Аэродинамические характеристики топочной камеры при различных компоновках вихревых горелок

Для выявления влияния степени стеснения струй (компоновки горелок) на аэродинамические характеристики топки было проведено сравнительное изучение аэродинамики в камерах парогенераторов ТПП-210 и ТПП-2ЮА блоков 300 МВт при двухъярусном и одноярусном расположении вихревых горелок тепловой мощностью 35 и 70 МВт.
Описание и схема парогенератора ТПП-210А, состоящего из двух корпусов, а также конструкция улиточно-лопаточной горелки мощностью 70 МВт при одноярусном расположении шести горелок на корпус приведены в работе.
При двухъярусном расположении исследовалась топка парогенератора ТПП-210, каждый корпус которого оборудован 12 двух-улиточными вихревыми горелками. Схема такой горелки показана на рис. 1. Более подробное описание топочной камеры парогенератора ТПП-210 дано в работе.
Поля скоростей и температур в топочной камере парогенератора ТПП-210А снимались в горизонтальной плоскости оси горелок на расстояниях 300, 900, 2000 и 3000 мм от их устья, а в топке парогенератора ТПП-210 — в горизонтальной плоскости оси нижнего яруса горелок на расстояниях, равных 300, 1200 и 2500 мм. Изучалась часть топочного объема, ограниченная районом действия исследуемой горелки, — плоскость, расположенная между боковым экраном и серединой промежутка между крайней и средней горелками нижнего яруса. Схемы лючков, в которые вводились охлаждаемые зонды для проведения замеров, приведены в работах [1,2]. Исследования осуществлялись с помощью цилиндрического охлаждаемого зонда. Температура факела измерялась охлаждаемым отсосным пирометром. Обработка опытного материала проводилась по методике, подробно изложенной в работах.
Режимные характеристики, параметры крутки и коэффициенты сопротивления, при которых проводились исследования, приведены в таблице. При указанных режимах все каналы горелок работали в автомодельной области.
Аэродинамические исследования топочной камеры парогенератора ТПП-210А с горелками мощностью 70 МВт при различном соотношении скоростей вторичного и первичного воздуха подробно изложен^ в работе [1 ]. Для составления характера течения в топках парогенераторов ТПП-210 и ТПП-2ЮА с различными компоновками горелок из работы заимствован аэродинамические характеристики факела только при оптимальном соотношении скоростей (ш2/ш* = 1,6).
На рис. 2 показано распределение относительных величин осевых составляющих скорости — фактических— и температур на горизонтальном участке факел нижнего яруса горелок парогенератора ТПП-210 при оптимальном соотношении.
Данные, приведенные на рис. 2, а также в работе, показывают, что в диапазоне изменений режимных и конструктивных параметров, которые имели место в период проведения исследований, сохраняется типичная для вихревых горелок струи тура факела.
На периферии факела в пристенной зоне и между горелками и в приосевой области наблюдается движение высокотемпературных газов по направлению к устью горелки. По сторонам о приосевой зоны рециркуляции в глубь топочного пространств движутся основные потоки топлива и газов. По мере удалении от устья происходит выравнивание скоростей по сечению факела
Дальнобойность факела в топочной камере парогенератор* ТПП-210 во всех исследованных режимах превышает 20д
В исследованных пределах изменения скоростей не удалось выявить четкого их влияния на размеры пристенной зоны рециркуляции.