土耳其空氣動力場試驗方案-正式版..

1、土耳其EREN電廠鍋爐冷態(tài)空氣動力場試驗方案NEPRI1鍋爐基本參數(shù)1.1型式及型號本期工程裝設兩臺600MW超（超）臨界參數(shù)燃煤汽輪發(fā)電機組，鍋爐為超臨界參數(shù) 變壓直流爐、一次再熱、平衡通風、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構架、全懸吊結構n型鍋爐。型號為DG1827/25.4-U 4型。1.2參數(shù)鍋爐主要參數(shù)表名稱單位BMCRCAPABILITYBRL過熱蒸汽流量t/h1827.071740.111685.54過熱器出口蒸汽壓力MPa(g)25.425.2825.21過熱器出口蒸汽溫度C571571571再熱蒸汽流量t/h1515.21447.21404.7再熱器進口蒸汽壓力MPa(g)4.224

2、.023.9再熱器出口蒸汽壓力MPa(g)43.823.71再熱器進口蒸汽溫度C311306304再熱器出口蒸汽溫度C569568568省煤器進口給水溫度C2802762742設計燃料條件2.1煤種煤質一覽表項 目符號單位設計煤質校核煤質低位發(fā)熱值Qet,v,arMJ/kg2579123865全水份Md%1010灰份A%13.7217.5可燃基揮發(fā)份Car%3920.69CHr%66.0662.8項 目符號單位設計煤質校核煤質HOr%3.663.2ONar%4.164.3NSt.ar%1.51SV daf%0.91.2灰份Aar13.7217.5哈氏可磨系數(shù)HGI7265變形溫度DTDTC13

3、001300軟化溫度STSTc14001400流動溫度FTFTc14501450灰成分SiO2%5551.76A12O3%2534.62Fe2O3%6.56.05CaO%51.92TiO2%1.6/K2O%0.61.25Na2O%0.31MgO%1.51.38SO3%30.9Mn 2O3%1.5/2.2點火和助燃用油油種采用6號油，油質的特性數(shù)據(jù)見下表:序號項目單位指標1密度（15C）kg/m39879702閃點（閉口）C651103傾點C15254粘度（50C）cSt2303605灰分wt.%0.080.026沉淀物和水分Vol.%1.02.0序號項目單位指標7沉淀物(萃取法)Vol.%0.

4、58硫含量wt.%2.0 5.09瀝青質wt.%0.8 1.210殘?zhí)紈t.%11.0 13.011碳wt.%85 8612氫wt.%10.0 11.013氧和氮wt.%0.9 1.014釩mg/kg45 6015鎳mg/kg152516鋁mg/kg4.6 6.017鈉mg/kg8.0 14.018硅mg/kg3.0 5.019咼位發(fā)熱量kcal/kg10120 1023520低位發(fā)熱量kcal/kg960097003.煙、風系統(tǒng)主要設備及流程3.1主要設備鍋爐配有2臺成都電力機械廠生產的 AN33( 19)型靜葉可調軸流式引風機、2臺 上海鼓風機廠有限公司生產的 FAF25-12.5 1動葉

5、可調軸流式送風機和2臺上海鼓風 機廠有限公司生產的PAF18-13.2-2動葉可調式一次風機。3.1.1引風機設計參數(shù)如下：型式臺數(shù)（臺）出力(m3/S)全壓（Pa）轉向工作轉速（r/min ）葉片調整范圍軸功率 （KW） 電機功率 （KW） 出力調節(jié)方式AN33（19）靜葉可調軸流式2494.0（T.B）6435 （T.B）順氣流方向看葉輪逆時針旋轉990-70。+302547 (BMCR)4000冷卻風機9-19NO.4.5A3.1.2送風機參數(shù)如下:型 號臺數(shù)（臺）出力（m3/s）全 壓（Pa） 工作轉速（r/mi n ） 出力調節(jié)方式導向葉片角度調節(jié)范圍 葉輪直徑mm電動機功率KW3.

