责任公司一期工程为2×600MW汽轮发电机组，其中锅炉岛为哈尔滨锅炉厂引进美国ABB-CE技术设计制造HG-2008/17.4-YM5型亚临界、一次中间再热、单炉膛、Π型布置、四角切圆燃烧、平衡通风、紧身封闭布置、固态排渣、强制循环汽包型燃煤锅炉。

1.2本锅炉炉膛截面尺寸为：18542mm（宽）×17448mm（深），采用四角布置的双切圆、摆动式燃烧器，两个切圆直径分别为φ1882和φ1458。

其燃烧器采用水平浓淡煤粉燃烧技术，其原理就是利用煤粉进入燃烧器一次风喷嘴体后经百叶窗的离心分离作用，将煤粉气流分成浓淡两部分，两部分之间用隔板分开，浓相气流着火特性好；另外燃烧器出口处设有带波纹形的稳燃钝体，有助于高温烟气回流区的形成。

这两种结构的结合提高了低负荷稳定运行的能力。

1.3燃烧器采用ABB-CE技术的传统大风箱结构，由隔板将大风箱分隔成若干风室，其中顶部燃尽风室三个，上端部辅助风室一个，煤粉风室六个，油风室四个，中间辅助风室三个，下端部辅助风室一个，共有五种18个风室。

其中顶部燃尽风室喷嘴可作手动12°水平摆动以起到削弱炉膛上部的气流旋转减少炉膛出口烟温偏差的作用，辅助风喷嘴及油配风喷嘴可作±30°上下摆动，6个煤粉一次风喷口可作±27°上下摆动。

为防止通过燃烧器风箱的二次风产生过大的涡流，减少阻力损失，改善由于在燃烧器风箱内气流转向所引起的偏斜，在燃烧器风室内均设置了一块或两块导流板，这些导流板和各个喷嘴内设置的垂直和水平相交的导流板同炉膛的水冷壁大切角结构形成了对切向燃烧器系统一、二次风各股射流的综合控制，以防止进入炉膛的气流偏斜，从而保证炉膛内形成良好的空气动力场。

另外在油燃烧器喷嘴中设置了专门的稳燃叶轮，以在喷嘴处建立和维持一个回流区，从而得到稳定的火焰，回流区里产生的炽热光环给燃油提供了连续的点火热源。

锅炉空气动力场试验目：防止水冷壁结渣，使四角来粉均匀，个通风口速度场均衡，炉内温度场均衡，保证机组在额定出力工况下长期稳定运行，根据对炉进行大修后锅炉冷态一、二次风调平试验。

为热态运行提供依据。

冷态动力场试验步骤及方法1.逐个检查和校正各风门、挡板，要求实际开度与指示开度一致，开关灵活、到位，无卡涩现象。

2待检查完毕，具备启动条件后，启动两台空气预热器、两台引风机、两台送风机、两台一次风机、一台密封风机。

3炉膛吹扫4小时以上。

3.1维持炉膛负压-50Pa，一次风机出口风压保持6.0KPa以上运行。

3.2所有磨煤机热风门、冷风门、混合风门全开。

3.3所有磨煤机驱动端和非驱动端容量风全开。

3.4所有磨煤机驱动端和非驱动端旁路风全开。

3.5所有磨煤机各出口粉管关断门全开。

3.6所有二次风辅助风挡板全开。

3.7维持以上工况，每半小时摆动一次燃烧器。

期间间隔全关、全开以上各风门、挡板进行炉膛吹扫。

4进行尾部烟道新安装挡板试验4.1新安装挡板开至100%，吸、送风负荷加至200MW负荷风量，记录各风机电流、挡板等参数；再逐步关小新安装挡板开至75%，50%，25%，0%记录各风机电流、挡板等参数；观察负压变化及风机喘震情况。

5实测一次风喷口风速，对一次风风量测量装置进行标定。

6对四角一次风速进行偏差计算，通过调整一次风管的可调缩孔，进行一次风调平。

一次风模化风速选定为28m/s。

7实测二次风速，记录二次风风箱静压，校核二次风大风箱特性。

二次风模化风速选定为30m/s。

质量验收标准1、烟风系统通风检查符合设计要求。

2、同层一次风调平四角风速偏差小于5% 。

3、同层二次风调平四角风速偏差小于5% 。

4、目视燃烧器同层摆动一致，且与表盘一致。

安全注意事项1、炉膛组合架由相关部门验收合格，并由检修部专人操作。

2、试验期间，炉膛内部及烟、风道内停止一切施工作业。

3、烟、风道上的各人孔门、检查孔应关闭，捞渣机水封应投入。

教你如何做锅炉冷态空气动力场试验锅炉冷态空气动力场试验试验目的1确定燃烧系统的配风均匀程度，确定旋流燃烧器一、二次风配风的均匀性，确定风烟系统风门挡板的风量特性。

