[发明专利]旋流燃烧器二次风在线测量系统

说明书

本发明提供了一种旋流燃烧器二次风在线测量系统，包括：三组一次测量元件；沿径向分布在二次风风道的径向截面的三个圆周内，三个所述圆周以二次风风道的中心点为圆心，依次为：内侧圆周、中间圆周和外侧圆周；三个所述圆周以二次风风道的中心点为圆心，依次为：内侧圆周、中间圆周和外侧圆周；三个所述圆周的半径依次为r1、r2和r3，单位均为米，第一内壁的半径为rh，单位为米，第二内壁的半径为re，单位均为米，r1大于rh，r3小于re。本发明真实、有效测量出二次风各风管风量，为优化配风提供良好的基础，优化配风方式节约风机电耗，降低厂用电率，提高锅炉经济性。

技术领域

本发明涉及燃煤机组技术领域，具体涉及锅炉的旋流燃烧器的二次风的测量，即一种旋流燃烧器二次风在线测量系统。

背景技术

燃煤机组投产后的锅炉运行时普遍存在水冷壁两侧温差大、炉膛出口烟气NOx浓度远超设计值等一系列影响锅炉安全经济运行的问题。通过一系列试验发现同层燃烧器二次风风量分配特性普遍较差，无法精确调节使同层燃烧器二次风进风均匀是导致上述问题的重要因素之一。目前燃煤机组没有可靠针对环形大风箱结构的各燃烧器二次风表计。

主要原因在于二次风测量的难度：

第一，缺少直管段。常规风量测量手段要求有一定长度的直管段，使流场充分发展，才能保证测量的可靠性。以京宁热电所采用的燃烧器实际情况为例，采用的是巴威生产的旋流燃烧器，没有足够长度的直管段，若要安装二次风测量测点，只能布置在主调风盘下游450mm左右的范围内，目前没有任何常规测量手段能做到在如此短的直管段实现有效测量。

第二，流场没有达到自模化。一般认为，在雷诺数超过105～106时，流场进入自模化区。经过计算，在满负荷情况下，二次风流动的雷诺数为1.1*105，也就是说，不同负荷下，二次风的径向速度分布不具有相似性。

第三，主调风盘开度大小对二次风的流场形态有重要影响。不同的主调风盘开度时，二次风的径向速度分布不具有相似性。

综上所述，现有技术中存在以下问题：锅炉的旋流燃烧器的二次风难以测量。

发明内容

本发明提供一种旋流燃烧器二次风在线测量系统，以解决锅炉的旋流燃烧器的二次风难以测量的问题。

为此，本发明提出一种旋流燃烧器二次风在线测量系统，用于测量旋流燃烧器的二次风风道内的风速，所述旋流燃烧器二次风在线测量系统包括：

三组一次测量元件，沿径向分布在二次风风道的径向截面的三个圆周内，一次测量元件为靠背管，所述二次风风道包括：从内向外排布的二次风风道的第一内壁和二次风风道的第二内壁，所述二次风风道的径向截面为位于所述第一内壁和所述第二内壁之间的环形截面，每组一次测量元件包含四个布置在同一圆周上的一次测量件，每个所述一次测量件测量一个测点，三组一次测量元件共包含12个一次测量件；每个测点处设有一个所述一次测量件，12个所述一次测量件测量12个测点；12个测点分布成四条径向排布的直线，每条直线上分布3个测点；

三个所述圆周以二次风风道的中心点为圆心，依次为：内侧圆周、中间圆周和外侧圆周；三个所述圆周的半径依次为r1、r2和r3，单位均为米，第一内壁的半径为rh，单位为米，第二内壁的半径为re，单位均为米，r1大于rh，r3小于re；

其中，r1、r2和r3的位置确定依据为：

采用软件模拟不同主调风盘开度下所述径向截面的轴向速度分布曲线，得到由多个不同主调风盘开度下所述径向截面的轴向速度分布曲线构成的径向截面的轴向速度分布图；所述主调风盘开度至少为3个；

按照径向截面的轴向速度分布图确定3个拐点；3个拐点依次对应的半径为r1、r2和r3，单位均为米，三个半径对应的圆周将所述径向截面沿径向分成4个环形区域。

进一步的，