齊鋒

【摘 要】隨著鍋爐燃燒器的進一步研究與應用，微油-少油技術在旋風燃燒器W型火焰鍋爐的應用越來越廣泛。本文通過對微油-少油技術的概述，微油-少油技術在雙旋風燃燒器W形火焰鍋爐點火及穩(wěn)燃方案研究分析進行探討，希望能夠為微油-少油技術的應用與發(fā)展提供借鑒。本文所指的鍋爐均為W型火焰鍋爐。

【關鍵詞】微油-少油 燃燒器 性能試驗

1 微油-少油技術的概述

1.1 微油少油點火原理

微1278燃油霧化成超細油滴，鍋爐燃燒產(chǎn)生的熱量對燃油進行初級加溫、擴容和后期加溫，高溫油滴在很短的時間內(nèi)被迅速的蒸發(fā)氣化，將液態(tài)燃料轉(zhuǎn)化為氣態(tài)燃料，當油槍進行燃燒工作時，可以直接燃燒氣態(tài)燃料，這樣可以提高燃油的燃燒效率，同時也可以快速的提高火焰和鍋爐的溫度。當氣態(tài)燃料進行完全燃燒時，火焰的溫度得到最大化的提升，呈現(xiàn)完全透明的狀態(tài)，中心溫度可以達到1500℃ 以上，且剛性極強，燃燒的范圍擴大。當濃煤粉遇到高溫火焰時，煤粉溫度會急劇升高，釋放出大量的揮發(fā)份，并迅速燃燒，濃煤粉燃燒一段時間后，燃燒系統(tǒng)溫度開始穩(wěn)定下來，當?shù)悍圻M入到燃燒系統(tǒng)時，濃煤粉在二次風室內(nèi)與淡煤粉混合并點燃淡煤粉，直接就減少了煤粉需要的引燃能量，滿足了鍋爐啟、停及低負荷穩(wěn)燃的需求。

1.2 微油少油煤粉燃燒器

旋風微油少油煤粉燃燒器與原煤粉燃燒器相比，在結(jié)構上有很大的變化，它取消了可活動的消旋葉片和消旋桿，取而代之的是噴口直段更長，在直段內(nèi)設置分級燃燒室?guī)И毩⑴滹L的微油油槍。微油油槍從燃燒器插入到一級煤粉燃燒室內(nèi)。而旋風筒內(nèi)則設置了二級濃縮裝置，這樣就可以把煤粉從爐壁區(qū)域濃縮到一級燃燒室內(nèi)部。濃淡煤粉經(jīng)過旋風慣性分離之后，濃煤粉在旋風筒再一次進行濃縮（二次濃縮）。之后再進入一級煤粉燃燒室，這時微油油槍會把濃煤粉點燃，并穩(wěn)定燃燒系統(tǒng)的溫度。淡煤粉進入到燃燒系統(tǒng)內(nèi)，被點燃的濃煤粉在燃燒室內(nèi)將淡煤粉點燃，從而形成穩(wěn)定的煤粉火焰，最終實現(xiàn)點火和穩(wěn)燃的目的。旋風微油少油燃燒器系統(tǒng)見圖1。

2 微油-少油技術在雙旋風燃燒器W型火焰鍋爐點火及穩(wěn)燃方案研究分析

2.1 微油少油點火系統(tǒng)在雙旋風燃燒器W型火焰鍋爐點火及穩(wěn)燃的一般設計方案

對微油少油點火系統(tǒng)采用的一般設計方案：

（1）不更換大油槍的點火方式，但必須降低大油槍的出力。（2）將煤粉燃燒器改為旋風微油煤粉燃燒器；（3）改變大油槍的出力。盡量降低大油槍的出力，能夠節(jié)省大量用油，也可以滿足冷態(tài)啟爐所需燃燒的溫度。（4）對于微油點火燃燒器，每只燃燒器的分離器上至少安裝四只油槍，包括一只主油槍和三只輔油槍，在燃燒室內(nèi)，也要增添一主一輔兩只油槍，根據(jù)實際情況選擇油槍的口徑。同時也要在濃煤粉分離器的下部，也就是從外部斜插入一級燃燒室內(nèi)的部分，安裝一側(cè)向輔助油槍，在濃煤粉分離器的噴口位置也加裝一支噴口輔助油槍，燃燒室內(nèi)共四只油槍，一主三輔。當鍋爐開始工作。冷態(tài)啟動，新安裝的油槍與原來的大油槍一起工作，濃煤粉燃燒到一定程度，進行取樣，爐膛溫度穩(wěn)定之后，逐步撤下大油槍，直到完全能夠滿足低溫燃燒時所需要的升溫升壓要求。新安裝的輔油煤粉燃燒器與原來的燃燒器相比在結(jié)構和尺寸并無太大區(qū)別，它取消了可活動的消旋葉片和消旋桿，取而代之的是噴口直段更長，在直段內(nèi)設置分級燃燒室?guī)И毩⑴滹L的微油油槍。這種燃燒器的特點就是可以增加燃燒器低負荷的穩(wěn)燃能力。同時可以提供穩(wěn)定的點火熱源節(jié)省了燃油，且安裝方便檢修工作量小，提高了鍋爐的工作效率。

