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电站锅炉燃煤过程中生成的氮氧化物(NOx)对环境污染严重。我国现有热电厂及燃用贫煤和无烟煤的电厂广泛采用中储式热风送粉系统,热风送粉系统容易导致炉膛主燃区温度过高等现象,不利于对NOx的控制,因此提出采用引射原理设计热风乏气引射器思想,制定变热风送粉系统为乏气送粉系统的改造方案,从而达到降低电站锅炉NOx排放的目的。本文主要围绕乏气热风引射器的设计及优化展开,确定能综合应用于不同工况下的引射器结构。本文首先对改造前后的制粉系统进行校核及计算,确定不同磨煤机组合时,乏气量对一次风组成及送粉系统阻力的影响。计算结果表明,当改造后采用最常见的双磨组合时,乏气热风的质量比为1.216。将此质量比作为引射器的引射比,利用一维引射器的设计原理,确定了热风乏气引射器的结构参数。利用CFD平台(FLUENT 6.20)对乏气热风引射器的结构进行优化,确定工作喷管的直径和位置对乏气热风引射器性能的影响。模拟结果表明,当采用工作喷管直径(dp1)为190mm的引射器时,由乏气送粉所导致的系统阻力变化不大。工作喷管位置是引射器的关键设计参数之一,通过数值模拟计算,结合本文的设计结构,对喷管位置进行优化。结果表明:当工作喷管出口截面到混合室入口的距离(lc)≤950mm时,工作喷管的横向偏移距离(d)=0;随着lc的逐渐增加,d也逐渐增加;而当lc> 1200mm时,不存在满足要求的偏移距离。另外,lc的对乏气及热风的阻力影响不大,可以忽略不计。根据模拟确定的最佳工作喷管直径,选用1:4.06的模化比,搭建了单相乏气热风引射器试验台,重点研究工作喷管位置对乏气射流偏转的影响,解决了一次风管道的冲刷磨损问题。试验结果表明:模拟结果与试验结果吻合较好,充分验证了乏气热风引射器结构的合理性,同时表明模型选取的正确性,为乏气送粉引射器的关键设计参数的确定提供模拟依据。