對於W 型火焰爐, 比較理想的爐內流場如圖2 , 爐內氣流充滿度較好,氣流不衝刷爐牆, 但實際鍋爐運行影響爐內流場的主要因素, 除與燃燒器有關外, 還與進風點的位置、方向、動量比及爐膛幾何形狀有關。
2.1進風點位置方向對流場及燃燒的影響
對於只有拱頂風, 無前後牆側風時, 爐內流場極不對稱, 火焰形狀不是W 型, 而是一個大旋渦。此時爐膛上部直段和爐膛出口的速度分布很不均勻, 這樣會增加過熱器的熱偏差, 對鍋爐安全運行不利。
另外, 從燃燒角度考慮, 因無煙煤揮發分少, 如將燃燒所需空氣量全部由拱頂送人爐膛, 就必然造成燃燒區的煤粉濃度降低, 從而導致燃燒區揮發分濃度降低。這對火炬的點燃和穩燃都是不利的。
此工況下, 火焰明顯衝刷冷灰鬥, 還可能造成冷灰鬥結渣。當側風僅佔拱頂風的1/60 時, 爐內流場呈對稱狀態, 出口速度也均勻了。這說明前後牆側風對穩定爐內流場起著非常重要的作用。
若使前後牆側風增加, 使其與拱頂風相等時, 效果也不好, 此時火焰行程短, 火焰短路上翹, 不利於煤粉燃燒。
同時, 由於火焰上翹, 使燃燒區位置抬高, 因而有可能造成過熱器超溫或渣。是否可得到理想的爐內流場, 不但與各風量有關( 動量) , 還與側風進風點的位置和拱頂風的方向有關。點此去資料庫下載本篇資料
側風進風點若從前後牆下半部分送風比沿整個前後牆送風火焰行程長,從而提高了爐膛的充滿度, 延長了煤粉燃燒時間。
拱頂風與拱頂垂直時( O=90°) , 火焰行程較短, 拱頂風鉛直向下時火焰行程較長, 這是由於拱頂風與拱頂垂直時, 兩股射流相遇後轉折向上比拱頂風鉛直向下時要早。當其方向為O=64° ~ 77° 時爐內流場比較理想。
2.2爐膛內幾何尺寸對流場及燃燒的影響
爐膛的幾何尺寸對流場的影響是很明顯的。下部爐膛的幾何尺寸及燃燒器的正確設計和布置是保證W 型火焰爐著火迅速、燃燒穩定、不結渣的關鍵。下部爐膛的主要尺寸如圖2 , 下部爐膛深度B ; 下部爐膛前後牆的高度H ; 敷設衛燃帶尺寸及冷灰鬥傾角a 。
( 1) 下爐膛深度B 不能太小, 若B值小, 一次風射流將會過早棍合, 速度衰減也將加快, 使火焰行程短, 火焰短路上翹, 不利於煤粉的燃燒和燃燼。
( 2) 當深度合適時, 下爐膛前後牆的高度H 也不能太小, 當H 小時, 即拱頂距冷灰鬥距離短, 故火焰不能在爐膛內自由伸展, 也會過早地轉折上行。火焰行程短, 影響燃燒還可能造成爐拱頂轉彎角結渣及風嘴燒壞。
( 3) 衛燃帶的敷設是為了提高燃燒區溫度, 有利於低揮發分無煙煤和劣質煤的著火和穩定燃燒但若敷設太多會使燃燒區內結渣。點此去資料庫下載本篇資料