·534· 北京科技大学学报 1993年No.5 验表明：挡渣板高与燃烧室直径之比h/D=0.2~0.3,倾角x=5°~10°，有利于环形 回流区的形成 10m/s 25mm 40m/s 25mm 图2燃烧室速度分布(S,=1.5Q,/Q2=0.2L2=340mm) a燃烧室轴向速度分布 b燃烧室切向速度分布 Fig.2 The velocity distribution in combustor 2次风扩散回流区对燃烧室流场具有重要影响，表现在对中心回流区的强烈挤压作 用。图3是2次风量Q2=0时的情况，与开启2次风的情况相比（图2），回流率和回流 区直径均大得多。这为热态试验提供了操作依据，点火时宜晚供2次风。热态试验表明： 点火时不开2次空气，只用油棉纱即可实现迅速稳定着火，开启则会使点火时间变长其至 不能点火。但是另一方面，这股气流加强了前区的气流旋转，对挥发份较高(25%)、着火 容易的煤种有一定助燃作用。 各种实验工况测得的燃烧室切向速度 分布均具良好的相似性（图2b)。切向速度 随半径几乎线性增加，在距壁面15~ 20mm处达到最人值。最大切向速度比轴 向速度高Ⅰ个数量级且在整个燃烧室衰减 缓慢，从而使整个燃烧室保持较强的分离 25mm 10m/s 颗粒能力和与渣膜很大的相对速度、使高 图3燃烧室轴向速度分布 燃烧强度和捕渣率得以保证。 Fig.3 The axial velocity distribution in combustor 22影响流场分布的因素 影响流场的主要因索是1次风旋流強度S,2次风口位置L12,风量比Q1/22等。 对流场的影响主要表现在对燃烧笔回流区人小和位置的影响。图4是中心回流率随S的 变化规律，前区中心回流率随S1单调增加，后区中心回流率随S,的变化较小。随S,的 增加，扩散回流率减小，环形回流率增加（图5）。这是因为S,增加，1次风气流扩张角增 加，从而阻止了2次风的贴壁扩散。实验发现：S,[01.0时、2次风扩散率和环形回 流率变化较小，当S,[1.0,1.5时，共变化辎度较大，这说明华在背1个临界旋流强度S 当S,>S时、1次风对2次风扩散'气流具有较强的阻塞作用，并可保证较人的中心回流 率和环形回流率。冷态下S1[1.0I.S],热态情况下S'[1.78,2.0小，为实现煤粉快速脊 火，成选择S>Se 2次风进口位置对流场的影响为：当L2减少时，前后两区中心回流率均减小（图53 4 北 京 科 技 大 学 学 报 19 9 3 年 N o . 5 验表 明 : 挡 渣 板高 与燃烧 室 直径 之 比 h / D 二 .0 2 一 .0 3 , 倾 角 : 二 5 。 一 10 。 , 有 利 于 环 形 回 流 区 的 形成 。 ( 门l { . 一 户俄 l夕 !L产一 曰 3夕 ( 巴国 一二、 叉。 、 6 升 ` 【 气丫 又口 一 刀 、 { 飞这 ~ J 、 己 犷尹-.} ) 兵 , _ _ _ , . 犷 一 ’ ` 刃L _ 」 r 一 飞 乃一 1卜 以1 尸 . l 」 l / / / / 尸户卢 了厂 一 尸厂厂了了 口 5m é 娜ù 10nI 加 25 n 刀n 图 2 燃烧室速度分布(s : 二 1 . 5 Q . / Q Z 一 0 . 2 L . 2 二 洲OIU m ) a 燃烧室轴向速度分布 b 姗烧室切向速度分布 F ig . 2 T h e v e loc i ty d i s tr i b ” t i o n i n e o m b u s t o r 2 次风 扩 散 回流 区 对燃 烧室 流 场具有 重 要 影 响 , 表现 在 对 中心 回流 区 的 强 烈挤压 作 用 。 图 3 是 2 次风量 Q Z 二 0 时 的情况 , 一 与开启 2 次 风 的情况相 比 ( 图 Za) , 回 流 率和 回流 区 直径均 大得 多 。 这 为 热 态试验提 供 了操 作依 据 , 点 火 时宜 晚供 2 次 风 。 热态 试验表明 : 点 火时 不开 2 次空 气 , 只 用油 棉纱 即 可实现迅速稳定 着 火 , 开 启则 会使点 火时间 变 长甚至 不能点 火 。 但 是 另一 方面 , 这 股 气流 加强 了 前区 的气 流旋转 , 对挥 发份较 高( 25 % ) 、 着火 容易的煤种 有一 定助 燃作 用 。 / l 二 ` l } 。 { _ _ } J _ , {少 ’ 一 ~ 、 . 2 / { _ _ 、 , ! 训「一口l - 一 刀口 1 / { \ 火 (几 从[ 刃 ’ 冲一 月 、 ! 万一 一一 } l s n 刀 n 10nI 声 图 3 燃烧室轴向速度分布 F ig . 3 T h e a x i a l v e l o e i ty d i s州 b u t i o n i n e o m b u s t o r 各 种 实 验 工况 测得 的 燃烧 室 切 向速 度 分 布均 具 良好 的 相 似性 ( 图 Z b) 。 切 向速 度 随 半 径 几 乎 线 性 增 加 , 在 距 壁 面 15 一 2 0 m m 处 达 到 最 大 值 。 最 大切 向速 度 比轴 向速 度 高 1 个 数量 级 且在整 个燃 烧室 衰 减 缓 慢 , 从 而 使整 个燃烧室 保持 较 强 的分 离 颗粒能 力和 与渣膜 很 大 的相 对 速 度 , 使高 燃烧强 度和 捕渣 率得 以 保 证 。 .2 2 影响流场 分布 的因素 影响 流 场 的 主要 因 素是 l 次 风 旋 流强 度 S : , 2 次 风 口 位置 1L 2 , 风 量 比 Q . / Q : 等 。 对流场的 影 响主 要 表现在 对燃 烧室 回 流 区 人小 和位 置 的影 响 。 图 4 是 中心 回 流率随 5 1 的 变化规律 , 前 区中 心 回 流 率随 S ; 单调 增加 , 后 区 中 心 回 流 率随 S ! 的 变化较 小 。 随 S , 的 增 加 , 扩 散 回流率减 小 , 环 形 回 流率增 加 ( 图 5) 。 这 是 因 为 5 . 增 加 , l 次 风气 流扩 张 角增 加 , 从而 阻止 了 2 次 风 的 贴壁 扩 散 。 实验 发现 : ` 场 S ! ` 10 , 1 . 0 1时 , 2 次风扩 散率 和环形 回 流 率变 化 较 小 , 当 s : 卜一 ! 1 . 0 , 1 . 5] 时 , 其 变化 辐度 较 大 , 这 说明 存 在着 1 个临 界旋流 强 度 lS 。 当 5 1 > S ; 。 时 , 1 次 风 对 2 次 风扩 散 气 流具 有较 强 的 阻 塞 作 用 , 并 可保证较 大 的中 心 回 流 率和 环形 回 流 率 。 冷 态 下 S ! 。 · 【1 . 0 , 1 . 5] , 热 态情 况 下 5 . 。 11 . 78 :2 0] , 为实 现煤 粉 快速 着 火 , 应选 择 S 、 夕 5 1。 。 2 次风进 口 位 置 对 流 场 的 影 响 为 : 当 L I : 减 少时 , 前 后两 区 中心 回 流率 均 减 小 ( 图