6、1.3 一次風機設計參數(shù)如下FAF25 12.5 1 動葉可調軸流式2230.6 (T.B)4241 (T.B)990導向擋板調節(jié)裝置25 +1525121200型 號PAF18-13.2-2設計轉數(shù)（r/min ） 全 壓（Pa）風量（m3/s）轉88導向葉片角度調節(jié)范圍電機功率（k W）從電機端看逆時針25 +151900進口導葉調節(jié)3.2系統(tǒng)主要流程送風機將空氣送往兩臺三分倉空預器，鍋爐的熱煙氣將其熱量傳送給進入的空氣, 受熱的一次風與部份冷一次風混合后進入磨煤機，然后進入布置在前后墻的煤粉燃燒 器，受熱的二次風進入燃燒器風箱，并通過各調節(jié)擋板而進入每個燃燒器二

7、次風、三次風通道，同時部分二次風進入燃燒器上部的燃盡風噴口。由燃料燃燒產生的熱煙氣將熱傳遞給爐膛水冷壁和屏式過熱器，繼而穿過高溫過熱器、高溫再熱器進入后豎井包墻，后豎井包墻內的中隔墻將后豎井分成前、后兩個平 行煙道，前煙道內布置低溫再熱器，后煙道內布置低溫過熱器和省煤器。煙氣調節(jié)擋 板布置在低溫再熱器和省煤器后，煙氣流經(jīng)調節(jié)擋板后分成兩個煙道進入空預器，在 預熱器進口煙道上設有煙氣關斷擋板，可實現(xiàn)單臺空預器運行。煙氣最后進入除塵器， 脫硫系統(tǒng)流向煙囪，排向大氣。4燃燒設備4.1煤粉燃燒器采用前后墻對沖燃燒方式，燃燒器布置圖見圖1。24只低NOx燃燒器前、后墻各三層布置在爐膛前后墻上，使沿爐膛寬

8、度方向熱負荷及煙氣溫度分布更均勻。燃燒器上部布置有燃盡風（OFA）風口，8只燃盡風風口分別布置在前后墻上。14S034S2.329-V24820.619S63.53x3657.6=10972.84223219419.2紘辭鞋昶Al A2 AJ M圖1燃燒器布置圖圖2燃燒器配風示意圖5試驗目的5.1通過冷態(tài)空氣動力場試驗，了解、并掌握鍋爐燃燒器的流動特性。5.2確定單個燃燒器的配風均勻程度、同層四個燃燒器及全爐膛24個燃燒器的配風均勻性。5.3通過冷態(tài)試驗來確定燃燒器的旋轉方向、擴散角及回流區(qū)是否合理，一、二、三次 風的混合情況、回流區(qū)的大小及變化情況等，確定最佳擋板開度及最佳配風，確保燃 燒器

9、在熱態(tài)運行中著火穩(wěn)定，不燒壞設備，減輕爐內結渣。6試驗項目本次試驗分四部進行。具體如下：6.1 一次風調平6.2選擇同一層燃燒器中的兩臺燃燒器在其上進行一、二、三次風量測試。621在燃燒器一、二次風合理配比的條件下，確定導致燃燒器“飛邊”和回流區(qū)不閉 合的二次風旋流強度調節(jié)擋板開度。6.2.2在上述同樣條件下，確定導致燃燒器無回流區(qū)的二次風旋流強度調節(jié)擋板開度。6.2.3在上述同樣條件下，確定燃燒器最佳擴散角和回流區(qū)的二次風旋流強度調節(jié)擋板 開度。6.2.4在最佳二次風旋流強度調節(jié)擋板開度下，進行一、二次風變風量試驗。6.3在最佳擴散角和回流區(qū)及最佳二次風旋流強度調節(jié)擋板開度下測量一、二、三次

