旋流对冲锅炉侧墙贴壁风结构优化及布置数值模拟

朱宣而，黄亚继，岳峻峰，陈 波，张恩先，邹 磊，李海洋，刘鑫雅，朱志成

(1.东南大学 能源热转换及其过程测控教育部重点实验室，江苏 南京 210096；2. 方天电力技术有限公司，江苏 南京 211102)

0 引 言

分级配风是目前电厂控制NOx排放最主要手段之一[1]，但在NOx排放得到有效控制的同时，由于主燃区处于强还原性气氛，煤粉中大量存在的黄铁矿会燃烧生成H2S，对水冷壁管材具有极强的腐蚀性[2-5]，目前工程上多采用加装贴壁风。贴壁风是将一定量的二次风从近水冷壁管壁处喷入炉膛，从而破坏近壁面处的还原性气氛。该方法不仅能从根本上破坏高温腐蚀发生的条件，还具有设备简单、改造成本低特点，近年来受到广泛关注[6-8]。

贴壁风根据其喷入炉膛位置的不同可分为前后墙贴壁风、侧墙贴壁风以及二者组合的组合式贴壁风。孟凡冉等[9]通过数值模拟技术对某600 MW锅炉进行前后墙贴壁风高温腐蚀研究，发现在3.6%贴壁风率下，能使大部分侧墙CO浓度降至较低水平，但仍有部分区域CO浓度较高。Yang等[10]针对一台300 MW旋流对冲锅炉，研究了不同贴壁风风率下，前后墙贴壁风系统的防腐效果及其对炉内燃烧的影响，认为最合适的贴壁风率约为6%。在此风率下，侧墙腐蚀面积能从151.91 m2降至85.03 m2。杨希刚等[11]采用数值模拟方法分析了组合式贴壁风取风方式、风率和喷口风速等运行参数对一台600 MW超临界旋流对冲炉水冷壁近壁区氧体积分数、炉膛出口烟气中NOx质量浓度和未燃尽碳质量分数的影响，结果显示从燃尽风中取4%的风量作为贴壁风能够满足机组运行的安全性和环保性要求。……