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1、4配风器的原理、结构和计算配风器的原理、结构和计算 41配风器的分类配风器的分类旋流式、直流式;旋流式、直流式;关键设备:油汽混合关键设备:油汽混合一、旋流式配风器一、旋流式配风器1图图411000t/h锅炉锅炉苏州望亭发电厂苏州望亭发电厂空气分成两股。空气分成两股。第一股:相当于稳焰器,气流中心有回流,第一股:相当于稳焰器,气流中心有回流,达到稳定着火的目的;达到稳定着火的目的;第二股:通过叶轮第二股:通过叶轮4,产生旋流,油汽混合。,产生旋流,油汽混合。 配风器的原理图4-1配风器的原理旋流配风器的种类旋流配风器的种类(1)蜗壳式:)蜗壳式:P132图图426(2)固定切向叶轮式:)固定切
2、向叶轮式:P137图图430(3)切向可动叶片:)切向可动叶片:P138图图431(4)轴向固定叶片:)轴向固定叶片:P146图图443(5)轴向可动叶轮:)轴向可动叶轮:P145图图442配风器的原理直流式配风器直流式配风器二、直流式配风器(图二、直流式配风器(图4-2)1四角切园四角切园SG935170/570煤粉煤粉一、二次风一、二次风假想切园假想切园2在二次风口插入油枪,装稳焰器,气流在二次风口插入油枪,装稳焰器,气流微旋流,稳定着火,根部风。微旋流,稳定着火,根部风。3平流式配风器(图平流式配风器(图4-3)大部分直流,少部分由稳焰器产生旋转。大部分直流,少部分由稳焰器产生旋转。 配
3、风器的原理图4-2/3配风器的原理42配风的基本原则配风的基本原则 一、必须有根部风一、必须有根部风1防止炭黑产生,油汽热分解,残余焦炭,防止炭黑产生,油汽热分解,残余焦炭,缺少氧气,引起炭黑产生;缺少氧气,引起炭黑产生;2防止焦炭的产生,雾化质量不好,油滴直防止焦炭的产生,雾化质量不好,油滴直径大,燃烧时间长;径大,燃烧时间长;3油气热分解,预先混合可减少,温度高,油气热分解,预先混合可减少,温度高,热分解可能性热分解可能性;4解决办法:根部风,预先供氧。图解决办法:根部风,预先供氧。图445根部风:根部风:1530%。过大,不利着火。过大,不利着火6平流式配风的火焰形状,图平流式配风的火焰
4、形状,图4-5/6配风器的原理图4-4配风器的原理图4-5配风器的原理图4-6 平流式配风的火焰形状配风器的原理二、早期混合要强烈二、早期混合要强烈1必须使每个燃烧器喷油量与风量相适应。必须使每个燃烧器喷油量与风量相适应。图图4765t/h6只燃烧器,只燃烧器,距离距离1m左右左右90%在燃烧器附近已燃烧,在燃烧器附近已燃烧,10%在其余处燃烧在其余处燃烧2早期必须充分供风;早期必须充分供风;3气流扩散角不宜过大。气流扩散角不宜过大。扩散角应该小于雾化角,扩散角应该小于雾化角,混合更强烈。混合更强烈。4、指标、指标:旋流强度旋流强度扩散角扩散角旋流强度要旋流强度要适当。适当。5、试验结果:图、
5、试验结果:图410高温烟气卷吸产生对流,高温烟气卷吸产生对流,扩散角太小时,回流区小,着火推迟,扩散角太小时,回流区小,着火推迟,C,粒,粒子较粗。子较粗。 配风器的原理续续扩散角过大,早期混合差(根部风扩散角过大,早期混合差(根部风)结论:扩散角小于雾化角。结论:扩散角小于雾化角。一次风旋转比二次风旋转更为有效。一次风旋转比二次风旋转更为有效。采用稳焰器,使一次风旋转。采用稳焰器,使一次风旋转。6油喷咀与配风器相对位置也很重要。油喷咀与配风器相对位置也很重要。 配风器的原理图4-7配风器的原理图4-9配风器的原理图4-10配风器的原理三三、回流区的大小位置要适当、回流区的大小位置要适当1回流