10、風流量使其達到最佳流量。6.4將這臺燃燒器的最佳調整結果推廣到所有燃燒器，觀察全爐膛的空氣流動特性和 一、二次風混合情況。7試驗原理根據(jù)相似原理，鍋爐冷態(tài)空氣動力場試驗應遵守以下原則：7.1幾何相似由于冷態(tài)試驗和熱態(tài)運行是同一臺鍋爐，因此滿足幾何相似條件。7.2保證空氣流動狀態(tài)進入自模區(qū)鍋爐穩(wěn)定運行時，爐內的氣流工況屬于粘性流體不等溫的穩(wěn)定受迫運動，對流動過程起主要作用的是雷諾準則：Re，它表明了流體慣性力與粘性力的比值。 在等溫流動時，它決定了氣流運動的阻力特性。所謂氣流運動狀態(tài)進入自?；瘏^(qū)，是指當Re大于某定值后，慣性力起決定性因素，粘性力的影響可以忽略。對于旋流燃燒器 Re 1.8 X

11、105時即可進入自?；瘏^(qū)。燃燒器冷態(tài)一、二、三次風噴口達到自?；瘏^(qū)的最小風速按下式計算：Red (1)式中：燃燒器噴口冷態(tài)自?；瘏^(qū)的最小風速，m/s；空氣動力粘度，溫度20E時取為15.2 X10-6m/s ;5Re 雷諾數(shù)，取為1.8 x 10 ；d7.3邊界條件相似、三次風噴口當量直徑，m東北電力科學研究院有限公司第14頁共12頁邊界條件相似是指熱態(tài)條件下通過燃燒器進入爐內的各股氣流動量比與冷態(tài)條件下各股氣流的動量比相等，遵循下式:其中：冷態(tài)時一、二次風密度相等，即11八1。由于熱態(tài)一、二次風溫較高，靜壓對流體密度影響較小，可以忽略。則熱態(tài)二次風的密度為：C、2)r = 1.2932732

12、73 (t2)r(3)考慮到煤粉濃度與空氣之間的速度差的影響，熱態(tài)一次風粉的密度為:273i -1 r 二(1 k 爼丄)1.293 -r273 (t1)r(4)由此可以推導得出冷態(tài)試驗的噴口風速比的計算公式，即:2 2-1 l -I r t2 r 273,(1k2 12-2 r2“273(5)其中：k 煤粉相對于一次風氣流的滯后系數(shù)，通常取為0.8 ;一次風中煤粉的質量濃度，為 0.534/kg。1 r、t2 r 設計熱態(tài)工況噴口一、二次風溫，C；冷態(tài)燃燒器三次風速為(-3)l =C 2)l C3)r/C2)r(6)fa2 P11響2 )1 2 j12 2 jr鍋爐設計熱態(tài)一次風溫為 72C

13、,二次風溫、三次風溫均為 318C，熱態(tài)一次風速為-I r =22.7m/s，二次風速為 -2 r=29m/s，三次風速為-3 r =38.64m/s。取冷態(tài)時二次風速、2 l=15m/s，按公式（5）計算的冷態(tài)一次風速 l=18.4/s，按公式（6） 計算冷態(tài)時三次風速 2 l =20.0m/s。即當燃燒器噴口冷態(tài)一次風速為 18.4/s、二次風 速為15m/s、三次風速為20m/s時，滿足燃燒器冷、熱態(tài)一、二、三次風動量比相等的 原則，并且一、二、三次風也能保證氣流進入自模化狀態(tài)。8試驗內容及方法8.1 一次風速調平在進行冷態(tài)模化試驗前，分別對每臺磨煤機出口各一次風管進行一次風速的測量，

14、并通過調節(jié)可調縮孔來調整各一次風管的風速，使同一臺磨煤機供粉的各燃燒器風粉 分布均勻。用標準測速管測量每根一次風管內一次風動壓、靜壓，并用經(jīng)過校驗的標準T型熱電偶測量風溫。通過下式計算一次風風速和風量。v = k. 2Pd m/s3Q = 3600 Av m /h式中：k測速管系數(shù)；2A風道截面積，m;Pd氣流平均動壓，Pa；:氣流密度，kg/m3；:-二:-273Ps273 +t 101325式中：3標準狀態(tài)下氣體密度，kg/m ;t 氣體溫度，C；Pact當?shù)卮髿鈮?，Pa；Ps 管內氣體靜壓，Pa。管道風速偏差計算方法：i,max 呵100式中：厶max 管道風速的偏差，%國i,max風速

