關(guān)于防止火床爐爐膛冒正壓的若干措施

關(guān)于防止火床爐爐膛

冒正壓的假設(shè)干措施西安交通大學(xué)徐通模惠世恩精選課件摘要根據(jù)流體力學(xué)和爐內(nèi)空氣動(dòng)力學(xué)的根本原理，分析了爐內(nèi)冒正壓的機(jī)理，提出對(duì)大空間、小爐拱的爐膛，只要保證爐膛出口在0～20Pa的負(fù)壓時(shí)不會(huì)出現(xiàn)冒正壓；對(duì)極低、長爐拱小空間爐膛是否出現(xiàn)冒正壓現(xiàn)象的關(guān)鍵在于爐膛、爐拱結(jié)構(gòu)和爐內(nèi)的空氣動(dòng)力參數(shù)是否合理。同時(shí)提出防止措施。精選課件爐拱的作用及設(shè)計(jì)火床爐燃燒存在的問題煤質(zhì)惡化，著火困難，燃燒不穩(wěn)，效率下降低而長的爐拱可以改善燃燒，但引起冒正壓冒正壓時(shí)送風(fēng)不能開足，煤的燃盡率下降，并影響經(jīng)濟(jì)性和平安性精選課件爐內(nèi)冒正壓問題

的流體力學(xué)分析⑴物理模型假設(shè)和簡化如圖是一種典型的工業(yè)鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)示意圖，為了簡化問題，把煙氣在爐內(nèi)的流動(dòng)近似作為不可壓縮的一元穩(wěn)定流動(dòng)處理。精選課件大空間爐拱示意圖精選課件根本公式總流伯努力方程如下式中，H3-4－爐前與爐膛出口的位置高差，[m]；

h3-4－煙氣從爐前流到出口的阻力損失，[J/kg]；

P3－爐前部的煙氣壓力，[Pa]；

P4－爐膛出口處煙氣的壓力，[Pa]；

－氣體密度，[kg/m3]；

w3－爐前部煙氣的平均速度，[m/s]；

w4－爐膛出口截面處的煙氣平均速度，[m/s]。精選課件分析和討論大空間爐膛的流動(dòng)分析爐膛內(nèi)煙氣流速很低，煙氣在爐膛內(nèi)的流動(dòng)阻力損失h3-4很小，且h3-4<<H3-4g，又煙氣流速w3≈w4，那么上式可簡化為：精選課件按流體靜力學(xué)的根本公式，在爐膛外的大氣中存在如下靜力學(xué)關(guān)系：式中，a－大氣中空氣的密度，[kg/m3]；P3a－與爐內(nèi)壓力P3同一標(biāo)高處的大氣壓力，[Pa]；P4a－與爐內(nèi)壓力P4同一標(biāo)高處的大氣壓力，[Pa]。精選課件以上兩式相減，得下式一般情況下，爐膛出口的煙氣相對(duì)壓力(P4-P4a)為負(fù)壓。在工業(yè)鍋爐中，(P4-P4a)通常控制在0～-20Pa范圍內(nèi)。由于上式中的密度差(-a)<0，所以，(P3-P3a)也一定小于0。以上分析說明，對(duì)于大空間爐膛，只要爐膛出口壓力在正常的0～-20Pa范圍內(nèi)運(yùn)行，冒正壓的現(xiàn)象不會(huì)發(fā)生。精選課件極低、長的小空間爐膛

的流動(dòng)分析極低、長的小空間爐膛的煙氣流速高，爐膛形狀復(fù)雜。從爐膛下部流動(dòng)到爐膛出口的阻力損失不可忽略，伯努力方程寫為如下形式，式中，w0為煙氣在前后拱喉口的流速，

為阻力系數(shù)。精選課件公式(5)減公式(3)，得精選課件重要的啟示由上式可見，爐膛下部壓力(P3-P3a)是正壓還是負(fù)壓完全取決于右邊三項(xiàng)的和。我們可以從中得到如下很重要的啟示：①爐膛結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，爐內(nèi)煙氣流速越高，出現(xiàn)爐膛下部冒正壓的可能性越大；②鍋爐在低負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，煙氣流速下降，那么流動(dòng)阻力減小，冒正壓情況改善；反之，鍋爐運(yùn)行負(fù)荷越高，冒正壓問題越嚴(yán)重。精選課件爐內(nèi)冒正壓問題的防止措施在爐拱設(shè)計(jì)時(shí)，除應(yīng)考慮滿足燃燒因素外，還應(yīng)注重考慮減小爐內(nèi)阻力的問題，特別應(yīng)防止片面追求過低過長的不適當(dāng)?shù)臓t拱結(jié)構(gòu)，因此，后拱不宜壓得過低，傾角不宜過小；一般后拱傾角應(yīng)大于10，后拱末端最小高度與爐排有效長度比應(yīng)控制在0.08～0.10的范圍內(nèi)；應(yīng)合理選擇空氣動(dòng)力參數(shù)，喉口流速一般應(yīng)設(shè)計(jì)在5m/s以下；合理組織配風(fēng)工況，消除風(fēng)室間竄風(fēng)、漏風(fēng)及縱向配風(fēng)不均勻，對(duì)復(fù)雜爐膛結(jié)構(gòu)的鍋爐，在引風(fēng)機(jī)壓頭選取上還應(yīng)進(jìn)一步放大系數(shù)；對(duì)舊鍋爐的改造，應(yīng)對(duì)系統(tǒng)阻力及引風(fēng)機(jī)壓頭進(jìn)行核算，對(duì)尾部煙道的積灰、堵塞均應(yīng)予以高度的重視。精選課件結(jié)論⑴理論分析及計(jì)算說明，對(duì)于大空間、小爐拱的爐膛，只要保證爐膛出口有0～20Pa的負(fù)壓時(shí)不會(huì)出現(xiàn)冒正壓；對(duì)極低、長爐拱結(jié)構(gòu)和小空間爐膛，是否出現(xiàn)冒正壓現(xiàn)象的關(guān)鍵在于爐膛及爐拱結(jié)構(gòu)和空氣動(dòng)力參數(shù)是否合理。所以對(duì)復(fù)