重油燃燒原理及在出口鍋爐上的應(yīng)用

1、第4期2012年7月鍋爐制造B0ILERMANUFACTURINGNo4Ju12012文章編號(hào)：CN23—1249(2012)04—0030—03重油燃燒原理及在出口鍋爐上的應(yīng)用張國(guó)偉，胡海蓉，郭曉紅(哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司，黑龍江哈爾濱150046)摘要：電站鍋爐暖爐、低負(fù)荷助燃都需要油槍，國(guó)內(nèi)主要使用輕油作為燃料，國(guó)外工程使用重油油槍，重油不易點(diǎn)燃和燃盡是一大問(wèn)題，如何更好的解決目前現(xiàn)有重油油槍的問(wèn)題和開(kāi)發(fā)出更適合重油的油槍，將是

2、未來(lái)的新課題。關(guān)鍵詞：重油；閃點(diǎn)；運(yùn)行參數(shù)；改進(jìn)措施中圖分類號(hào)：TK2296文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AHeavyOilBurningPrincipiumandUsageforExportofBoilerZhangGuowei，HuHairong，GuoXiaohong(HarbinBoilerCo，Ltd，Harbin150046，China)Abstract：Oilgunisusedforbumingradiatorofboilerandburn

3、ingunderlowloadingcondition，thefuelislightoilinchina，butitisheavyoilabroad，heavyoilisdificulttolightupandburningout，sohowtesolvethisproblemandempolderingbetteroilgunarenewworkinthefutureKeywords：heavyoil；flashpoint；runni

4、ngparameter；ameliorativemethods1重油的定義從廣義上說(shuō)，密度較大的燃料稱為重油。重油的特點(diǎn)是：1)密度和粘度較大。密度大脫水較困難，而粘度大則流動(dòng)性較差。為了保證重油的順利輸送和良好霧化，應(yīng)將重油加熱到較高的溫度。2)燃點(diǎn)和閃點(diǎn)較高而不易揮發(fā)。因此，相對(duì)輕柴油來(lái)說(shuō)，重油火災(zāi)的危險(xiǎn)性較小。一般情況下，重油的特性與原油產(chǎn)地、配制原料的調(diào)和比有關(guān)。同時(shí)，不同油庫(kù)送來(lái)的同一牌號(hào)的重油或同一煉油廠不同時(shí)間送來(lái)的同一種

5、重油，其特性往往會(huì)有較大的差別，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中要充分了解國(guó)外工程所屬地區(qū)的重油特性和主要數(shù)據(jù)，只有這樣才能保證油槍和燃油匹配。國(guó)內(nèi)根據(jù)石油工業(yè)部SY1091—77標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鍋爐燃用的重油按80℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度分為2O、60、100、200號(hào)等四個(gè)牌號(hào)，其主要質(zhì)量指標(biāo)見(jiàn)表。從元素分析成份上看，重油和煤是一樣的，也是有碳、氫、氧、氮、硫、水分、灰分等成份組成，其特點(diǎn)是碳?xì)浜扛?，灰分和水分含量少，所以發(fā)熱量較高。重油的含氫量較高，所以重油很容

6、易著火燃燒，并且不存在結(jié)渣和磨損的問(wèn)題，重油加熱到一定溫度就能流動(dòng)，故運(yùn)輸和控制都較為方便，然而重油的硫份和灰份對(duì)受熱面的腐蝕要比煤粉厲害的多收稿日期：2012—02—14作者簡(jiǎn)介：張國(guó)偉(1981一)，男，黑龍江人，工程師，2003年畢業(yè)于哈爾濱理工大學(xué)熱能與動(dòng)力工程專業(yè)。從事電站鍋爐的安裝技術(shù)服務(wù)工作。學(xué)兔兔www.xuetutu.com32鍋爐制造總第234期燃燒重油鍋爐啟爐方式根據(jù)實(shí)際情況采用不同的點(diǎn)火啟爐方式。冷爐點(diǎn)火時(shí)首先投

7、輕油槍點(diǎn)火升高爐溫，溫度達(dá)到要求后投重油油槍，重油油槍采用一級(jí)點(diǎn)火方式及直接使用高能點(diǎn)火槍點(diǎn)燃重油。另外，還可采用二級(jí)點(diǎn)火方式及使用重油點(diǎn)火油槍出力在300ks／h左右，點(diǎn)火時(shí)首先使用高能點(diǎn)火槍點(diǎn)燃重油點(diǎn)火油槍，然后點(diǎn)火油槍引燃主油槍，點(diǎn)火油槍可以起到助燃作用有效提高重油點(diǎn)火成功率，此方式適用于大出力噴嘴。設(shè)計(jì)額定出力為3250ks／h，油槍人口油壓力為137MPa(14ks／cm)，油粘度3～4。E，油溫度110℃，霧化蒸汽壓力為08

8、6MPa，蒸汽耗量為5000ks／HR(一般都是采用單位01—02kg汽／kg油表示)蒸汽溫度不低于250℃。油點(diǎn)火裝置中設(shè)置有可伸縮的高能點(diǎn)火器，可直接點(diǎn)燃燃油。油點(diǎn)火燃燒器的空氣噴嘴同時(shí)也作為煤燃燒時(shí)的二次風(fēng)噴嘴，為了油火焰的燃燒穩(wěn)定，在油點(diǎn)火燃燒器主空氣噴嘴中設(shè)置了專門的穩(wěn)焰葉輪。液體燃料在燃燒前先行蒸發(fā)，在蒸發(fā)狀態(tài)下和空氣混合后燃燒，但不須等油粒全部汽化后開(kāi)始燃燒，油蒸汽獲得氧以后才能燃燒，所以蒸發(fā)、擴(kuò)散、燃燒過(guò)程是同時(shí)進(jìn)行的，

