鍋爐燃燒工況的穩定性和經濟性對大型發電機組安全、經濟運行有著至關重要的作用，而燃燒工況的優劣在很大程度上決定于燃燒器及爐膛的空氣動力工況。廣西某電廠2號機組鍋爐于2008-07-21~2008-09-19進行機組大修，由于鍋爐在前一階段運行中發現存在著左右側汽溫偏差大、再熱汽溫低、鍋爐經常滅火等現象。另外結合機組節能降耗科研項目的需要，所以大修過程中決定要在啟動前做冷態動力場試驗，以檢驗爐內空氣動力工況。通過冷態調整、試驗、測試等手段以改善爐內動力工況，為機組熱態運行及燃燒調整提供可靠的理論依據，富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機、秸稈壓塊機壓制的生物質顆粒燃料。
1、設備概況
該電廠鍋爐是超臨界參數變壓螺旋管圈直流鍋爐，型號為SG-1913/25.4-M965，單爐膛，一次中間再熱，平衡通風，露天布置，固態排渣，全鋼結構，全懸吊兀形布置，BMCR( Boiler maximum continuous raLing)蒸發量為1913t/h，額定蒸汽壓力為25.4MPa，額定蒸汽溫度571℃，再熱蒸汽溫度569℃。鍋爐B-RL效率為：93.55%。鍋爐(B-MCR)燃煤量：240.00t/h(設計煤種)，244.00t/h(校核煤種)。采用中速磨煤機冷一次風機正壓直吹式制粉系統，每臺爐配6臺中速磨煤機，燃燒設計煤種時，5臺運行，l臺備用。每臺磨煤機帶一層燃燒器。爐膛寬18 816mm，爐膛深l6 576mm，水冷壁下集箱標高為8300mm，爐頂管中心標高為71 050mm，大板梁底標高78 350mm。水平煙道深度為6108mm，由后煙井延伸部分組成，其中布置有末級過熱器。后煙井深度為13 200mm．布置有低溫再熱器和鰭片省煤器。
鍋爐采用低NOx同軸燃燒系統。主風箱設有6層寬調節比煤粉噴嘴，在煤粉噴嘴四周布置有燃料風。在每相鄰2層煤粉噴嘴之間布置有l層輔助風噴嘴，其中包括上下2只偏置的輔助風噴嘴、1只直吹風噴嘴。在主風箱上部設有2層緊湊燃盡風( Closed-coupledOFA，CCOFA)噴嘴，在主風箱下部設有l層火下風噴嘴。在主風箱上部布置有分離燃盡風( Separated OFA，SOFA)燃燒器，包括5層可水平擺動的分離燃盡風噴嘴。連同煤粉噴嘴的周界風，每角主燃燒器和分離燃盡風燃燒器各有二次風擋板25組，均由電動執行器單獨操作。設計一次風速25m/s，二次風速59m/s。為滿足鍋爐汽溫調節的需要，主燃燒器噴嘴采用擺動結構，由內外連桿組成一個擺動系統，由一臺電執行器集中帶動作上下擺動。
2、試驗內容及方法
2.1試驗項目
通過對設備運行狀況摸底，進行了以下試驗項目：
(1)一、二次風擋板特性試驗；
(2)-、二次風調平試驗；
(3)貼壁風速測量；
(4)水平煙道風速試驗。
2.2冷態模擬試驗參數的確定
根據相似原理，應滿足模型與實物幾何相似、邊界條件相似及保持氣流運動狀態進入自模化區。在冷態試驗時，應使爐內氣流的雷諾數Re與熱態的雷諾數Re相等或超過臨界雷諾數Re臨。當Re>Re臨時，流動工況進入白模化區，由于冷態空氣的運動黏度小，Re臨較小。試驗時的風量遠大于進入自模化區風量，爐內的流動能達到進入自模化區的要求。由于試驗在實際運行鍋爐上進行，幾何相似完全滿足，因此只要滿足冷、熱態下各氣流動量比相等的邊界條件即可。
3、試驗結果及分析
3.1 -、二次風擋板特性分析
為分析一次風擋板開度對其風量的影響，一次風擋板特性試驗共進行了4個試驗工況，分別是一次風擋板開度為40%、60%、80%和100%，關閉磨煤機入口冷風門，整個試驗過程是在保持一次風機出口風壓一致的工況下進行。測量結果如圖1所示。
