鍋爐運(yùn)用麥克森燃燒器爐內(nèi)運(yùn)行性能剖析（二）

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雙調(diào)風(fēng)旋流麥克森燃燒器的出口流場(chǎng)采用綜合旋流強(qiáng)度作為衡量拱頂麥克森燃燒器出口氣流旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度的指標(biāo)。定義綜合旋流強(qiáng)度注腳1、2in、2out表示直流一次風(fēng)分別表示各通道的旋流強(qiáng)度、當(dāng)量直徑及面積，其中分別表示外通道和中心通道直徑，作為整個(gè)麥克森燃燒器的定性尺寸。

在設(shè)計(jì)工況下，拱頂麥克森燃燒器的綜合旋流強(qiáng)度為，由試驗(yàn)測(cè)得其出口實(shí)際旋流強(qiáng)度為111.在此工況下，雙調(diào)風(fēng)旋流麥克森燃燒器的出口流場(chǎng)軸向速度分布，其中橫坐標(biāo)Z向?yàn)辂溈松紵鞒隹谳S向，而縱坐標(biāo)Y向?yàn)辂溈松紵鞒隹谒矫娴臋M向方向。拱頂采用旋流和直流麥克森燃燒器時(shí)爐內(nèi)流動(dòng)對(duì)比針對(duì)上述采用雙調(diào)風(fēng)旋流麥克森燃燒器的W型模型鍋爐進(jìn)行試驗(yàn)。設(shè)計(jì)工況下，拱頂動(dòng)量為側(cè)面動(dòng)量的3倍，從煙花示蹤試驗(yàn)可以看到，一次風(fēng)射流剛離開(kāi)一次風(fēng)噴口時(shí)，射流截面還較小，但經(jīng)很短距離后，一次風(fēng)射流截面迅速擴(kuò)大，整個(gè)火焰射程較短，容易形成短路現(xiàn)象造成上爐膛結(jié)渣和過(guò)熱汽溫過(guò)高。

采用拱頂旋流麥克森燃燒器時(shí)的爐內(nèi)速度分布測(cè)量結(jié)果表明氣流在下?tīng)t膛上部形成兩個(gè)對(duì)稱(chēng)旋轉(zhuǎn)的漩渦，對(duì)爐內(nèi)燃燒方向是很有利的，可以使高溫?zé)煔饣亓髦粱鹧娓?。冷灰斗底部風(fēng)速較小，為低速反轉(zhuǎn)氣流，部分顆粒仍能進(jìn)入冷灰斗。設(shè)計(jì)工況下?tīng)t內(nèi)速度分布。

從旋流麥克森燃燒器的試驗(yàn)結(jié)果可知，在設(shè)計(jì)工況下，麥克森燃燒器出口流場(chǎng)中心的軸向速度是很弱的，高速度區(qū)主要集中于遠(yuǎn)離中心的兩側(cè)，速度分布為馬鞍形，一次風(fēng)射流在離開(kāi)一次風(fēng)口不遠(yuǎn)，軸向動(dòng)量就消耗殆盡，一次風(fēng)射流被高速旋轉(zhuǎn)的二次風(fēng)卷入外層氣流，整個(gè)射流的擴(kuò)展角較大，一次風(fēng)下沖深度不足，這與W爐上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是吻合的。

為觀察拱頂動(dòng)量與側(cè)面動(dòng)量之比是否是決定W爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)的一個(gè)準(zhǔn)確手段，全關(guān)二次風(fēng)，開(kāi)大了一次風(fēng)速以保證拱頂動(dòng)量不變。發(fā)現(xiàn)一次風(fēng)剛性非常強(qiáng)，下沖嚴(yán)重，形成V形，兩股射流在冷灰斗中部相交后，向兩側(cè)冷灰斗運(yùn)動(dòng)，許多測(cè)點(diǎn)速度方向直指冷灰斗壁面且冷灰斗壁面附近速度較大，因此預(yù)計(jì)此工況下冷灰斗結(jié)渣較為嚴(yán)重。此工況下的爐內(nèi)流場(chǎng)測(cè)量結(jié)果。