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本课题对于锅炉安全运行，节能减排，提升燃煤产业经济效 益等方面有着重要意义。众所周知，我国所投入使用的煤种之中难燃的劣质煤数量居多，这就使得稳燃问题变得更加突出。此外，煤种中灰分多、灰熔点低等特点常常威胁着锅炉的稳定运行以及工作人员的人身安全。应用水平浓淡燃烧技术不仅可以有效解决火焰的稳定性、结渣及炉膛水冷壁的高温腐蚀问题，还可以降低NOx排放。研究成果对于解决企业设计人员的实际问题，为企业对其产品的设计、检验、改造和优化提供实际的参考和指导，为企业在降低产品的生产成本、提高产品的设计水平、提高企业核心竞争力也有着重要意义。
1.2百叶窗煤粉浓缩器概述
1.2.1 百叶窗煤粉浓缩器的结构和原理
百叶窗煤粉浓缩器的结构和原理如图1-1所示，当煤粉气流流经叶片时，大部分煤粉在与叶片发生碰撞后被反弹回浓测气流，从而实现惯性浓缩；与此同时，当气流绕过叶片时，煤粉流发生流向变化，颗粒在离心力的作用下被甩到浓测气流中，实现了离心浓缩[5]。
百叶窗煤粉浓缩器结构原理示意图
该浓缩器的主要结构参数有：浓缩器宽度D、叶片倾角a、叶片长度b、叶片间距c、叶片盖度s、阻塞高度h，几个主要无量纲结构参数的定义如下[6]：
（1）叶片间距比叶片间距比（2）叶片盖度 （3）末级叶片喉口开度1.2.2 百叶窗煤粉浓缩器的性能指标
百叶窗煤粉浓缩器的性能指标主要体现在以下三方面[6]：
（1）浓淡风速比式中，U1为浓测煤粉气流平均速度，m/s；
U2为淡测煤粉气流平均速度，m/s。
（2）总阻力损失比式中， 为浓缩器进出口静压差，mmH2O；
为气流入口动压，mmH2O。
（3）浓缩比式中，C1为浓测煤粉浓度，kg（煤粉）/kg（空气）；
C2为淡测煤粉浓度，kg（煤粉）/kg（空气）。
浓淡风比体现了浓淡两侧空 气流量分配的均匀程度，浓侧气流 流量过大，将削弱浓缩器的浓缩效果。总阻力损失系数反映了 结构的差异，阻力系数越大，结构越复杂，流体流通所需 的能量越大。浓缩器结构上应保 证适当的浓淡风比（一般保持在1附近较好）。浓缩效果则体现在浓缩比的大小上，浓缩比越大，气流中煤粉浓度越高，但应该尽量减少阻力损失[7]。
1.3 本课题的研究动态
水平浓淡燃烧技术是我国科研人 员自20世纪90年代开始开发的煤粉燃烧技术，该技术吸收和继 承了WR燃烧技术和PM燃烧技术的优点，但是仍然存在浓缩比小、炉前布置困难的缺陷。哈尔滨工业大学在之前的研究基础之上研发了百叶窗煤粉浓缩器，有效改善了水平浓淡燃烧技术的缺点[5]。目前对于百叶窗煤粉浓缩器已经累了大量的研究，其中包括：
孙锐[8]等利用气固两相计算模型（IPSA模型）对百叶窗煤粉浓缩器内流场进行了数值模拟。获得了浓缩器内速度、压力 和浓度的分布；文章指出在浓缩器叶片上部存在 高煤粉浓度的带状结构，并且在煤粉浓缩器的 浓侧出口中心位置形成局部的煤粉高浓度区域；不同分流挡板开度对浓缩 器阻 力系数和浓淡风比影响大，对煤粉颗粒的浓缩率影响较小。
范卫东[9]等采用三孔探针对百叶窗煤粉浓缩器内气相场进行了测量。研究表明，各级叶片后有回流存在，在叶片附近区 域有明显偏转，在远离叶片的浓侧区域，气流方向几乎不受影响。三孔探针在测量中要求来流的 离轴测量角在-18°到18°。在百叶窗煤粉浓缩器内，叶片正面来流 角范围较大，叶片背面的漩涡也较复杂。但由于三孔探针属于接触是测量，探针对流场 干 扰大，测量精度低，显然不能满足浓缩器内流场测量的要求。