15、最高（或最低）的第i根管風速，m/S；各管風速的平均值，m/s。保持磨煤機通風量和溫度不變，如各管內風速偏差過大，則根據(jù)測量結果對可調 縮孔進行調節(jié)，將每臺磨出口的一次風管風速控制在合理的范圍內，直至厶max 5%8.2單個旋流燃燒器動力場試驗利用冷態(tài)空氣動力場測量器具（風車），在距離燃燒器出口 0.5D、1D 1.5D、2D 3D（D為燃燒器出口的標稱直徑）處，且與燃燒器軸線垂直的平面上布置多個風車。按一定的方式投入燃燒器的一、二、三次風后，記錄各風輪的串動方向，繪出射流的擴散 角度和回流區(qū)情況。8.2.1變三次風旋流擋板試驗（1）送、引風機和一次風機均投入運行。（2）分別控制需要的一、二、

16、三次風風速，二次風旋流器開度保持在前面確定的 最佳開度。（3）保持一、二、三次風風速不變，改變三次風旋流器開度，確定產生“飛邊”時燃燒器的三次風旋流器開度。用熱線風速儀測量燃燒器出口0.5D、1D 1.5D、2D和3D的風速。（4）保持一、二、三次風風速不變，改變三次風旋流器開度，確定無內回流區(qū)時燃燒器的三次風旋流器開度。用熱線風速儀測量燃燒器出口0.5D、1D 1.5D、2D和3D的風速。（5）保持一、二、三次風風速不變，改變三次風旋流器開度，測量擴散角、回流 區(qū)長度和直徑，確定合理的擴散角和回流區(qū)大小，此時三次風旋流器開度最佳，并用 熱線風速儀測量燃燒器出口 0.5D、1D 1.5D、2D

17、和3D的風速。8.2.2變一次風率試驗（1）送、引風機和一次風機均投入運行，控制總風量不變。（2）將燃燒器二、三次風旋流器調至最佳開度，分別控制需要的一、二、三次風 風速。(3) 保持總風量不變，改變一次風率，測量擴散角、回流區(qū)長度和直徑，確定合 理的擴散角和回流區(qū)大小，用熱線風速儀測量燃燒器出口0.5D、1D 1.5D、2D和3D的風速。9試驗條件及要求9.1送、引風機和一次風機試運結束，所有風煙及制粉系統(tǒng)各風門擋板開關靈活，電 動遠操及手動靈活，擋板開關方向及開度指示正確。各風機運行穩(wěn)定。9.2試驗前送、引風機和一次風機均投入運行，吹掃爐膛及煙、風道12小時，以便將煙風道內的雜物清理干凈。

18、9.3控制室內所有風煙系統(tǒng)的熱控及電氣儀表經(jīng)過檢驗并指示正確。9.4爐內及爐外安裝照明且光線充足，爐膛內鋪設平臺的位置距離燃燒器底部約 300400mm,四周距離水冷壁平面在150mm左右，平臺大小與爐膛橫截面相當，平 臺要牢固、穩(wěn)定，便于試驗人員在平臺上進行測量工作，確保爐內人員安全。9.5試驗所需的測點及風車全部安裝完畢，風車支架固定。9.6試驗期間要求爐內、爐外通訊聯(lián)絡暢通。10試驗儀器靠背管、U型管、乳膠管、風車、飄帶、風速儀等。11安全措施11.1搭設試驗平臺，應牢固結實，并應安裝好照明以保證試驗人員的安全。11.2從人孔門處進入爐膛搭設的架子合理、方便，能使爐膛內、外聯(lián)系暢通。11.3清除爐內高空懸掛的臨時性物件，以防止傷害試驗人員。11.4試驗人員無權啟停電廠的任何設備，應由電廠運行人員進行操作。11.5所有試驗人員進入現(xiàn)場必須穿工作服、工作鞋，戴安全帽，必要時戴防護鏡和口