Vol.25 No.6 吴铿等：高炉喷煤交叉式双枪的基础研究 ·517· 距离的变化如图6所示.随着动量比的增加，变 3.2实验结果分析 形率增大，混合加剧.当交角为50°时，结果与上 喷枪在炉管内最大移动距离为208mm(垂直 面类似. 距离).实验设定了8个位置，间隔26mm,实际煤 在出口直径和交角相等，出口动量不相等和 粉垂直运动距离按喷枪出口至中部测温点位置 两喷口沿交叉射流方向上的距离不为0mm时主 计算.单枪实验时只插入一支枪，双枪实验时，固 变形率与轴向距离的变化下，变形率也是随着动 定一支枪位置（第8点位置），变动另外一支枪位 量比的增加而增大.因此，动量比越大、两喷枪间 置，两支枪均需通入煤粉时，由三通管进行煤粉 距越小、交角越大，越有利于混合， 分配，进行双枪实验. 表1比较了两种喷枪不同喷枪位置对煤粉燃 8 烧率的影响.实验条件为：富氧率1.5%，风温 6 900~950℃，喷煤比180kgt,烟煤和无烟煤配比为 1:1,混合后煤粉的挥发分为23%一26%，粒度组成 4 +0.562 为200目占70%~75%. +0.229 0.374 表1不同喷枪位置对煤粉燃烧率的影响 0 20 30 40 Table 1 Influence of different lance location on pulverized x/Do coal combustion rate 图6不同出口动量比时交叉射流主变形率与轴向距离 喷枪出口距最高 单煤枪煤粉 交叉双煤枪 的关系 测温点的位置/mm 燃烧率% 燃烧率% Fig.6 Plots of vsx/D,for cross jet in different momenta 220 21.61 31.13 at outlet 246 29.45 34.41 272 27.69 31.82 298 23.40 36.89 3热态模拟实验 324 31.00 37.10 350 31.45 33.59 3,1实验装置 376 34.93 38.90 采用立式煤粉燃烧炉，风温可达900-1000℃， 402 35.39 40.11 燃烧管内径为50mm,炉温可达12501300℃.煤 粉在炉管运动的垂直距离在1000mm以上，设有 对表1中的数据进行线性回归，相关系数均 双枪插位，图7给出了实验中喷枪的安装位置m 大于0.8，回归方程如下： 片=9.0389+0.0654x,220≥x≥402； =22.5596+0.0416x,220≥x≥402. 喷枪插入口位置 式中，”和分别为单煤枪和交叉双煤枪的煤粉 燃烧率，%：x为喷枪出口距最高测温点的位置， mm 由实验结果可见，两种形式喷枪的煤粉燃烧 上部测温点位置 率变化规律相同，随喷枪出口距最高测温点的位 1200℃ 置的增加，即煤粉运动距离的增加，燃烧率呈上 φ50 升趋势.喷枪出口离最高测温点越远，燃烧率相 燃烧炉管 总长1000 差得越大.表2给出了用回归算法得出的两种喷 枪在不同位置的煤粉燃烧率的差值.对于单枪而 计算H的 零点位置 中部测温点位置 言，距最高测温点的增加表明煤粉喷吹后垂直运 1250℃ 动距离的增加，提高了煤粉的预热效果和停留时 图7喷枪插入位置示意图（单位：mm) 间，所以燃烧率随着距离增加而升高.而在交叉 Fig.7 Schematic diagram of lance location in experimental 双枪中一支枪是固定在最远的距离，另一支枪是 apparatus 可以移动的.