气泡雾化油枪及复合燃油新技术
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气化微油点火控制技术在我公司#2炉的应用【摘要】本文介绍宁夏大坝发电有限责任公司为节约燃油,采用气化微油点火技术,利用少量的油直接点燃煤粉进行锅炉的冷态启动,取代了原有的大油枪启动方式,达到节约大量燃油的目的。
【关键词】气化微油点火;逻辑;节能我公司#2炉原点火系统采用的是大油枪点火,为节约燃油,提高经济性,决定在保留大油枪原有功能的同时,采用气化微油点火技术,利用少量的油直接点燃煤粉进行锅炉的冷态启动,通过煤粉的燃烧来提高炉膛的温度、风温、汽温、压力,用燃煤的消耗替代燃油的消耗,用低价燃料代替高价燃料,从而达到节能降耗的目的。
1 气化微油点火系统的组成#2炉新安装的气化微油点火系统由点火系统、辅助系统和一次风加热系统组成。
点火系统由气化微油燃烧器、燃油系统、压缩空气系统、点火装置和就地控制柜等组成;辅助系统由燃烧器壁温监测系统、火检系统、助燃风系统组成;一次风加热系统由暖风器、隔离门、暖风器进汽管道系统、暖风器疏水管道系统组成。
1.1 气化微油燃烧器:锅炉将最下层d磨对应的四只煤粉喷口改造成气化微油点火煤粉燃烧器。
该燃烧器装有气化微油油燃烧器,在锅炉点火启动及低负荷稳燃阶段,燃油经过气化微油枪喷出后扩容完全气化成油气,在油燃烧器内燃烧,利用压缩空气的高速射流加强补充前期燃烧的氧气,助燃风补充后期燃烧所需的氧量,产生中心温度高达1800℃的火焰,火焰喷入煤粉燃烧器内,将通过的煤粉直接点燃,这样仅需要微量油即可实现冷炉启动和稳燃;在锅炉正常运行阶段,该燃烧器也可作为普通的煤粉燃烧器使用。
1.2 燃油系统:每个气化微油油燃烧室配备一支气化微油枪,微油油系统母管的每一个分支上均装有截止阀和气动油角阀。
1.3 压缩空气系统:压缩空气分别连接到油枪上进行雾化,用于气化微油枪前期供氧的主燃风。
1.4 助燃风系统:助燃风系统用来为气化微油油枪提供一定的后期燃烧的氧量,为气化微油枪及油燃烧室提供冷却以及在气化微油系统停运时保持油燃烧室的清洁,防止管道内煤粉进入,污染油枪及火检。
河南省财政厅、河南省科技厅关于下达2013年度河南省科技进步奖奖励资金预算的通知
文章属性
•【制定机关】河南省财政厅,河南省科学技术厅
•【公布日期】2013.12.26
•【字号】豫财教[2013]403号
•【施行日期】2013.12.26
•【效力等级】地方规范性文件
•【时效性】现行有效
•【主题分类】企业技术进步与高新技术产业化
正文
河南省财政厅、河南省科技厅关于下达2013年度河南省科技
进步奖奖励资金预算的通知
(豫财教〔2013〕403号)
各省辖市、有关县(市)财政局、科技局,省直有关部门:
根据《河南省财政厅关于2013年省直部门收支预算的批复》(豫财预〔2013〕77号)和省科技厅《关于建议下达2013年科技计划项目经费的函》(豫科条〔2013〕53号),现下达你市(县、部门)2013年度科技进步奖奖励资金预算万元(列2013年“2069901-科技奖励”支出功能科目,详见附表)。
请按照国库集中支付制度有关规定及时支付到获奖项目完成单位,保证专款专用,不得截留挪用。
2013年12月26日附件:。
机械雾化油枪点火失败的原因分析及对策某项目燃油启动锅炉在试运期间多次点火失败。
通过现场试验,对机械雾化轻油枪点火技术关键点进行分析。
并且调整供油压力,重新调整点火电极的位置,成功解决了点火失败的问题。
2012年11月13日伊拉克华事德燃油电站项目一期4×330MW工程开始对一期燃油(轻油)启动锅炉首次点火、并进行辅助蒸汽管道的吹扫、一期#2锅炉开始酸洗试运工作。
试运期间启动炉多次点火失败,拖延了试运进度。
电站启动锅炉除在首台机组试运和启动时提供辅汽外,还在机组正常运行期间保持备用状态,以保证机组缺辅汽时能够及时投用。
