專利名稱：電站鍋爐一次風管道阻力動態(tài)調平方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鍋爐一次風風粉調平技術，即電站鍋爐一次風管道阻力動態(tài)調平方法。
背景技術：
在電站鍋爐中，無論是中間儲倉式制粉系統(tǒng)還是直吹式制粉系統(tǒng)，其一次風管道都是分層并列布置。在并列管路中，由于管道的布置情況并不完全相同，因而造成各支管的總阻力系數(shù)不相等，這樣就會導致各一次風管中風粉混合物流速和濃度的不一致，在這樣的情況下，可能會導致過量NOX的生成、碳不完全燃燒熱損失的增加，使鍋爐效率下降；對于四角切圓燃燒鍋爐勢必會引起爐內燃燒切圓的偏斜、燃燒工況的不穩(wěn)定以及由此而可能產生的爐內結渣、燃燒傳熱惡化，乃至被迫停爐事故的發(fā)生。因此，采取有效的方法對各并列一次風管進行阻力調平，消除各一次風管在實際運行時風粉流動阻力不平衡量，具有很重要的意義。目前，電站鍋爐制粉系統(tǒng)各一次風管道的阻力調平一般都是采用冷態(tài)純空氣阻力調平法，即在冷態(tài)情況下，當純空氣流過同一層一次風管時，在幾根阻力較小的一次風管上加上開度合適的節(jié)流圈，使其與阻力最大一根的一次風管相平衡。實質上，這樣的阻力調整方法，只能保證鍋爐燃燒系統(tǒng)同一層各一次風管至燃燒器出口的阻力在冷態(tài)下的平衡，而不能保證實際運行時管內流過煤粉—空氣混合物時的阻力平衡，這樣就造成鍋爐在實際運行時各一次風管中風粉流速和濃度的不一致。針對這樣的情況，本發(fā)明通過對冷態(tài)調平而實際運行時不平衡的原因的分析，為了保證實際運行時同一層各一次風管的阻力平衡而提出應該采用的方法—阻力動態(tài)調平法。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提出一種為保證鍋爐在實際運行時一次風風粉平衡，怎樣折算到在冷態(tài)時各一次風管道需要給予多少不平衡量的方法。
具體阻力動態(tài)調平步驟(1)在冷態(tài)調整前，應該首先計算出在鍋爐經常運行的負荷變化范圍內，一次風管內煤粉濃度μ情況下分別對應所加節(jié)流裝置的節(jié)流阻力大小，即(ΔKg)調整＝f(μ)；(2)根據節(jié)流圈阻力特性計算式(ΔKg)調整＝f(m)計算出相應的節(jié)流圈開度m；(3)作冷態(tài)實際調試，確定一個滿足在鍋爐基本負荷情況下一次風管風粉平衡的冷態(tài)節(jié)流圈開度m；(4)鍋爐實際運行，根據負荷變動的大小，即一次風管中所對應的煤粉濃度μ的變化，對節(jié)流圈的開度m作相應的調整。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點(1)方法簡單；(2)避免了冷態(tài)調平情況下實際熱態(tài)運行時不平衡的問題；(3)精度較高。


圖1為鍋爐一次風管布置簡圖，其中圖中1.熱風總管 2.給粉機 3.一次風管 4.燃燒器 5.爐膛。
具體實施例方式在鍋爐燃燒系統(tǒng)中，對于純空氣流過的一次風管道時，其阻力特性可用下式表示Δpg=Δpgf+Δpgj+Δpgh=λ0LDρgWg22+Σi=1nξ0iρgWg22+ρgH---(1)]]>在式中Δpgf、Δpgj、Δphg分別表示沿程阻力、局部阻力和重力流阻，λ0、ξ01分別為純空氣流過直管道時的沿程阻力系數(shù)和流過第i根彎管時的局部阻力系數(shù)，ρgH為空氣重力流阻。在一般情況下，鍋爐一次風管路系統(tǒng)中重力流阻可忽略不計，這樣上式可變?yōu)?amp;Delta;pg=λ0LDρgWg22+Σi=1nξ0lρgWg22=KgρgWg22---(2)]]>式中Kg=λ0LD+Σi=1nξ0i]]>對于如圖1所示的四角切圓燃燒鍋爐一次風布置方式，由于同一層四根并列一次風管長度不等以及彎頭個數(shù)和彎曲角度不一樣，導致純空氣流過四根一次風管時總阻力系數(shù)Kg1，Kg2，Kg3和Kg4并不相等，假設此時四根一次風管中的空氣流量分別為Qg1，Qg2，Qg3和Qg4，而四根一次風管總流量為Qg，那么 由上式可知，四根一次風管中的流量分別為 顯而易見，由于四根并列一次風管總阻力系數(shù)不相等，使得流過各根風管的空氣流量也不相等。為了使冷態(tài)情況下，各根風管的阻力特性相同，這就要求在四根一次風管中阻力相對較小的三根一次風管上加裝節(jié)流裝置，使它們的各自的阻力系數(shù)與另一根阻力最大的一次風管相等，這就是所謂冷態(tài)調平法。也就是說，若假設一號一次風管的總阻力系數(shù)Kg1為最大，那么在冷態(tài)情況下，其余三根一次風管所裝節(jié)流裝置的阻力系數(shù)ΔKg2，ΔKg3和ΔKg4分別為 這樣也就保證了在冷態(tài)情況下，四根并列一次風管的空氣流量相等。