由圖可知，一次風擋板特性較好。隨著擋板開度的
增加，一次風量增加。其中C磨煤機、D磨煤機、F磨煤
機擋板線性較好，相關指數分別為0.9463、0.9659和
0.9941。A磨煤機、B磨煤機、E磨煤機在開度40%一
60%時，風量增加較快；在60%-100%開度時，風量增
加變緩。
二次風擋板特性試驗共進行了3個試驗工況，分別是二次風擋板開度為50%、75%和100%。通過鍋爐A、B兩側的風箱管道上的測點，測量管道內二次風流速，計算出二次風量。測量結果如圖2所示。
由圖2可知：二次風擋板調節線性較好，隨著二次風擋板開度的增加，二次風量均勻增大。但A、B側二次風道風量隨風門開度的變化風量偏差逐漸增大，當風門開度達到100%時，A側風量比B側風量大165.13t/h。
3.2一、二次風的風速調平
為保證同一磨煤機4根煤粉管道風速一致及各燃燒器燃燒的穩定性，對6臺磨煤機出口粉管風速進行冷態調平試驗。該試驗在機組額定負荷時所對應的磨煤機出力下進行，冷態調平試驗的一次風量設定為80~100t，h。
通過對試驗的測試數據進行分析，認為一次風在調整前偏差較大，粉管風速最大偏差有31%。現已將6臺磨煤機四角粉管調整至偏差允許范圍±5%內，風速在22.32-28.76m/s之間，各一次風粉管風速較為均勻。在調整過程中發現部分可調縮孔不能靈活動作，應該抓緊處理。由表2可知，調整后各角噴燃器出口風速偏差較小，風速均勻，有利于爐內著火燃燒。
3.3貼壁風速測量
在爐內中層噴燃器標高處對爐內貼壁風速進行了測量，貼壁風速測量結果如圖3所示。圖中橫、縱坐標表示測點編號，中心坐標為零。
由上圖可以看出，1～2號角之間貼壁風速較大，最大貼壁風速為11.6m/s，2～3號角之間最大貼壁風速為5.3m/s，34號角之間最大貼壁風速為6.8m/s，4～1號角之間最大貼壁風速為5.7m/s。除l—2號角外其余各墻貼壁風速分布較均勻，運行中應注意l～2號角之間氣流刷墻現象和結渣問題，以保證鍋爐的安全運行。
3.4水平煙道風速測量
進行水平煙道風速測量時，燃燒器擺角開度50%；SOFA上下擺角50%、水平擺角0度；二次風門開度80%，SOFA開度80%。圖4為水平煙道風速分布圖。17個測點均勻分布在水平煙道上。
從整個水平煙道的煙氣流速分布來看，爐膛出口的風速不大，分布均勻，煙速基本上不超過4m/s，整個流速的數值雖然上下左右均有偏差，但平均風速不大，只有2.47m/s，減少了尾部受熱面的磨損，能保證受熱面的長期運行。但是煙氣流速太低，這就增大了在水平煙道積灰的可能性。
4、結語
通過對該電廠1913t/h超臨界四角切圓鍋爐的冷態空氣動力場試驗，可得出以下結論：
(1)-次熱風擋板特性較好。隨著擋板開度的增加，一次風量增加。其中C、D、F磨煤機擋板線性較好。A、B、E磨煤機在開度40%-6090時，風量增加較快；在60%—100%開度時，風量增加變緩。
(2)=次風擋板調節線性較好，隨著二次風擋板開度的增加，二次風量均勻增大。但A、B側二次風道風量隨風門開度的變化風量偏差逐漸增大。
(3)調整后，6臺磨煤機四角粉管風速偏差在允許范圍t5%內，各一次風粉管風速較為均勻。各角噴燃器出口風速偏差較小，風速均勻，有利于爐內著火燃燒。在調整過程中發現部分可調縮孔不能靈活動作，應該抓緊處理。
(4)1-2號角之間貼壁風風速較高，其余各墻貼壁風速分布較均勻，運行中應注意l～2號角之間氣流刷墻現象和結渣問題，以保證鍋爐的安全運行。
(5)從整個水平煙道的煙氣流速分布來看，爐膛出口的風速不大，分布均勻。但是煙氣流速太低，這就有增大了在水平煙道積灰的可能性。
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