所以必须保证启动锅炉燃烧器随时能点火投用。
本文通过油枪的现场点火试验的方法,并结合以往的工作经验对机械雾化油枪点火失败的原因进行分析,并且提出解决方案。
1 设备概况伊拉克华世德电站启动炉采用欧保EC12R全自动可调节轻油燃烧器。
该燃烧器配备主油枪、点火枪各一支,均为机械雾化轻油抢,且出厂前各部件已安装调整完毕,现场无需调整可以直接使用。
点火枪和主油枪的设计工作油压为2.5-3.5MPa。
燃烧器为两级点火,先由点火电极点燃点火枪,再用点火枪点燃主油枪。
油枪参数见表1。
如图1所示,点火油枪由枪管、可调绝缘子、点火电极、油枪喷嘴组成。
点火电极为一正一负两根金属丝。
点火电极和可调绝缘子为一个整体,用螺丝固定在枪管的凸台上,可以通过改变可调绝缘子的位置来调节点火电极末端与燃油雾化锥面的距离。
点火电极末端的放电距离可以通过弯折两根金属丝来调整。
2 油枪点火技术关键点分析在油枪正常配风的情况下,油枪點火成功的关键是油枪雾化效果好并且点火电极放出的高能电弧能与油雾接触。
经历多次点火失败后,将点火枪从燃烧器上拆下,在空旷处固定好,针对影响点火的各个可调量进行点火试验,并且对可调量影响点火的原因进行分析。
试验中,由于现场条件有限,没有专业测量工具,电弧长度、电弧强度、油雾粒度等测量结果只能通过实际观察定性分析。
气化微油点火技术在国华台山电厂的应用摘要:本文介绍了气化微油点火技术在国华台山电厂应用的效果,先从气化微油点火技术的工作原理、系统构成,从运行方面阐述了气化微油装置的使用方法,使用中的注意事项,以及在应用过程中出现的一些问题及其解决方案,最后根据国华台山电厂多次启停炉过程中使用情况进行分析,表明了气化微油点火装置性能稳定,经济效益显著,能够达到降低企业发电成本,降低能耗的目的。
关键词:气化微油燃烧器节能1概述国华台山电厂一期两台600MW机组的锅炉为SG-2026/17.5-M905锅炉,亚临界压力一次中间再热控制循环汽包炉。
锅炉采用摆动燃烧器调温,四角切圆燃烧,正压直吹式制粉系统、单炉膛、Π型露天布置、运转层以下采用紧身封闭、固态排渣、全钢架结构、平衡通风, 锅炉燃烧器采用直流浓淡型喷燃器,共有六层制粉系统,自上而下依次布置A至F制粉系统,气化微油点火装置安装在锅炉最底层的F层燃烧器上。
2气化微油点火系统的工作原理气化微油点火系统由点火系统、辅助系统和一次风加热系统组成。
点火系统由气化微油燃烧器、燃油系统、压缩空气系统、点火装置和就地控制柜等组成;辅助系统由燃烧器壁温监测系统、火检系统、助燃风系统组成;一次风加热系统由暖风器、暖风器进汽管道系统、暖风器疏水管道系统组成。
其工作过程是:利用压缩空气来的高压气流将燃油击碎,雾化成超微小油滴,同时利用燃烧产生的热量对超微油滴进行加热扩容,使燃油在极短的时间内气化,利用点火枪直接点燃油气,从而大大地提高燃烧的效率和火焰的中心温度,气化燃烧后的火焰刚性极强,传播速度极快(超过音速),火焰中心的温度大约在1500~2000℃.如图(1)所示,作为高温火核在燃烧器内直接点燃煤粉进行燃烧。
压缩空气的主要作用是雾化燃油,加速燃油气化,补充前期燃烧所需的氧量。
气化微油燃烧器:锅炉将最下层F磨对应的四只煤粉喷口改造成气化微油点火煤粉燃烧器。
该燃烧器装有气化微油点火装置,在锅炉点火启动及低负荷稳燃阶段,燃油经过特殊设计的气化微油枪喷出后扩容完全气化成油气,在油燃烧器内燃烧,利用压缩空气的高速射流加强补充前期燃烧的氧气,助燃风补充后期燃烧所需的氧量,产生中心温度高达1800℃的火焰,如图(2)所示。
小油枪改造在火电厂的实际意义随着我国社会国民经济的快速发展,电力工业也在迅猛发展。
到2020年,我国燃煤发电机组装机容量将达到10亿kW。
机组的启、停及低负荷稳燃需消耗大量的石油资源,燃油消耗的激增将对我国能源安全造成日益严重的影响。
因此,控制锅炉燃油消耗已成为当前我国火电机组的当务之急。