6、区的作用:及时着火(着火点),回流区的作用:及时着火(着火点),火焰稳定;火焰稳定;2位置太前,回流区太大,不能实现根部位置太前,回流区太大,不能实现根部送风,回烧喷咀。位置太后,火焰过长送风,回烧喷咀。位置太后,火焰过长(着火点延后)。(着火点延后)。解决方法:增加中间旋流风解决方法:增加中间旋流风3要求:根据试验经验调整要求:根据试验经验调整配风器的原理图4-12配风器的原理四、后期混合也要强烈四、后期混合也要强烈1低氧燃烧,要求的雾化质量更严格。低氧燃烧,要求的雾化质量更严格。2风速风速原来原来2035m/s现在提高到现在提高到3560m/s,加强混合加强混合3原来目的是提高炉堂容积热负
7、荷。原来目的是提高炉堂容积热负荷。4风速风速阻力阻力,要求在,要求在200300mmH2O5主要措施:主要措施:(1)分成两次风,一次风)分成两次风,一次风1530%。(2)一次风旋转,根部分早期混合。)一次风旋转,根部分早期混合。回流区,目的:火焰稳定。扩散角要适当。回流区,目的:火焰稳定。扩散角要适当。(3)二次风可以直流,亦可弱旋转。)二次风可以直流,亦可弱旋转。配风器的原理43气体流动的基本概念气体流动的基本概念一、直流气流一、直流气流1应用范围:四角切园应用范围:四角切园2自由射流自由射流起始区域起始区域与与基本区域基本区域的划分(中心速度)的划分(中心速度)(1)速度分布规律)速度
8、分布规律(2)过渡截面的特点)过渡截面的特点(3)射流边界的特点:速度为)射流边界的特点:速度为0。 配风器的原理3定义:定义:W0射流初速射流初速do风口直径风口直径X距离距离Wm中心流速中心流速4速度变化规律及结论速度变化规律及结论(1)图)图414(2)结论:)结论:do中心速度哀减中心速度哀减射程射程Wo射程射程(3)四角切园四角切园存在负压区存在负压区,容易产生气流,容易产生气流偏偏斜斜配风器的原理二、旋转气流及旋流强度二、旋转气流及旋流强度1分类分类封闭气流封闭气流415B中心负压中心负压靠近风口靠近风口开放气流开放气流C,回流区比较大,回流区比较大全扩散气流全扩散气流D贴墙贴墙飞
9、边飞边2要求:要有中心回流区,但不宜过大。要求:要有中心回流区,但不宜过大。3旋转气流的一些特点旋转气流的一些特点:配风器的原理(1)回流区中心速度为负值,扩散角大;)回流区中心速度为负值,扩散角大;(2)切向速度,初始较大,很快哀减,旋转效)切向速度,初始较大,很快哀减,旋转效应应;(3)轴向速度哀减快,射程短;)轴向速度哀减快,射程短;(4)扩散角大,有回流区,卷吸高温气体能力)扩散角大,有回流区,卷吸高温气体能力强;强;(5)气流扰动能力强,早期混合强烈;)气流扰动能力强,早期混合强烈;(6)后期混合差,哀减快。)后期混合差,哀减快。要求旋转气流,能稳定着火。要求旋转气流,能稳定着火。
10、配风器的原理图图4-15配风器的原理4结论:结论:(1)旋转气流对稳定着火有利,要求有稳焰器;)旋转气流对稳定着火有利,要求有稳焰器;(2)前墙布置或对冲布置,炉堂充满度,燃烧)前墙布置或对冲布置,炉堂充满度,燃烧器存在相互干扰,必须注意;器存在相互干扰,必须注意;(3)扩散角应与雾化角相适应,前期混合好,)扩散角应与雾化角相适应,前期混合好,后期混合差;后期混合差;扩散角应该小于雾化角扩散角应该小于雾化角(4)旋转气流,燃烧器阻力较大。)旋转气流,燃烧器阻力较大。(5)P124125配风器的原理5旋流强度旋流强度Wt切向速度切向速度Wx轴向速度轴向速度配风器的原理三、风口对气流的影响三、风口
11、对气流的影响1三种风口形式三种风口形式(1)收缩风口;)收缩风口;(2)简单扩口;)简单扩口;(3)柱形风口。)柱形风口。2分析分析扩口使旋流强度加大,切向速度变化小;扩口使旋流强度加大,切向速度变化小;扩口具有导流作用,轴向速度减少大。扩口具有导流作用,轴向速度减少大。配风器的原理3油燃烧器,扩口不宜过大,否则扩散角过大。油燃烧器,扩口不宜过大,否则扩散角过大。不宜超过不宜超过30直流气流有扩口,气流刚性直流气流有扩口,气流刚性紊乱紊乱旋流较弱亦不宜要过大的扩口。旋流较弱亦不宜要过大的扩口。4结论:直流小于结论:直流小于20平流平流15四、阻力四、阻力1流动阻力的分类;流动阻力的分类;(1)
