锅炉烟风道流场设计问题
风量
热风门开度
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锅炉烟风道流场设计问题
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锅炉烟风道流场设计问题
● 二次风流量测点失准
直接危害： 风量测点示值偏差大，运行人员无所适从。
间接危害：
风量自动品质差，机组协调控制受影响。
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锅炉烟风道流场设计问题
52.9% 340t/h
50.2% 284t/h
90.7%
90.3%
色线相比另外两条线，浓度是升高的。1.8m红色线浓度也改变了改造前明显偏低的规律，浓度和底部，上
部相比，大致相当。 脱硝系统导流板改造使飞灰颗粒浓度在烟道断面上的分布规律发生了明显变化，烟道下部飞灰浓度降 低，烟道中部和上部飞灰浓度升高，飞灰颗粒向烟道上部移动。该试验结果与导流板改造的设想及模拟结 果相吻合，实现了导流板改造的目的。
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锅炉烟风道流场设计问题
危害： 1）处理烟气量较大的除尘器室排放升高，总体降低除尘器除尘效果。尤其在超净排放 的背景下，应引起重视。 2）输灰系统区域性处理负荷加重，在偏差比较严重的情况下将导致落灰斗长期高料位， 危害除尘器的安全运行。 3）对于袋式除尘器（电袋），负荷较重的区域会导致寿命降低。
0 1 A侧 4 7 中部 10
1 中部
4
7 B侧
10
A侧脱硝水平烟道飞灰浓度分布 1.8m深度 2.8m深度
70 60 50 40 30 20 10 0 1
B侧脱硝水平烟道飞灰浓度分布 0.8m深度 1.8m深度 2.8m深度
g/Nm3
改造后
g/Nm3
7 中部
10
4 中部
7 B侧
10
从改造后图中看出，A、B侧0.8m蓝色线与另外两条线相比，高值明显减少，浓度明显降低，而2.8m黄
2） SCR催化剂区域磨损问题
SCR烟道转向较多，部分机组电厂存在烟道突扩突缩现象，导致SCR区
域烟气场不均问题。
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改造前烟气场测试（速度）
烟 道 高 度 3600mm
位置：脱硝入口水平烟道
A、B侧烟道宽度11800mm
A侧脱硝入口烟道流速分布 0.45米 25 20 1.35米 2.25米 3.15米
m/s
15 10 5 0 1 2 A侧烟道 3 4 5 6 B侧烟道 7 8
1、经过导流板优化后，脱硝入口烟道水平段烟气流速分布均匀性较好,(在15m/s左右)。 2、改造前后流速均匀性指标相对均方根分别为0.133和0.136，导流装置改造后流速分 布变化不大，其均匀性与改造前基本一致，与模化结果相符。
250.2t/h
234.2%
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2、 流场不均导致局部磨损问题
1） 烟道和支撑局部磨损严重
磨损
磨损孔洞
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2） 催化剂局部磨损严重
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3、 流场设计导致烟气量分配问题
1）除尘器处理烟气量不均
除尘器由于其入口烟道设计问题，经常发现除尘器各室处理烟气量偏差超过20%的 情况，多数是中间的两室处理烟气量偏大。最直观的除灰仓泵出力差异大。
烟气量质量流量占比分别为50.5%、49.5%，
飞灰量分别为19.5t/h，20.5t/h。改造后
比改造前均匀度大幅提高。
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● 均布板局部磨损问题
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● 均布板局部磨损问题
30m/s冲刷磨损
漩涡
除尘器入口弯道
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锅炉烟风道流场设计问题 分析及改造实例
华 中 所 王 磊 2 0 1 6 年 3 月
锅炉烟风道流场设计问题
概述 锅炉烟风系统由于流场设计问题导致流量测点测量失准、
烟道及支撑局部磨损、SCR催化剂区域性磨损、除尘器处理
烟气量偏差大等问题。特别是在优化运行及超净排放改造的 背景下，烟风系统流场设计问题与设备匹配的矛盾日益突出， 需要引起我们的重视。
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● 磨煤机入口风道流场改造
改造措施： 1、热风进口增加导流板 2、冷风进口增加导流板 3、混合风道增加整流器
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测点断面速度场
改前
改后
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测点断面速度场
改前
改后
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测点断面温度场
改前
改后
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改造后