气化小油枪点火稳燃技术和等离子点火是目前火电机组大量节省燃油资源的一种有效手段。
但与等离子点火相比更具有适用性(投次费用低、系统结构简单、维护方便、维护费用少、使用方便、寿命长)。
应用于电站锅炉启动、停止以及低负荷稳燃,更具有良好的经济效益和社会效益。
一.气化小油枪燃烧器的工作机理先利用压缩空气的高速射流将燃料油直接击碎,雾化成超细油滴进行燃烧,同时用燃烧产生的热量再对燃油进行初期加热,扩容,后期加热,在极短的时间内完成油滴的蒸发气化,使油直接变换成气体燃料,从而大大提高燃烧效率及火焰温度。
气化燃烧的火焰刚性极强、其传播速度极快(超过声速)、火焰呈完全透明状(根部为蓝色,中间及尾部为透明白色),火焰中心温度高达1500~2000℃,此高温火核在煤粉燃烧器内直接点燃流经一次燃烧室的浓相煤粉,着火燃烧的浓相煤粉在二次室内与稀相煤粉混合并点燃稀相煤粉,实现煤粉的分级燃烧且燃烧能量逐级放大,利用煤粉的稳定燃烧,实现电站锅炉启动、停止以及低负荷稳燃二、气化小油枪参数油压:0.5~0.7MPa;单只油枪出力:60kg/h压缩空气压力:0.5~0.65MPa;压缩空气流量:0.9Nm3/min左右。
(#3炉气源为检修压缩空气,#4炉气源为仪用压缩空气)油枪高压风压力:1000Pa左右;油枪高压风流量:600-900m3/h;气化小油枪燃烧火焰中心温度:1500~2000℃;火焰颜色:兰色透明;送粉及燃烧系统:一次风风速:20~28m/s;可点燃煤粉量3~8t/h;周界风风量:根据燃烧器壁温控制,燃烧器壁温不超过450℃(当壁温超过450℃时增开原周界风风门开度,小油枪投入方式下A2层燃料风允许开启)。
炭黑炉的节能措施1.空气预热通过空气预热器预热参与燃烧的空气,可以提高炭黑反应炉的总效率。
参与燃烧的空气温度是炭黑生产中的一个重要的工艺参数。
空气预热可以增加燃烧热,降低燃料油的消耗,强化生产过程,提高炭黑产品的质量,同时也可以节约能源,提高尾气的热值,便于尾气的再利用。
所以,当代炭黑生产新工艺都尽可能将参与燃烧的空气预热到一定的温度后输入到炭黑炉内参与燃烧。
2.油料预热油料预热是通过油预热器来加热原料油和燃料油的。
在炭黑牛产中,原料油和燃料油的预热温度会影响它们的黏度和表面张力。
油的黏度随着温度的升高而降低,油的表面张力也随着温度的升高而减小,这就大大改善了燃料油和原料油的雾化程度,有利于降低油滴直径和提高油滴大小分布的均匀性,强化了油滴的裂解和燃烧过程,节约了能源,也提高了炭黑的质量。
3.强化燃烧由于燃烧温度会促使炭黑核心数量的增多,所以要最大限度地提高燃烧温度,就需要强化燃烧。
强化燃烧,是为了提高燃烧效率,节约能源,通常采用的办法就是油的雾化和合理送风,但关键的环节是油的雾化。
选用合适的燃油系统及燃油喷嘴,如机械雾化喷嘴和蒸汽雾化喷嘴可保证雾化良好;采用旋流和湍流的方法来促使火炬扰动,可使空气与油滴能迅速混合;采用燃油和空气预热,能使燃油更好地雾化和蒸发;采用合适的送风装置以配风;采用合适的炉型以保证燃烧的完全与充分。
近年来,采用气泡雾化燃烧技术研制出来一种新型油枪,其雾化既不靠高压油作为雾化的动力,也不靠蒸汽或压缩空气等雾化介质与燃油的高速碰撞、翦切、旋转作为雾化的动力,而是以蒸汽或压缩空气等气体介质在喷枪内产生气泡作为燃油雾化的动力。
通过油枪实现气泡的产生、运动、变形、加速,直爆破雾化等全过程来达到良好的雾化效果。
该油枪的结构简单,火焰稳定,燃烧充分,燃烧效率高,已在重油燃烧中得到推广使用。
4.自动控制技术在炭黑生产线一卜安装DCS控制系统,可以对燃烧等关键的反应过程进行控制,以保证其反应一直处于最佳状态,从而达到节能、降耗、增效的目的。
气泡雾化油枪及复合燃油新技术
与原燃油系统对比分析报告
一、公司燃油系统情况简介:
我公司两台循环硫化床采用床下点火系统,点火用油由燃油系统
供给,设计点火油为0#轻柴油。燃油系统设备主要有两座200M3的
