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摘要：某厂2号炉A修检查发现中下层燃烧器区域靠侧墙水冷壁存在大面积高温腐蚀，为查找水冷壁高温腐蚀原因，特进行冷态空气动力场试验，包括磨出口一次风速标定及调平、一二次风量标定、炉内烟花示踪，最终查明原因并提出针对性建议。
关键词：水冷壁高温腐蚀;空气动力场;烟花示踪
1 概述
某厂2号炉于近期进行A级了检修，炉内检查中发现，中下层燃烧器区域靠侧墙水冷壁存在大面积高温腐蚀情况，燃烧器结构基本完好。为此开展冷态空气动力场试验，辅助分析水冷壁高温腐蚀发生原因，为热态燃烧优化提供思路[1，2]。
该600MW对冲燃烧锅炉型号为HG-1900/25.4-YM4，超临界参数变压运行直流炉，锅炉为单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型布置。
2 试验内容及方法
2.1 主要试验内容
（1）磨出口一次风速标定、调平;
（2）磨入口一次风量、二次风量标定;
（3）炉内烟花示踪。
2.2 炉内烟花示踪试验原理
为使冷态试验下，空气流动工况反映实际热态运行的流动工况，需冷态时气流流动状态达到自模化区，即气体雷诺数大于105。为了模拟热态多股射流混合流动，必须维持冷态试验各股射流惯性力与热态时各股射流惯性力的比值相等，也就是通常所说的动量比相等。
3 试验结果及分析
3.1冷态一次风速测量及调平结果
利用标准毕托管按照等截面法对磨煤机出口一次风粉管内动压进行测量，根据测量结果计算一次风速并与DCS风速进行比较后给定修正系数。调平后，A、B、C、D、E、F各磨出口一次风速偏差在5%以内。
3.2 磨煤机入口风量标定结果
依据冷态一次风粉管风速测量结果，计算磨入口一次风量，并与DCS风量进行对比后给出修正系数。A、B、C、D、E、F磨一次风量修正系数依次为0.84、0.76、0.76、0.83、0.78、0.85，各台磨实际风量均较DCS显示值低，偏差较大。
3.3 空预器出口二次风量标定结果
空预器出口二次风量A、B侧修正系数分别为0.98、1.01。
3.4 炉内燃烧器烟花示踪
在A层、C层、E层、B层燃烧器布置烟花。试验过程中调整燃烧器喷口风速及二次风门开度，炉膛负压维持在-50 Pa左右，在折焰角处用摄像机俯视拍摄一次风喷口气流轨迹，烟花示踪工况如下：工况1-2对比一次风速变化影响，一次风速分别为20m/s、14m/s，工况1、3、4对比风箱差压变化影响，风箱差压分别为700Pa、400Pa、1000Pa，旋流强度分别为100%、0%。烟花示踪结果如下图所示。
烟花示踪显示，按照热态常见风门开度及冷热态保持相同的一二次风动量比配风，侧墙处无明显刷墙现象，气流组织良好。
工况1、2对比发现，需保持合适的一二次风动量比，一次风速过低，二次风携带能力过强，气流易偏斜、发散。实际运行中一次风量显示虚高，一次风速过低，气流易偏斜、发散，加之引风机出力受限，热态运行中水冷壁区域还原性气氛强烈，可能导致水冷壁高温腐蚀情况的发生。
类似的，工况1、3、4对比发现，二次风速过高，易造成气流偏斜，二次风速过低，一次风气流受二次风偏转影响小、行程增长，易形成气流对撞。
4 结论
（1）试验结果显示：按照热态常见风门开度及相同的动量比配风，侧墙处无明显刷墙现象，气流组织良好。DCS一次风量显示偏高，实际一次风速不足导致二次风携带能力过强，气流易偏斜、发散，从而加剧水冷壁高温腐蚀情况。全开侧墙燃烧器外二次风旋流开度，使二次风偏向直流，有利于射流保持刚性，避免出现气流刷墙情况。
（2）为避免高温腐蚀情况发生，建议：加强风烟系统治理，保证主燃烧区域氧量充足;控制入炉煤硫分;由于低氮燃烧器改造，燃烧器喷口二次风面积较同类型锅炉燃烧器明显偏小，运行中需通过提高风箱差压增加主燃烧区域风量，容易造成二次风速过高，使气流偏斜、发散，从而出现水冷壁高温腐蚀问题，必要时，可进行燃烧器改造，改善燃烧器二次风补风能力。
参考文献
[1] 姬亚. 锅炉冷态空气动力场试验解决热态运行问題的研究[J]. 节能基础科学，2020，39（08）：43-46.
