气泡雾化喷嘴技术是用气泡作为雾化的动力,利用气泡的产生、运动、变形直到出口爆破来产非常细小的液雾。与“Y”型油枪的雾化原理不同,不是通过克服液体的表面张力来达到雾化的目的。由于该油枪可调出力范围广,雾化效果好,从而实现了机组启动中提前投粉,达到以煤带油,节约机组启动用油的目的。
关键词:油枪 气泡雾化 投粉
0 引言
目前,电站锅炉油枪使用较广泛的是机械雾化技术和气动雾化技术。机械雾化技术主要靠液体本身的压力作为动能来雾化燃料,它的特点是结构简单、运行成本低,缺点是负荷变小(压力下降)时,雾化颗粒粒度迅速增加、液雾穿透能力差、雾化锥角可调性差,而且随着燃料的粘度变大,液雾的平均尺寸迅速增大。同时,在设计小流量燃烧器时,由于出口孔径太小,易堵塞、结焦。气动雾化虽然其雾化性能要优于压力雾化,但雾化耗气量太大,且无法设计火焰长度和锥角,也不能做大流量燃油喷嘴,否则燃烧效率就很低 。
1 气泡雾化原理及特点
气泡雾化喷嘴技术是用气泡作为雾化的动力,利用气泡的产生、运动、变形直到出口爆破来产非常细小的液雾。与上面所述的雾化原理不同,不是通过克服液体的表面张力来达到雾化的目的。对于液体燃料,如轻柴油、重柴油、重油、渣油等,粘度相差很大,而表面张力却处于同一数量级,因此,气泡雾化喷嘴对粘度变化不敏感。优点为:(1)液雾颗粒粒度小(索太尔平均直径SMDm),尺寸分布均匀(尺寸分布指数N>2);(2)雾化效果基本不受燃油粘度大小的影响,粘度使用范围宽,为70°E(即燃油需具有流动性);(3)燃烧完全,不冒黑烟,燃烧效率达99.5%以上,燃烧产物中污染物低于国家环保局规定的各项指标;(4)火焰长度、火焰锥角、火焰形状及喷油量可按用户要求设计;(5)燃烧器不结焦、不堵塞;(6)火焰刚性强,喷射速度高;(7)雾化效果不随流量大小影响,流量调节比大,可达1:5。
2 气泡雾化油枪在石横电厂的应用
石横电厂#1-4炉油枪原为“Y”型蒸汽雾化油枪,在运行中,雾化效果差,燃烧不充分,效率较低,点火冒黑烟现象较为严重,同时,雾化蒸汽若疏水不充分,则点火较困难,这样既增加了机组启动成本,又污染了环境,同时,可靠性较差,严重影响了机组运行的经济性和安全性。
2.1 改造方案
a. 将原“Y”型油枪更换为WDH-DL型气泡雾化油枪,推进装置及点火装置不变。
b. 保留原来的油管路、蒸汽管路,只是将原蒸汽管路改接到压缩空气管网中。
c. 将原油枪三通阀去除,在油管路、气管路各安装一电动球阀,单独控制。
d. 改造后,对油枪与点火器重新定位。
2.2 机组启动中提前投粉
2.2.1 制粉系统简介
我厂锅炉为四角切圆燃烧,制粉采取正压直吹式,每台锅炉配5台RP923型中速碗式磨煤机,每台磨煤机有四根煤粉出口管,供锅炉同一层四只煤粉喷嘴;每组燃烧器布置有5只一次风喷嘴,一、二次风喷嘴间隔布置。
油枪改造前,传统的启动点火方式为:投油一直到发电机并网,并带50MW负荷后,才开始启制粉系统投粉。油枪改造后,在启用汽机大旁路的基础上,当热风温度达到制粉要求后,便启制粉系统投粉。
2.2.2 投粉措施
a. 锅炉点火(投AB层油枪4个角),油压0.5~0.6MPa,炉膛烟温探枪投入(至少伸进60%)。
b. 热二次风温达100℃左右时启两台一次风机,维持热一次风母管风压6.5KPa,投汽机旁路。
c. 为启动首台磨煤机,首台磨煤机启动条件中汽包压力>3.5MPa和热二次风温>177℃两条件应临时解除。
d. 启B磨煤机或者A磨煤机暖磨.。
e. 暖磨期间启另一侧引、送风机。
f. 磨出口温度达55℃以上时启给煤机,磨煤机风量保持60~65t/h。
g. 为防止磨煤机出粉后汽压汽温上升过快,给煤机咬煤后,将油压减至0.35MPa(不要低于0.3MPa,以防油枪掉角)左右。
h. 投粉后应注意监视燃煤火监变化,投粉初期应就地察看煤粉着火情况,当发现煤粉没有着火时应立即停掉制粉系统。
i. 根据升温升压率逐步增加煤量,逐渐将磨煤机出口温度提高至77℃。
j. 汽机冲转前停用汽机旁路,煤量减至最小,只要炉膛出口烟温不超过548℃,可以不停给煤机。
k. 煤量在最小时(10T/H)如磨煤机振动大,可以适当增加煤量,减小风量(但不要低于60t/h)。
l. 在锅炉点火投油期间,空预器投连续吹灰(辅汽)。
m. 在一层油一层制粉系统运行期间,必须确保至少3个角油枪投入,否则当制粉系统跳闸或停给煤机时将导致锅炉MFT。
3 结论
油枪采用气泡雾化技术进行改造后,雾化效果良好,燃烧充分,火焰呈麦白金色,燃烧稳定无冒黑烟现象,并实现了机组启动提前投粉,节油效果显著。我厂原使用的“Y”型蒸汽雾化油枪流量为2T/H,更换气泡雾化油枪后,流量为0.8~1.5T/H,启动初期提前投粉,以煤带油,机组温态(汽机不需中速暖机)启动用油15吨左右,冷态(汽机需中速暖机)启动用油40吨左右,较以前节油50%,大大提高了机组的经济性。