9、油蒸汽和氧之問(wèn)的擴(kuò)散速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于燃燒化學(xué)反應(yīng)速度，限制燃燒過(guò)程快慢的為擴(kuò)散速度，所以要設(shè)法增加擴(kuò)散速度就可以提高燃燒速度，強(qiáng)化燃燒。一般采用的措施是提高霧化質(zhì)量。重油火炬內(nèi)部區(qū)域中，蒸汽狀態(tài)的碳?xì)浠衔锛訜岷?，發(fā)生氧化裂解反應(yīng)，如果缺乏足夠的氧供應(yīng)在400oC或更高的溫度下會(huì)在霧化炬中出現(xiàn)熱裂解生成難以燃燒的炭黑，溫度越高熱裂解速度越快。重油蒸汽霧化油槍在組織燃燒時(shí)應(yīng)注意：(1)供給油槍的燃料油和霧化蒸汽的壓力和溫度要恰當(dāng)，為便于電火花

10、點(diǎn)燃油霧，油滴霧化必須要細(xì)，霧化炬的分布均勻。(2)必須有適宜的油火焰形狀，穩(wěn)定火焰的主要特征是在油火焰中心附近要有一個(gè)回流區(qū)，回流區(qū)的形成將正在燃燒的高溫?zé)釤煔饩砦接蜆寚娮祛^前面中心區(qū)，回流區(qū)要有合適的二次風(fēng)量(風(fēng)速)、正確的霧化擴(kuò)展角及良好的火焰穩(wěn)定器(即穩(wěn)燃罩、葉輪等)。應(yīng)當(dāng)注意到上述的回流區(qū)的存在、回流區(qū)的二次風(fēng)流量、適當(dāng)?shù)挠蛧娮祆F化角以及適當(dāng)?shù)姆€(wěn)焰罩結(jié)構(gòu)和油噴嘴前端與穩(wěn)焰罩的相對(duì)位置對(duì)形成穩(wěn)定的油火焰是至關(guān)重要的。而且，倘若

11、穩(wěn)焰罩(或葉輪)燒損、結(jié)焦或調(diào)整不當(dāng)都會(huì)對(duì)火焰形狀和燃燒穩(wěn)定性產(chǎn)生不利的影響。(3)使一部分空氣進(jìn)入重油火炬根部，減輕火焰根部因高溫缺氧的裂解。(4)將重油和空氣預(yù)熱保證重油更好的霧化蒸發(fā)。4重油在實(shí)際過(guò)程中運(yùn)行參數(shù)及存在的問(wèn)題，1)重油系統(tǒng)管路存在末梢，重油在加熱循環(huán)的過(guò)程中，末梢溫度不能達(dá)到要求，造成容易堵塞管路和冷爐點(diǎn)火不著等問(wèn)題；2)重油系統(tǒng)過(guò)濾器濾網(wǎng)選擇過(guò)小，造成濾網(wǎng)經(jīng)常容易堵塞，改進(jìn)濾網(wǎng)，在重油的源頭增加一道濾網(wǎng)，進(jìn)行二級(jí)過(guò)

12、濾；3)槍定位需要注意，如果油槍未伸出套管，將會(huì)導(dǎo)致油槍噴出的油打到套管內(nèi)壁，不能形成有效的霧化角，同時(shí)會(huì)造成油滴順著套管回流，嚴(yán)重時(shí)燒毀油槍；4)油槍點(diǎn)火槍位置不正確，點(diǎn)火槍未伸到油槍的霧化角內(nèi)，造成不能點(diǎn)火。5今后設(shè)計(jì)的改進(jìn)措施電廠燃用的重油油質(zhì)經(jīng)常會(huì)發(fā)生一定范圍的變化，燃油系統(tǒng)應(yīng)按油質(zhì)差、粘度高的油品進(jìn)行設(shè)計(jì)，其系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)重油油質(zhì)的變化范圍。重油發(fā)熱量高、價(jià)格低廉，但污染比較嚴(yán)重，在國(guó)內(nèi)除了專門的油爐以外，在電站鍋爐已經(jīng)很少作為暖

13、爐和助燃用，近些年隨著國(guó)外工程的逐漸增加，國(guó)外用戶比較傾向這種燃油，所以未來(lái)一段時(shí)間如何研制出更加高效、節(jié)能、穩(wěn)定的重油油槍及重油系統(tǒng)，滿足各種出力將是未來(lái)的發(fā)展方向。重油油槍采用蒸汽霧化或機(jī)械霧化。上述二種霧化方法在燃燒方面都存在這樣或那樣的缺點(diǎn)。現(xiàn)在新發(fā)明的空氣壓至油中霧化重油，其霧化顆粒很小，促成了空氣與油直接的混合，可直接點(diǎn)燃重油，強(qiáng)化燃燒。參考文獻(xiàn)[1]馮俊凱主編，鍋爐原理及計(jì)算(第二版)，科學(xué)出版社[2]于福，王寶文，王繼承