2.进行大量的模拟工况，最终基于两点采取措施： （1）阻止颗粒贴壁富集，（2）水平段颗粒浓度上移。
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改造后烟气场测试（速度）
位置：脱硝入口水平烟道
烟 道 高 度 3600mm
25 20
脱硝导流板优化后水平烟道内流速分布 0.45m 1.35m 2.25m 3.15m
A、B侧烟道宽度11800mm
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锅炉烟风道流场设计问题
流场不均导致流量测点失准 流场设计导致局部磨损 烟风流场设计导致分配失衡 数值仿真计算分析方法及改造实例 附：主烟风系统节能优化
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锅炉烟风道流场设计问题
1、 流场不均导致测点失准
1） 一次风流量测点失准 ● 一次风流量测点失准的危害
直接危害：
1）为防止磨煤机堵塞，磨煤机大风量运行，加剧磨煤机磨损、煤粉细度失控及 导致排烟温度升高； 2）失准的一次风量测量，导致无法发现和准确诊断制粉系统问题。
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间接危害：
对于双进双出磨煤机，容量风量的测量质量直接影响到入炉燃料量的计算，
是决定机组协调品质的重要基础参数之一。
对于中速磨煤机，风量测量品质是磨煤机风量自动的基础，风量煤量增值 匹配是燃料入炉时间计算的保证。也是影响机组协调品质的重要参数之一。
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5、 附：主烟风系统节能优化
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谢谢！
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3） 除尘器流场设计问题
● 各室处理烟气量和灰量的偏差问题
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改造前
烟气量质量流量占比分别为54%、46%， 飞灰浓度分别为27.6g/Nm3,26.0g/Nm3， 飞灰量分别为22.7t/h，18.3t/h。
改造后 飞灰浓度分别为25.2g/Nm3,27.2g/Nm3，
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改造后烟气场测试（灰浓度）
A侧烟道飞灰取样重量曲线
B侧烟道飞灰取样重量曲线
2.8米
位置：脱硝入口水平烟道
g
0.8米 10 8 6 4 2
1.8米
0.8米 14 12 10 8 g 6 4 2 0
1.8米
2.8米
改造前
0.8m深度 70 60 50 40 30 20 10 0 1 A侧 4
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2）除尘器处理烟气量不均
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危害： 靠近吸入口处的花板通流 量较大，袋子寿命明显缩短。
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4、 数值仿真计算分析方法及改造实例
1） 流量测点失准问题
其根本原因在于风道转向而导致的流场不均。对于磨煤机入口风量测点，冷热风 混合导致的温度场不均也有较大影响。 目前采用的解决方法是采用阵列式风量测量原件，虽在一定程度上修正了流场不 均导致的测量失准，但仍达不到要求。
额定负荷，脱硝入口水平段，四周贴壁位置浓度较高，烟道中部浓度较低，飞灰浓度 分布非常不均匀。0.8m处，浓度偏高，所占比重较大。1.8m处最低。
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改造前后流场数值模拟（速度）
改造前
改造后
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改造前后流场数值模拟（灰浓度）
改造前 1.惯性富集、上升段高速携带差的相对偏差
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● 二次风道流场问题
速度 云图
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压力 云图
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改造前烟气场测试（灰浓度）
烟 道 高 度
位置：脱硝入口水平烟道
3600mm
A、B侧烟道宽度11800mm
A侧烟道飞灰取样重量曲线 0.8米 10 8 g 6 4 2 0 1 A侧 4 7 中部 10 1.8米 2.8米
B侧烟道飞灰取样重量曲线 0.8米 14 12 10 8 g 6 4 2 0 1 中部 4 7 B侧 10 1.8米 2.8米
25 20
m/s
B侧脱硝入口烟道流速分布 0.45米 1.35米 2.25米 3.15米
m/s
15 10 5 0 1 2 A侧 3 4 5 6 7 8 中部 9 10
15 10 5 0 1 2 中部 3 4 5 6 7 8 9 B侧 10
流速基本均匀，15m/s扰动，蓝色靠近底部，速度偏高
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