在直流喷燃器四角布置形成切圆燃烧的炉膛内，由喷嘴喷出的煤粉气流进入炉膛后，其运动轨迹会产生不同程度的偏转，当偏转严重时，燃烧着的煤粉气流会产生贴墙、冲墙现象，造成水冷壁磨损、结焦，影响锅炉运行的安全性及经济性，这就是直接射流的偏转问题。下面就射流产生偏转的原因及四角布置的燃烧器配风不均对气流偏转的影响进行分析，并对减轻射流偏转几种方法进行探讨。

1　射流偏转原因
1.1　补气条件不同引起的附加静压力差
　　四角布置的喷燃器，由于假想射流与假想切圆相切，射流与两边炉墙的夹角一般不可能为45°。图1为射流的补气情况，射流与前墙夹角为α，与侧墙夹角为β，射流喷出后不断卷吸两侧的高温烟气，在射流两侧周围形成负压区，炉膛中的高温烟气不断补入该负压区形成补气流。由于β＞α，即靠侧墙处自由空间大，补气条件好，补气流动阻力小，静压力较高；在前墙处，补气条件差，静压力较低，这样在射流内外两侧形成一个静压差，使射流偏转。并且假想切圆直径越大，α就越小，静压差就越大，射流偏转越严重，另外炉膛横截面的宽深比也会影响α。

图1　射流补气情况

1.2　邻角气流的冲击挤压离心力的作用
　　如图2，邻角气流喷出后对射产生了一冲击动压，这个冲击动压比射流两侧夹角不等所产生的静压差大得多，它是使实际切圆直径比假想切圆直径大好几倍的主要原因，也是气流产生偏转的决定因素。在正常情况下，射流喷出后由于两侧夹角不等引起的静压差不大，射流基本上按轴心线运动，在一定距离后，因受邻角气流冲击才产生明显的偏转。冲击点越近出口处，射流偏转越快，实际切圆直径越大。尽管夹角不同引起补气条件差异使射流偏斜不大，但其结果是使邻角气流相交点前移，在这两种因素共同作用下，气流偏转更严重。

图2　射流间相互影响情况

1.3　直流喷燃器结构对射流偏转的影响
　　由于射流具有一定的动量，所以射流本身有抵抗偏斜的能力，这个能力即为射流的刚性。对于单个喷嘴，其高宽比h/b越大，射流的刚性就越差，气流偏转越大，并且高度增加时，从射流上下两方补来的烟气不易达到燃烧器中部，射流中部两侧压差比两端来的大，因而射流中部气流偏转就大些。高宽比愈大，情况愈严重。
　　当燃烧器喷口总面积A_∑喷与炉膛截面积A_炉之比A_∑喷/A_炉增大时，这就意味着在一定燃烧器截面下，A_炉减小，这一方面将导致相邻射流交点移前，使射流较早偏转，另一方面，将使炉膛内气流上升速度增加。对于矩形炉膛，相邻气流作用在射流上的动量部分错开，即产生偏转的主要因素削弱，反而使气流偏转减小。
　　另外燃烧器喷口间的距离s可起到压力平衡孔的作用，其与单个喷嘴宽度b之比s/b增大，使射流两侧由于补气条件造成的静压差减小。

2　减轻射流偏转防止贴墙的方法
　　a)炉膛的宽深比L/S越大，α越小，射流偏转越严重。通常L/S应不大于1.25，最好在1.1内，同时燃烧器应尽量布置在炉膛正四角。
　　b)假想切圆直径不宜太大，否则会造成射流严重偏转，但也不能过小，否则会影响炉膛内的火焰充满度，一般为600～800 mm。
　　c)对于大容量锅炉，将每个角上的燃烧器沿高度分为几层，每组高宽比约为4～5，各组之间留有一定间隔，以此来减轻两侧压差，减小气流偏斜。
　　d)将狭长的一次风喷口改成有一定距离的两只，既可以降低高宽比，又有助于射流两侧压力平衡。另外在一次风喷口周围加周界风以增加射流刚性。

3　四角配风不均对炉内空气动力工况的影响
　　a)当第1角风速偏低时，如图3(a)，由于动量降低而使铡性减弱，在第4角射流作用下偏转增大而贴近左墙，并对第2角射流的作用点前移，因而第2角射流偏转减少，反而对第3角射流的作用点后移，因而使第3角射流偏转增大而贴近右墙。这样对第4角射流的作用点前移并导致恶性循环，可能会形成冲击两侧墙的两股气流，特别在左侧因第1角射流动量小而火焰偏斜会较严重。
　　b)当第1角风速增加时情况刚好相反，由于第2角偏转增加对第3角射流推力前移，这样第3角射流偏转减少而使第4解射流偏转增加，循环下去有可能使火焰冲击前后墙，尤其后墙情况更为严重。
　　c)当相邻1、2角射流风速较低时，如图3(b)，由于第2角射流对第3角射流推力减少，使第3角射流对第4角作用点后移而引起第4角射流偏转增加，因而在第1角偏转有所减少。这样循环使两角偏转加大，并使前、后墙可能受到火焰的冲刷。由于第3角风速未降低，火焰中心偏向前墙的可能性较大。
　　d)当第1、3对角风速降低时，如图3(c)，第1、3角射流本身偏转变大，第2、4角射流因受作用力较小而偏转减小，这可能使两侧墙受到火焰冲击。
　　e)当第1角燃烧器安装上翘时，如图3(d)，第1角射流上部不能和其它三角相交，因而使第1角射流部分冲向后墙，第2角射流由于推力减少而偏转较少，而第3角射流偏转增大，第4角偏转减少，其结果有可能形成喷燃器上部火焰贴后墙，下部火焰中心偏向右侧。同理得出下翘情况。实际中，由于一、二、三次风相互影响情况更为复杂。

图3　四角配风不均匀情况

4　结论
　　a)四角切圆射流偏转的主要原因在于相邻两角射流动量的相互作用，即既决定于每股射流动量大小及射流动量作用范围，又取决于两股射流的作用点，而气流两侧补气条件的差异会加大射流偏转的程度。
　　b)限制炉膛截面的宽深比，采用合适的假想切圆直径，将每组燃烧器分层并采用合适的高宽比是减轻射流偏转防止贴墙的有效措施。
　　c)对于四角布置的燃烧器，使四角配风均匀是获得良好的空气动力结构的关键。