[2] 丛日成，刘 娟，邹天舒，等. 旋流燃烧器冷态空气动力场试验研究[J]. 东北电力技术，2019，40（5）：23-27.
关键词：水冷壁高温腐蚀;空气动力场;烟花示踪
1 概述
某厂2号炉于近期进行A级了检修，炉内检查中发现，中下层燃烧器区域靠侧墙水冷壁存在大面积高温腐蚀情况，燃烧器结构基本完好。为此开展冷态空气动力场试验，辅助分析水冷壁高温腐蚀发生原因，为热态燃烧优化提供思路[1，2]。
该600MW对冲燃烧锅炉型号为HG-1900/25.4-YM4，超临界参数变压运行直流炉，锅炉为单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型布置。
2 试验内容及方法
2.1 主要试验内容
（1）磨出口一次风速标定、调平;
（2）磨入口一次风量、二次风量标定;
（3）炉内烟花示踪。
2.2 炉内烟花示踪试验原理
为使冷态试验下，空气流动工况反映实际热态运行的流动工况，需冷态时气流流动状态达到自模化区，即气体雷诺数大于105。为了模拟热态多股射流混合流动，必须维持冷态试验各股射流惯性力与热态时各股射流惯性力的比值相等，也就是通常所说的动量比相等。
3 试验结果及分析
3.1冷态一次风速测量及调平结果
利用标准毕托管按照等截面法对磨煤机出口一次风粉管内动压进行测量，根据测量结果计算一次风速并与DCS风速进行比较后给定修正系数。调平后，A、B、C、D、E、F各磨出口一次风速偏差在5%以内。
3.2 磨煤机入口风量标定结果
依据冷态一次风粉管风速测量结果，计算磨入口一次风量，并与DCS风量进行对比后给出修正系数。A、B、C、D、E、F磨一次风量修正系数依次为0.84、0.76、0.76、0.83、0.78、0.85，各台磨实际风量均较DCS显示值低，偏差较大。
3.3 空预器出口二次风量标定结果
空预器出口二次风量A、B侧修正系数分别为0.98、1.01。
3.4 炉内燃烧器烟花示踪
在A层、C层、E层、B层燃烧器布置烟花。试验过程中调整燃烧器喷口风速及二次风门开度，炉膛负压维持在-50 Pa左右，在折焰角处用摄像机俯视拍摄一次风喷口气流轨迹，烟花示踪工况如下：工况1-2对比一次风速变化影响，一次风速分别为20m/s、14m/s，工况1、3、4对比风箱差压变化影响，风箱差压分别为700Pa、400Pa、1000Pa，旋流强度分别为100%、0%。烟花示踪结果如下图所示。
烟花示踪显示，按照热态常见风门开度及冷热态保持相同的一二次风动量比配风，侧墙处无明显刷墙现象，气流组织良好。
工况1、2对比发现，需保持合适的一二次风动量比，一次风速过低，二次风携带能力过强，气流易偏斜、发散。实际运行中一次风量显示虚高，一次风速过低，气流易偏斜、发散，加之引风机出力受限，热态运行中水冷壁区域还原性气氛强烈，可能导致水冷壁高温腐蚀情况的发生。
类似的，工况1、3、4对比发现，二次风速过高，易造成气流偏斜，二次风速过低，一次风气流受二次风偏转影响小、行程增长，易形成气流对撞。
4 结论
（1）试验结果显示：按照热态常见风门开度及相同的动量比配风，侧墙处无明显刷墙现象，气流组织良好。DCS一次风量显示偏高，实际一次风速不足导致二次风携带能力过强，气流易偏斜、发散，从而加剧水冷壁高温腐蚀情况。全开侧墙燃烧器外二次风旋流开度，使二次风偏向直流，有利于射流保持刚性，避免出现气流刷墙情况。
（2）为避免高温腐蚀情况发生，建议：加强风烟系统治理，保证主燃烧区域氧量充足;控制入炉煤硫分;由于低氮燃烧器改造，燃烧器喷口二次风面积较同类型锅炉燃烧器明显偏小，运行中需通过提高风箱差压增加主燃烧区域风量，容易造成二次风速过高，使气流偏斜、发散，从而出现水冷壁高温腐蚀问题，必要时，可进行燃烧器改造，改善燃烧器二次风补风能力。
参考文献
[1] 姬亚. 锅炉冷态空气动力场试验解决热态运行问題的研究[J]. 节能基础科学，2020，39（08）：43-46.
[2] 丛日成，刘 娟，邹天舒，等. 旋流燃烧器冷态空气动力场试验研究[J]. 东北电力技术，2019，40（5）：23-27.