圆柱形储油罐、两台供油泵(容量6m3/h,电机功率202KW)、两台卸
油泵、一台污油泵、一台污水泵、一台油净化器。通过管道连接回油
式油枪,构成油循环系统。管道设计压力为 MPa。试运期间,由于
两台供油泵出现漏油严重的问题,不能正常运行,电建三公司更换了
两台多级供油泵,油泵参数 。由于油泵出力大,点火启动期间,
管道压力为 MPa。造成油枪压力过高,点火风室温度温升速度快,
超过点火风室设计温度,内部浇注料经常烧坏。另由于油压过高,造
成油枪雾化片磨损快、雾化不正常、油枪积碳严重、使用周期短等问
题,为了降低点火用油成本,公司购买专用点火油,专用点火油内杂
质含量相对轻柴油较高,造成油泵密封环磨损,泄漏。至今一台油泵
由于漏油严重不能正常运行。
锅炉在点火期间,由于燃油雾化不正常,燃烧不完全,造成烟囱
排放大量黑烟,且由于烟气中含有大量油烟,不能投入布袋除尘器运
行,造成大量未经过除尘的灰尘排入大气,给周边环境和厂区环境带
来极为严重的影响。
二、气泡雾化油枪及复合燃油新技术基本情况:
为了解决点火期间环境污染的问题,通过调研,了解到目前很多
电厂点火启动采用了一种HR内混式气泡雾化油枪并使用复合燃油,
能够解决此问题。HR内混式气泡雾化油枪的原理是利用流体力学两
相流理论,将蒸汽或压缩空气注入到低压油里,形成油包气的特定流
态 —— 气泡流,利用气泡的产生、运动及变形,在油枪出口处形成
气泡内外压力差,通过其压力差使气泡爆破来雾化的;雾化粒度细
SMD≤50μm,而且尺寸分布均匀,分布尺寸N>2。下图为气泡雾化油
枪结构示意图
三、
采用气泡雾化油枪及复合燃油点火和原燃油系统点火对比分析:
前期,生产技术部和气泡油枪生产厂家洛阳华燃石化科技有限公
司联系,在2#锅炉7月10日启动时进行了此技术试验,试验情况良
好。
1、消耗油量及经济性的对比分析:
点火方式 点火时间 点火耗时 耗油量 平均耗油量
原系统点火 2013年11月14日 11.5 32 2.78 2014年6月9日 9.8 21.8 2.18 2013年10月27日 12.5 37.71 3.02
2013年12月6日 15 33.10 2.21
2014年7月15日 6.5 17.50 2.69
点火方式 点火时间 点火耗时 耗油量 平均耗油量
新技术点火 2014年7月10日 11.8 27.00 2.28
从上表可以看出,采用新技术点火后,平均耗油量与原系统点火
时的最好水平接近,比原系统其他平均耗油量每小时节约0.41吨
---0.74吨。按照当天复合油价(当天复合油价=当天轻柴油价-2000
元)6774元计算,每小时可节约2777元到5012元。点火11小时共
可节约30547元到55132元。
2、点火过程比较分析:
(1)、新型油枪着火速度快,点火成功率100%。原燃油点火时,经
常发生投油点火点不着的情况,被迫用压缩空气冲洗后重新点火,有
时4根油枪完全点火成功时需要近40分钟时间。新型油枪和复合油
点火时,4根油枪均一次性点火成功,点火成功率100%。
(2)、原燃油着火后,火焰颜色发暗,且飘忽不定,燃烧过程中有
时会突然灭火。新型油枪和复合油点火后,火焰颜色麦黄色,燃烧充
足稳定。
(3)、原燃油系统油压高,点火风室温升不好控制,点火风室温度
会超出规定温度。新型油系统油压为0.5MPa,调节方便,点火风室
温升能很好控制,并能够控制在规定风室温度内。
(4)、原燃油点火时,烟囱排放大量黑烟,且在机组并网后锅炉达
到最低稳燃负荷时才能撤掉油枪,投入布袋除尘器。本次新技术试验
点火期间,烟囱排放和机组正常运行时一样,且布袋除尘器能够投入
运行。
根据以上对比分析,建议今后锅炉点火启动时,采用新型油枪和
复合燃油,既能够节约点火启动成本,又能够减少烟尘、油烟排放,
减轻点火期间的环保压力。
请领导批示!
生产技术部
2014年7月28日