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1引言 四角布t直流姍燒器的電站鍋爐,在我國火力發(fā)電機組中占絕大多數(shù),其一次風速的均勻性對鍋爐的安全經(jīng)濟運行起著重要作用。保持適當?shù)囊淮物L速是建立良好的爐內(nèi)空氣動力工況和穩(wěn)定燃燒的必要條件。如果一次風速的測量不準確,將使鍋爐處于實際配風不均的運行狀況,極易引起火焰中心偏斜,燃燒不穩(wěn),從而導致嫩料不完全燃燒,鍋爐效率降低,嚴重時直接引起鍋爐的滅火放炮。同時,火焰偏斜爐會導致燃燒器燒損變形,爐膛出口煙溫偏差增大,引發(fā)受熱面超溫及爐管爆漏等事故。而且一次風速過低將導致一次風管堵管甚至一次風管著火。一次風速低、煤粉偏多的燃燒器附近形成還原性氣氛區(qū),這將使灰的熔化溫度降低,從而引起局部結(jié)渣。因此,鍋爐一次風速的準確測量直接影響到鍋爐啟動調(diào)試、燃燒調(diào)整等工作。 生產(chǎn)現(xiàn)場的風速測量,一般使用皮托管、笛形管、靠背管等動壓測量儀器。這些測量儀器要求在測量截面流場分布均勻的情況下進行測量。當某截面75%以上的動壓值(與速度的平方成正比)大于最大測定值的1/10時可以認為截面速度分布符合均勻性的要求,一般要求是在測量截面前要有6~8倍的直管段,在測量截面后有2~3倍的直管段可以保證測量的準確性。 在生產(chǎn)現(xiàn)場,由于一次風管道結(jié)構(gòu)的限制,可提供測量的條件是有限的,節(jié)流部件、彎頭等常常使測量條件變得較為惡劣。在這種情況下,要實現(xiàn)一次風速的準確測量,合理選擇測量截面極為重要。因此,研究復雜管道條件下的一次風流動特性對準確測量一次風速具有重要意義。本文通過數(shù)值模擬,揭示了縮孔(管道上的調(diào)節(jié)擋板)后的一次風流動特性,并為合理選擇測量截面,準確測量一次風速提供了依據(jù)。 2一次風流動特性的數(shù)值模擬 流動問題的數(shù)值解法已成為解決實際問題的重要工具。為得到管內(nèi)一次風的流動特性,以某鍋爐的一次風管道為模擬對象進行數(shù)值模擬。調(diào)節(jié)縮孔安裝在垂直管段上,一次風流經(jīng)縮孔和縮孔后的垂直管段經(jīng)彎頭進入水平管道??s孔后彎頭前的垂直管段長為8倍的管徑,一次風速的初始值設(shè)定為35m/s.數(shù)值模擬在以下兩個工況下進行:工況一,縮孔擋板的面積占管道截面的30%;工況二,縮孔擋板的面積占管道截面的60% o 3計算結(jié)果及分析 計算結(jié)果表明,氣流通過縮孔后,流速分布呈現(xiàn)明顯的不對稱性,并在擋板后出現(xiàn)回流區(qū). 
圖1為工況一擋板后區(qū)域不同截面軸向速度分布。橫坐標為中心截面上X方向的位置,縱坐標為軸向(Z方向)速度分布。圖中7條曲線分別表示檔板處、檔板后1倍管徑處、2倍、3倍、4倍、6倍及8倍管徑處的軸向速度分布.通過比較分析可以看出左右偏差隨著遠離檔板而削弱的過程,在8倍管徑處(即彎頭人口截面)這種不均勻性已經(jīng)消失。還可看出在1倍管徑處存在明顯的回流區(qū),而且回流速度最大達到12m/s. 圖2為工況二時的情況。此時,由于縮孔開口減小,縮孔擋板后的左右不均勻性更大,回流區(qū)長度更長,在3倍管徑處仍然存在負速度。 
4結(jié)論 通過分析比較計算結(jié)果,得出如下結(jié)論: (1)一次風管道上的縮孔對一次風氣流流動的影響非常大,縮孔開度越小(縮孔擋板占據(jù)的管道面積越大),對氣流的影響越大; (2)在一次風管道縮孔后有明顯的回流區(qū),回流區(qū)的長度與管道條件有關(guān),較長時可達3倍管徑。進行測量時應避開該區(qū)域; (3)進行一次風速測量時,在測t截面前應有盡里長的直管段,8倍管徑是比較理想的長度.如果現(xiàn)場條件不允許,至少應在回流區(qū)之后速度方向全為正向時進行測量,4倍管徑是必須的。 摘自:中國計量測控網(wǎng)
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