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随着我国电力事业的不断发展,旋流煤粉燃烧器以其特有的优点,在电站锅炉中得到越来越广泛的应用。深入研究旋流煤粉燃烧器流动特性及燃烧特性对解决电站锅炉在燃烧过程中出现的问题是十分必要的。本文在实验室建立了双旋流煤粉燃烧器的冷态模型,并完成了空气动力场及流动特性试验;同时,在一台采用双旋流煤粉燃烧器的200MW墙式布置煤粉锅炉上,对后墙下层的两只燃烧器进行了热态试验,以深入了解双旋流煤粉燃烧器的燃烧特性及NO x生成特性。冷态试验结果表明:双旋流煤粉燃烧器不存在中心回流区,只能够产生两个几乎对称的环形回流区,并且回流区的起点位于燃烧器内部的二次风区域。随着外二次风风门开度的减小和二次风风量的增加,回流区尺寸及射流扩展角增大,而内二次风风门开度的变化对回流区结构影响很小。随着二次风量的增加,燃烧器出口区域的平均轴向速度增大,中心回流区的尺寸略有增大,平均径向速度的两个峰值同时增大,平均切向速度的峰值也增大,燃烧器喷口处的湍流强度不断升高,混合也更加强烈。燃烧器区域温度分布试验表明:在燃烧器中心区域,煤粉着火点距离燃烧器喷口都在1m以上,随着负荷的增加,烟气温度水平降低;在燃烧器二次风区域,煤粉着火点在距燃烧器喷口±0.1m范围内,随着负荷的增加,在燃烧器二次风区域和侧墙区域的烟气温度水平都有所升高;随着外二次风风门开度的减小,燃烧器中心区域、二次风区域和侧墙区域的烟气温度水平都有所升高。燃烧特性试验表明:在4种不同的顶部风(OFA)挡板开度下,在燃烧器中心区域,随着OFA挡板开度的增大,烟气温度和CO浓度升高,而O2及NOx浓度、碳燃尽率和元素释放率(C, H, N)都降低,煤粉颗粒着火提前;在二次风区域,O 2及NO x浓度、碳燃尽率和元素释放率(C, H, N)都降低,烟气温度和CO浓度变化很小;在侧墙区域,O 2和NOx浓度降低,CO浓度升高,而烟气温度变化很小;炉膛温度和热流密度在主燃区略有降低,在燃尽区有些许升高。随着OFA挡板开度的增大,过热器减温水量和排烟温度升高。当OFA挡板开度从0%增大到80%时,NO x排放浓度从1203.6mg/m 3(O2=6%)降低到511.7mg/m3(O 2=6%),锅炉效率从92.59%降低到91.9%。