12、局部阻力)局部阻力(2)沿程阻力)沿程阻力2阻力损失与送风机紧密相关,必须认真计算。阻力损失与送风机紧密相关,必须认真计算。配风器的原理44蜗壳式配风器蜗壳式配风器一、蜗壳式配风器的结构和工作原理一、蜗壳式配风器的结构和工作原理1结构图:结构图:4262工作原理:偏心进入。图工作原理:偏心进入。图4273影响因素:入口尺寸截面比影响因素:入口尺寸截面比b/a;b/a偏心偏心旋流强度旋流强度b/a=0.40.6为宜为宜4舌形挡板:调节作用小,流动阻力大。舌形挡板:调节作用小,流动阻力大。配风器的原理5蜗壳式配风器主要特点蜗壳式配风器主要特点(1)一、二次风均旋转;)一、二次风均旋转;(2)结构简
13、单;)结构简单;(3)调节性能差;)调节性能差;(4)阻力大;)阻力大;(5)气流易偏斜。)气流易偏斜。二、计算:(略)二、计算:(略)配风器的原理图图4-26配风器的原理图图4-27配风器的原理45切向叶片式配风器切向叶片式配风器一、切向叶片式配风器的结构和分类一、切向叶片式配风器的结构和分类1结构:(图结构:(图430)部件部件3的作用,调节旋流强度的作用,调节旋流强度2固定切向对轮式的特点固定切向对轮式的特点(1)轴向速度)轴向速度W=3545m/s,风压风压100mmH2O(2)运行问题)运行问题调节性能差,调节调节性能差,调节3通常不起作用通常不起作用 配风器的原理4-30/31配风
14、器的原理燃烧器之间相互干扰。燃烧器之间相互干扰。存在一个燃烧器扩散过大问题,中心回火存在一个燃烧器扩散过大问题,中心回火区大,火焰短,冲刷侧墙,区大,火焰短,冲刷侧墙,由于扩口角过大,产生全扩散气流水冷壁爆由于扩口角过大,产生全扩散气流水冷壁爆管。管。3切向可动叶轮切向可动叶轮空气分成两次风,一次风可旋转。空气分成两次风,一次风可旋转。调节方式:改变气流的流动截面积;调节方式:改变气流的流动截面积;改变气流入口偏转角,百叶窗。改变气流入口偏转角,百叶窗。配风器的原理二、旋流器二、旋流器配风器的原理配风器的原理图图4-42配风器的原理配风器的原理45切向叶片式配风器切向叶片式配风器1结构结构(1
15、)图)图430(2)图)图432切向进风,轴向流出,利用叶片,切向进风,轴向流出,利用叶片,产生旋转。产生旋转。类似于汽轮机的叶片:轴向进汽,切向旋转。类似于汽轮机的叶片:轴向进汽,切向旋转。2具体参数:具体参数:轴向速度轴向速度3540m/s风压风压100mmH2O(阻力损失)(阻力损失) 配风器的原理3旋流器的主要几何尺寸旋流器的主要几何尺寸(1)叶片开度由叶片倾斜角)叶片开度由叶片倾斜角确定,确定,旋旋流强度流强度(2)叶片根部间距(出口)叶片根部间距(出口)过小,垂直过小,垂直(3)叶片宽度)叶片宽度切向速度切向速度伸缩器调节宽度伸缩器调节宽度(4)配风器出口直径)配风器出口直径do旋
16、流强度旋流强度配风器的原理4遮盖度:遮盖度:调节角度调节角度可使可使a,b重合。重合。遮盖度是一个重要指标。遮盖度是一个重要指标。五、可动叶片五、可动叶片配风器的原理46轴向叶片式配风器轴向叶片式配风器1原理与结构图原理与结构图图图442可动叶轮可动叶轮2旋流器旋流器螺旋扭曲片,弯曲叶片,直叶片螺旋扭曲片,弯曲叶片,直叶片稳焰器通常采用这类结构稳焰器通常采用这类结构如图如图452P155。配风器的原理48小型油炉的配风器小型油炉的配风器1图图458切向可动叶片配器切向可动叶片配器G=388kg/h2tok=200WK=20.3m/s稳焰器稳焰器扩流锥扩流锥12012条长条长60mm宽宽5mm缝隙缝隙2图图461P177稳焰器稳焰器(1)作用)作用(2)分类:直叶片,弯曲叶片)分类:直叶片,弯曲叶片(3)壁温:)壁温:P181表表410配风器的原理燃烧器的计算及布置燃烧器的计算及布置1确定燃油量;确定燃油量;2确定单个燃烧器出力;确定单个燃烧器出力;3风量,风速及风口尺寸的确定;风风量,风速及风口尺寸的确定;风量量V4选择配风器的形式;选择配风器的形式;5估计配风器阻力;估计配风器阻力;6炉膛尺寸:炉膛尺寸:QVQFQH配风器的原理