2.2 少油油槍性能試驗

（1）油槍出力試驗。對油槍出力做實驗，需要按照國家計量檢定規(guī)程，通常使用的方法有標準容器法、容積法、標準表法和稱重法，根據(jù)方案設計和油槍的選擇情況使用實驗方法。比如使用稱重法測量油槍的實際出力大小，可以選取鍋爐內(nèi)前墻的大油槍，微油槍和主油槍、輔油槍。然后整個爐前油循環(huán)建立起來之后，可以選取兩種供油壓的情況下，抽取測試的油槍，對其在規(guī)定時間內(nèi)的出油的重量，計算出油槍出力。其他油槍也是如此，記錄各個油槍的出力數(shù)值，然后進行分析。（2）油槍霧化試驗。對油槍的霧化試驗根據(jù)現(xiàn)場的條件要求，對油槍霧化做工況，工況一般包括：供油壓力、環(huán)境溫度、油溫。在某一個供油壓力下，先對微油槍進行霧化試驗，記錄霧化的工況測試數(shù)值。要注意油槍噴嘴的霧化角度，霧化角度太小，會造成混合不均勻，中心回流區(qū)變大，油滴未霧化前會噴灑到水冷壁上，造成燃油的浪費。一般霧化角應控制在75°左右。微油槍的霧化效果一般是很好的，它有利于提高燃油的燃盡效率，產(chǎn)生的廢氣較少，減少環(huán)境的污染。

2.3 微油少油油槍運行方式優(yōu)化試驗

對微油少油油槍運行方式的優(yōu)化試驗，要在鍋爐熱態(tài)條件下，在燃燒器出口附近測量風速、粉量改變對燃燒器出口溫度的影響。對于這個實驗，要使用一根長熱電偶從拱上貫穿達到燃燒器出口。

（1）一次風速優(yōu)化調(diào)整。對于風速測量，要在不投粉的情況下進行，當鍋爐在熱態(tài)條件下之后測溫熱電偶順著噴口方向插入，開始測定風速，在一次風速調(diào)整之后，若是風速過大，會冷卻燃燒器出口和溫熱電偶測點溫度。同時記錄下測點的風速，并進行分析。（2）周界風及乏氣擋板優(yōu)化調(diào)整。測定了風速并記錄之后，接下來要對周界風及乏氣擋板進行優(yōu)化調(diào)整進行測量，方法同上，一般情況下，燃燒器出口的溫度最高。在對周界風和乏氣擋板開度進行向上和向下的調(diào)節(jié)之后，對于微油油槍燃燒器的出口溫度影響不是很大。（3）鍋爐冷態(tài)投粉試驗。對于鍋爐的冷態(tài)投粉試驗，一般選用無煙煤作為燃煤，在達到投粉的條件下，開始進行投粉，投粉的時間取決于爐膛的溫度水平，這時要測量并記錄投粉初態(tài)水冷壁的出口溫度、粉管的風速、燃燒器出口溫度等。一般情況下，在投粉完成后，燃燒器的出口溫度會急劇下降，這時要對風速進行調(diào)整，調(diào)整合適的風速并保持。通過鍋爐的投粉試驗，有助于了解到在鍋爐投粉過程中對煤粉的燃燒的影響因素，并分析出適合的條件，提高鍋爐的燃盡率，減少環(huán)境污染。

2.4 節(jié)油效果分析

“以鍋爐冷態(tài)啟動到機組沖轉(zhuǎn)作為計算節(jié)點。在鍋爐啟動過程中，整個爐膛的吸熱量能夠在一定程度上反映爐膛內(nèi)的燃燒狀況，在計算時，把整個水冷壁看成一個大容器，并作為一個熱力系統(tǒng)，在選取的啟動過程中，從時間t1到t2 （對應狀態(tài)為鍋爐冷態(tài)啟動到機組沖轉(zhuǎn)），系統(tǒng)吸收的熱量分為三部分，一部分熱量是進出該系統(tǒng)工質(zhì)焓增熱量的積分值，第二部分熱量是t1、t2狀態(tài)的工質(zhì)蓄熱差，第三部分是t1、t2狀態(tài)水冷壁金屬壁上升的蓄熱。”

3 結(jié)語

本文通過對微油-少油技術的概述，微油-少油技術在雙旋風燃燒器W形火焰鍋爐點火及穩(wěn)燃方案進行了分析，發(fā)現(xiàn)微油-少油技術極大提高了鍋爐點火和穩(wěn)燃，有助于鍋爐煤粉的燃盡率的提高，節(jié)省了燃料成本，提高了工作效率，減少了環(huán)境污染。

參考文獻：

[1]曾慶華，宋華偉，張鑫，李凱，劉鵬遠，石尚強.少油點火技術在600MW超臨界W火焰鍋爐上的應用優(yōu)化研究[J].發(fā)電與空調(diào)，2015（2）：5-9.