燃烧器喷流噪声的优化方案

燃烧器是电站锅炉燃烧系统的主要设备，由它组织燃料的着火和燃烧，并保证锅炉安全经济地运行。锅炉中，携带煤粉的一次风和二次风通过燃烧器以喷流形式送入炉膛，产生喷流噪声。燃烧器按其出口气流的特征分为直流燃烧器和旋流燃烧器，由于它们在气流结构和空气动力特性方面的不同，声学特性也有所不同。本书仅以直流燃烧器为例分析燃烧器的喷流噪声特性。在电站锅炉的燃烧系统中，煤粉和和燃烧所需的空气由不同的喷口以直流喷流形式喷进炉膛。由于组织燃烧的需要，喷口分为一次风口、二次风口和三次风口，而且具有不同的出口速度。直流煤粉燃烧器一次、二次风速的值见表4-1。三次风为磨煤乏气，通常速度为50～60m/s。

表4-1 直流煤粉燃烧器一次、二次风速 （单位：m/s）

直流燃烧器喷出的一次风或二次风的喷流温度远低于炉内烟气温度，炉内中火焰中心温度可达1400～1600℃。而经过制粉系统（磨煤机）后的一次、二次、三次风温只有几十度到几百度，如中速磨直吹式的一次风为70～90℃、二次风为290～350℃；中储式热风送粉的一次风为200～230℃、二次风为350℃左右；三次风为磨煤乏气，温度较低，一般为100℃，风速在50～60m/s之间。

例如：某容量为100t/h，采用烟煤作为燃料的固态排渣煤粉炉，那么此锅炉燃烧器的喷流按式（4-8）进行频谱特性估算为(www.xing528.com)

式中：Sr为斯特劳哈尔数，无因次量；其值可由具体的试验确定；航空声学中一般可取0.2左右。

选取斯特劳哈尔数为0.2，一次风速的平均值v为30m/s，风出口的平均特征尺寸D为250mm，炉膛的温度约为1500℃，一次风温取80℃。则计算可得一次风的峰值频率大约为80Hz，三次风的峰值频率大约为61Hz。

由此可知，燃烧器的喷流噪声为低频噪声，峰值频率一般在100Hz以下。