2确定燃烧器及燃烧系统的阻力特性。

3确定燃烧器的流体动力特性。

4研究炉膛火焰充满度及炉膛结焦的空气动力场原理。

5研究锅炉燃烧对受热面壁温影响、汽温偏差影响以及非正常工况燃烧的空气动力特性。

试验前准备工作在根据试验观察及试验要求，炉膛应该铺设足够保证安全的脚手架，脚手架不应该影响炉内气流特性，应该装设足够的炉内照明，便于试验观察。

试验前2小时启动引风机、送风机、一次风机对炉膛进行吹扫，确保试验时炉膛内部环境不至于太恶劣，保证试验顺利进行。

在试验前要对燃烧器喷口、风烟系统挡板进行全面的测量、校对，保证试验真实，能正确模拟出锅炉内部空气动力场情况。

试验监测内容一、观测炉膛气流的充满度充满度一般用有效气流面积占整个炉膛截面积之比计算，充满度越大说明炉内涡流区域越小，炉膛利用率越高则且气流在炉膛内的流动阻力也越小。

二、观测炉内气流动态气流是否冲刷墙壁，若存在，炉膛容易结焦或产生高温腐蚀；气流在炉膛断面上的分布的均匀性，若存在偏斜时，则会造成偏斜一侧的温度过高，气温产生偏差，受热面超温，结焦等不正常情况的发生。

三、观测炉内射流相互干扰情况燃烧器内、外二次风以及一次风、中心风的相互干扰情况。

观测方法飘带法1 优点：这是空气动力场试验中最简单的一种方法，可用长飘带显示气流方向，用短飘带显示微风区、回流区，用飘带网观察某一截面的全面气流情况；缺点：在微风区用飘带指示气流方向的敏感性差，若飘带过长，则指示气流方向的准确性差，做记录时，工作量较大。

飘带网截面长飘带显示气流烟花示踪法将烟花置于燃烧器一次风喷口内并点燃，喷出的烟花轨迹即为炉内气流的运动轨迹，通过观察、照相、摄像等方法记录下烟花在一、二、次风射流中的轨迹，以此直观观察和分析该燃烧器及炉膛的空气动力工况。

蒸汽锅炉冷态空气动力场试验一、概述所谓空气动力场主要是指燃烧设备及炉膛内部的空气(包括空气携带的燃料)以及燃烧产物的流动方向和速度值的分布状况。

蒸汽锅炉运行的可靠性和经济性与炉膛空气动力场的好坏有着密切的关系。

组织良好的空气动力场可以保证蒸汽锅炉燃烧稳定、燃尽迅速。

这样可保持经济而可靠的燃烧从而合蒸汽锅炉能高效而安全地运行。

蒸汽锅炉投产前对蒸汽锅炉所做的烟风系统联调、蒸汽锅炉烟风严密性试验及冷态空气动力场试验。

通过试验检查设备及其安装能否达到蒸汽锅炉正常运行所需的空气动力场要求，为蒸汽锅炉的首次点火创造条件，为以后蒸汽锅炉的热态运行及燃烧调整提供参考依据。

1. 试验项目(1) 蒸汽锅炉烟风系统联调(2) 烟风严密性试验(3) 标定风量测量装置的流量系数(4) 风机性能测试(5) 布风板阻力特性试验(6) 炉膛出口烟气分配均匀性测量(7) 料层阻力特性试验(8) 布风均匀性试验(9) 测定临界流化风量(10)回料阀特性调整试验(11)冷渣器冷态试验2.调试方法、工艺或流程在现场条件满足的情况下，首先进行烟风系统联调及烟风系统的严密性试验，确保试验系统工作正常，然后在蒸汽锅炉冷态条件下，调整有关参数并加入一定量启动床料进行蒸汽锅炉冷态各项试验。

3.调试前应具备的条件及准备工作(1)蒸汽锅炉本体、烟风系统、J阀、给煤系统、冷渣器等安装完毕，并通过验收合格;(2)一次风机、二次风机、J阀风机、吸风机等各重要风机分部试运转合格;(3)烟风系统的伺服机构能准确投用;(4)检查并清理炉膛及布风板，检查风帽安装是否牢固，并逐个清理风帽小孔，检查风帽小孔与耐火层的距离是否符合图纸要求。

耐火层应平整;(5)试验所需启动床料已备齐(6)所有转动部件附近无杂物，且影响通风试验的脚手架已拆除;(7)冷态试验所需要的测点全部安装完毕(8)与蒸汽锅炉烟风系统有关的热工表计齐全并能准确投用;(9)测点处无固定平台或扶梯者，应按试验要求搭设牢固的脚手架，各测点处应有足够的照明;(10)试验所需的仪器、材料、工具等准备完毕。