在上面的討論分析中僅考慮純空氣流過一次風管時的情況，在鍋爐實際運行時，一次風管中流過的是空氣與煤粉的混合物，此時的阻力特性與流過純空氣時不一樣。在工程應用中，對于象鍋爐一次風管中煤粉濃度一般小于1的情況下，其氣固兩相流動時沿程、局部和節(jié)流裝置阻力系數(shù)λμ、ξμ和ΔKμ分別可以用純空氣流動時的λ0、ξ0、ΔKg乘以煤粉濃度修正值(1+Cμμ)，也就是 Gμ1、Gμ2、Gμ3分別為試驗得出的修正系數(shù)。這時，對于如圖1所示的四根并列一次風管，它們的阻力系數(shù)Kμ1，Kμ2，Kμ3，Kμ4分別變?yōu)?腳標①，②，③，④分別表示所對應的一次風管號.考慮冷態(tài)平衡工況，由于已在二、三和四號管上加了節(jié)流圈，其節(jié)流裝置的阻力系數(shù)變?yōu)?此時，二、三和四號一次風管流過空氣-煤粉混合物時，實際阻力系數(shù) 和 為 顯然，Kμ1≠K'μ2≠K'μ3≠K'μ4,]]>也就說明一次風管在冷態(tài)調平下熱態(tài)時是不平衡的，為了使熱態(tài)時并列一次風管中流過空氣-煤粉氣流時阻力特性相一致，這就要求二、三和四號一次風管中所加節(jié)流圈的阻力系數(shù)變?yōu)?這樣二、三、四號管中節(jié)流圈在流過純空氣時的阻力系數(shù)為 這也就說明了在現(xiàn)場調試時，為了保證運行時鍋爐一次風管中風粉的平衡，在冷態(tài)調整時必須給一次風管一個阻力不平衡量.二、三、四號一次風管在冷態(tài)調整時，阻力不平衡量分別為 上面一組公式可用通式(ΔKg)調整＝ΔKg-ΔKg＝f(μ)(13)來表示.
然后，根據節(jié)流圈阻力特性計算式(ΔKg)調整＝f(m)計算出相應的節(jié)流圈開度m；這樣，在冷態(tài)實際調試時，確定一個滿足在鍋爐基本負荷情況下一次風管風粉平衡的冷態(tài)不平衡調整節(jié)流圈開度m.當鍋爐在實際運行時，可根據負荷變動的大小，即一次風管中所對應的煤粉濃度μ的變化，對節(jié)流圈的開度m作相應的調整。
權利要求
1.一種電站鍋爐一次風管道阻力動態(tài)調平方法，其特征在于，具體阻力動態(tài)調平步驟為(1)在冷態(tài)調整前，首先計算出在鍋爐經常運行的負荷變化范圍內，一次風管內煤粉濃度μ情況下分別對應所加節(jié)流裝置的節(jié)流阻力大小，即(ΔKg)調整＝f(μ)；(2)根據節(jié)流圈阻力特性計算式(ΔKg)調整＝f(m)計算出相應的節(jié)流圈開度m；(3)作冷態(tài)實際調試，確定一個滿足在鍋爐基本負荷情況下一次風管風粉平衡的冷態(tài)節(jié)流圈開度m；(4)鍋爐實際運行，根據負荷變動的大小，即一次風管中所對應的煤粉濃度μ的變化，對節(jié)流圈的開度m作相應的調整。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電站鍋爐一次風管道阻力動態(tài)調平方法，步驟為冷態(tài)調整前，計算出在鍋爐經常運行的負荷變化范圍內，一次風管內煤粉濃度情況下分別對應所加節(jié)流裝置的節(jié)流阻力大??；根據節(jié)流圈阻力特性計算出相應的節(jié)流圈開度；冷態(tài)實際調試，確定滿足鍋爐基本負荷情況下一次風管風粉平衡的冷態(tài)節(jié)流圈開度；根據鍋爐實際運行負荷變動的大小，即一次對節(jié)流圈的開度作相應的調整。其方法簡單；避免了冷態(tài)調平情況下實際熱態(tài)運行時不平衡的問題,精度較高。
文檔編號B65G53/34GK1425600SQ0113226
公開日2003年6月25日 申請日期2001年11月21日 優(yōu)先權日2001年11月21日
發(fā)明者潘衛(wèi)國 申請人:上海電力學院