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再论墙式燃烧锅炉磨煤机启停不投或少投油的可能性 再论墙式燃烧锅炉磨煤机启停 不投或少投油的可能性 王春昌 （西安热工研究院有限公司，陕西西安 710032） ℃。下标i=1、2、3，分别表示上述3种换热方分温升， 1 热量平衡原理与分热假设 在煤粉炉内，煤粉气流的辐射换热、混质换热以及燃烧放热过程是相互交织在一起的，目前的计算方法及程序很难准确地计算出煤粉气流在上述过程获得的温升值。为使其可计算且简化，依据热量平衡原理，提出如下分热假设：煤粉气流在炉内通过各种热质交换方式，单位时间得到或放出的热量及其单位物质温度升降，等于煤粉气流从各种方式的热质交换所得到或放出的分热量及其单位物质分温度升降之和。用数学式表示为： 3 式。 旋流燃烧器的煤粉气流可分为体积流量为Vi1的且Vm=Vi1+一次风粉和体积流量为Vi2的二次风，Vi2。 Qi计算如下： Qi=Qij×Vij/Vm 或 Ti=Tij×Vij/Vm（2） Qij为煤粉气流j组分通过i种换热方式得到的分式中： 热量，kJ/s，下标j=1、2，分别表示煤粉气流中的一次风粉和二次风；Vij为参与i种换热方式的煤粉气流 j组分的体积流量，m3/s；Tij为煤粉气流j组分通过i种换热方式得到的分温升，℃。 按照上述假设，可以将煤粉气流与炉内高温烟气的换热过程分割开来，这样就可相对容易地分别计算 （1） 出煤粉气流在炉内通过辐射换热和混质换热从高温烟气吸收热量所获得的温升Ti，进而获得煤粉气流的温升T。 Q=cp×Vm×T×t= 3 ’Qi 1 或 T= Ti’1 式中：Q为煤粉气流在炉内得到或放出的热量，kJ/s；Vm为煤粉气流的体积流量，m3/s；T为煤粉气流的平均总温升，℃；cp为煤粉气流（T-T0）温度范围内的平均比定压热容，kJ（/m?℃）；t是煤粉气流离开燃烧器的时间，s；Qi为煤粉气流通过i种换热方式得到的分热量，kJ/s；Ti为煤粉气流通过i种换热方式得到的 收稿日期： 3 2 一次风粉的辐射吸热 2.1 一次风粉温升的计算 旋流燃烧器喷入炉内的煤粉气流包括一次风粉和 热力发电?2005（11 ! 二次风，二次风的主要组分为氮气和氧气，基本上无三原子气体存在，因此不能吸收来自炉膛高温烟气的辐射热；一次风粉由于有煤粉颗粒以及从煤中挥发出的水蒸气存在，可以视之为辐射灰体。因此，参与辐射换热的只有煤粉气流中的一次风粉，其体积流量为Vi1。 为了简化分析一次风粉吸收炉膛高温烟气辐射热的过程，根据旋流燃烧器的设计参数以及炉内的实际燃烧状况作如下假定： （1）一次风粉的出口速度为u，一次风喷口的直径为d，并在燃烧器出口轴线x处煤粉气流仍保持其次风粉的表面积，m2；d为一次风粉喷口直径，m；u为一次风速，m/s。 方程两边对时间求导数得出一次风由于Q1=Q2，粉的加热速率为： AdT4 =×axt×σ×（Thy-T4）cp×Vi1dt () （5） 及其上述各种假定，可以得到一次风按照式（5）粉气流Vi1不同时间段内辐射加热速率和不同时间段内的温升#Ti1，其温升#Ti1计算结果分别见表1和表2。 表1 启动磨煤机燃烧器一次风粉温升计算结果 管内的流动特性，即扩散角为零，形状仍为圆柱型。一次风粉从燃烧器出口到x处所用的时间为x/u。此处x为根据一次风粉出口速度折算的燃烧器出口假想距离。 （2）机组负荷在50%额定负荷以上，烟煤锅炉的炉膛火焰（即高温烟气）温度Thy为1200℃；贫煤锅炉的Thy为1250℃。由于高温烟气容积远大于某时间段内由启动磨煤机燃烧器喷入炉内的一次风粉的容积，火焰传递给一次风粉的热量和其自身的焓值相比要小得多。为使计算简便，在此将火焰温度Thy视为常数。 （3）煤粉气流在着火前的温度与炉膛水冷壁的壁面温度比较接近，且两者的温度水平都比较低，其辐射换热量比较小，在此忽略不计。 （4）将一次风粉视为灰体，其辐射系数、火焰辐射系数ahy以及系统辐射黑度axt根据实际计算。 （5）一次风粉进入炉膛后，处在炉膛火焰的包围之中，其辐射角系数取为1。 （6）一次风粉Vi1吸收来自火焰辐射的热量全部用来加热一次风粉Vi1自身，其温升#Ti1=T-T0，其煤粉气流的分温升为#Ti=#Ti1×Vi1/Vm。 （7）启动磨煤机燃烧器和正常运行燃烧器的一次风粉浓度分别为0.15kg/