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：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，國內(nèi)主要使用輕油作為燃料，國外工程使用重油油槍，重油不易點燃和燃盡是一大問題，如何更好的解決目前現(xiàn)有重油油槍的問題和開發(fā)出更適合重油的油槍，將是

2、未來的新課題。關(guān)鍵詞：重油；閃點；運行參數(shù)；改進措施中圖分類號：TK2296文獻(xiàn)標(biāo)識碼：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，密度較大的燃料稱為重油。重油的特點是：1)密度和粘度較大。密度大脫水較困難，而粘度大則流動性較差。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)燃點和閃點較高而不易揮發(fā)。因此，相對輕柴油來說，重油火災(zāi)的危險性較小。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，不同油庫送來的同一牌號的重油或同一煉油廠不同時間送來的同一種

5、重油，其特性往往會有較大的差別，在設(shè)計的過程中要充分了解國外工程所屬地區(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℃時的運動粘度分為2O、60、100、200號等四個牌號，其主要質(zhì)量指標(biāo)見表。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)渣和磨損的問題，重油加熱到一定溫度就能流動，故運輸和控制都較為方便，然而重油的硫份和灰份對受熱面的腐蝕要比煤粉厲害的多收稿日期：2012—02—14作者簡介：張國偉(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)實際情況采用不同的點火啟爐方式。冷爐點火時首先投

7、輕油槍點火升高爐溫，溫度達(dá)到要求后投重油油槍，重油油槍采用一級點火方式及直接使用高能點火槍點燃重油。另外，還可采用二級點火方式及使用重油點火油槍出力在300ks／h左右，點火時首先使用高能點火槍點燃重油點火油槍，然后點火油槍引燃主油槍，點火油槍可以起到助燃作用有效提高重油點火成功率，此方式適用于大出力噴嘴。設(shè)計額定出力為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℃。油點火裝置中設(shè)置有可伸縮的高能點火器，可直接點燃燃油。油點火燃燒器的空氣噴嘴同時也作為煤燃燒時的二次風(fēng)噴嘴，為了油火焰的燃燒穩(wěn)定，在油點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始燃燒，油蒸汽獲得氧以后才能燃燒，所以蒸發(fā)、擴散、燃燒過程是同時進行的，

9、油蒸汽和氧之問的擴散速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于燃燒化學(xué)反應(yīng)速度，限制燃燒過程快慢的為擴散速度，所以要設(shè)法增加擴散速度就可以提高燃燒速度，強化燃燒。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)焰罩的相對位置對形成穩(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)都會對火焰形狀和燃燒穩(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重油在實際過程中運行參數(shù)及存在的問題，1)重油系統(tǒng)管路存在末梢，重油在加熱循環(huán)的過程中，末梢溫度不能達(dá)到要求，造成容易堵塞管路和冷爐點火不著等問題；2)重油系統(tǒng)過濾器濾網(wǎng)選擇過小，造成濾網(wǎng)經(jīng)常容易堵塞，改進濾網(wǎng)，在重油的源頭增加一道濾網(wǎng)，進行二級過

12、濾；3)槍定位需要注意，如果油槍未伸出套管，將會導(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，同時會造成油滴順著套管回流，嚴(yán)重時燒毀油槍；4)油槍點火槍位置不正確，點火槍未伸到油槍的霧化角內(nèi)，造成不能點火。5今后設(shè)計的改進措施電廠燃用的重油油質(zhì)經(jīng)常會發(fā)生一定范圍的變化，燃油系統(tǒng)應(yīng)按油質(zhì)差、粘度高的油品進行設(shè)計，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、價格低廉，但污染比較嚴(yán)重，在國內(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，近些年隨著國外工程的逐漸增加，國外用戶比較傾向這種燃油，所以未來一段時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的發(fā)展方向。重油油槍采用蒸汽霧化或機械霧化。上述二種霧化方法在燃燒方面都存在這樣或那樣的缺點?，F(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，可直接點燃重油，強化燃燒。參考文獻(xiàn)[1]馮俊凱主編，鍋爐原理及計算(第二版)，科學(xué)出版社[2]于福，王寶文，王繼承