距最高测温点位置的增加，表明两吴 铿 等 高炉 喷 煤交叉 式双 枪 的基 础 研 究 一 · 距 离 的变 化 如 图 所 示 随着 动 量 比 的增 加 ， 变 形 率增 大 ， 混 合 加 剧 当交 角 为 时 ， 结 果 与 上 面类 似 在 出 口 直径 和 交 角相 等 ， 出 口 动量 不 相 等 和 两 喷 口 沿 交 叉射 流 方 向上 的距 离 不 为 时主 变 形 率 与轴 向距 离 的变化 下 ， 变 形 率也 是 随着动 量 比 的增 加而 增 大 因此 ， 动量 比越 大 、 两 喷枪 间 距 越 小 、 交 角越 大 ， 越 有 利 于 混 合 才寻爪 实验 结 果 分 析 喷枪在 炉 管 内最 大 移 动距 离 为 垂 直 距 离 实验 设 定 了 个位 置 ， 间 隔 ， 实 际煤 粉 垂 直 运 动 距 离 按 喷 枪 出 口 至 中 部 测 温 点位 置 计算 单枪 实验 时只 插 入 一 支枪 ， 双枪 实验 时 ， 固 定 一 支枪 位 置 第 点位 置 ， 变 动 另外 一 支 枪 位 置 ， 两 支 枪 均 需通 入 煤 粉 时 ， 由三 通 管进 行 煤 粉 分 配 ， 进 行 双 枪 实验 表 比较 了两 种 喷枪 不 同喷枪位 置对 煤粉燃 烧 率 的影 响 实验 条件 为 富氧 率 风 温 一 ℃ ， 喷煤 比 ， 烟 煤和 无烟 煤 配 比 为 卜 ， 混 合 后 煤粉 的挥 发 分 为 一 ， 粒 度 组 成 为 目 占 一 表 不 同 喷枪 位 置 对 煤粉 燃 烧 率 的影 响 月免 皿 喷枪 出 口 距 最 高 单 煤枪 煤粉 交 叉 双 煤枪 测 温 点 的位 置 燃烧 率肠 燃烧 率 瓣俐州芝酸 图 不 同 出 口 动量 比时交叉 射 流 主 变形 率与轴 向距 离 的 关 系 们 八，工︸， 八，︸， … 乙 汀 内︸，︼、、 八， 峥八，内月、 ︸，‘ … ， 苦 ，山︸气内、、 片内甘、月﹃ ，︸内乙，山，︸‘ ，︸向，气︶尹 ，︸只“︶ 热 态 模 拟 实验 实验 装 置 采用 立 式煤粉 燃烧 炉 ，风温 可 达 一 ℃ ， 燃 烧 管 内径 为 ， 炉温 可 达 一 ℃ 煤 粉 在炉 管运 动 的垂直距 离在 以上 ， 设有 双枪 插 位 ， 图 给 出 了实验 中喷枪 的安 装位 置 ‘ 喷枪插入 口 位置 上部测温点位置 ℃ 燃烧炉管 总长 陈 扩 尹 上部测 － 心 － 叭 、 －－ 公 闷 一 － － 、咬 － 厂 烧炉管 中 中部测 长 勺 计 算 的 户刁 零点位置 八 中部测温点位置 ℃ · 图 喷枪插入位置 示 意 图 单位 对 表 中 的数 据 进 行 线 性 回 归 ， 相 关 系 数 均 大 于 ， 回 归方 程 如 下 ， 七 七 ， 迁 全 式 中 ， 和必 分 别 为单 煤枪 和 交叉 双 煤枪 的煤 粉 燃 烧 率 ， 为 喷 枪 出 口 距 最 高 测 温 点 的位 置 ， 。 由实验 结 果 可 见 ， 两 种 形 式 喷 枪 的煤 粉 燃 烧 率变 化 规律相 同 ， 随喷枪 出 口 距 最 高测温 点 的位 置 的增 加 ， 即煤 粉 运 动 距 离 的增 加 ， 燃 烧 率 呈 上 升 趋 势 喷 枪 出 口 离 最 高 测温 点越 远 ， 燃 烧 率 相 差得 越 大 表 给 出 了用 回 归算 法 得 出 的两 种 喷 枪在 不 同位 置 的煤粉燃 烧 率 的差值 对 于单枪 而 言 ， 距 最 高测温 点 的增 加表 明煤粉 喷 吹后 垂 直运 动 距 离 的增 加 ， 提 高 了煤粉 的预 热 效果 和 停 留时 间 ， 所 以燃 烧 率 随着距 离 增 加 而 升 高 而 在 交叉 双 枪 中一 支枪 是 固定在 最 远 的距 离 ， 另一 支枪 是 可 以移 动 的 距 最 高测 温 点位 置 的增 加 ， 表 明两