氣泡霧化噴嘴技術是用氣泡作為霧化的動力,利用氣泡的產生、運動、變形直到出口爆破來產非常細小的液霧。與“Y”型油槍的霧化原理不同,不是通過克服液體的表面張力來達到霧化的目的。由于該油槍可調出力范圍廣,霧化效果好,從而實現了機組啟動中提前投粉,達到以煤帶油,節約機組啟動用油的目的。
關鍵詞:油槍 氣泡霧化 投粉
0 引言
目前,電站鍋爐油槍使用較廣泛的是機械霧化技術和氣動霧化技術。機械霧化技術主要靠液體本身的壓力作為動能來霧化燃料,它的特點是結構簡單、運行成本低,缺點是負荷變小(壓力下降)時,霧化顆粒粒度迅速增加、液霧穿透能力差、霧化錐角可調性差,而且隨著燃料的粘度變大,液霧的平均尺寸迅速增大。同時,在設計小流量燃燒器時,由于出口孔徑太小,易堵塞、結焦。氣動霧化雖然其霧化性能要優于壓力霧化,但霧化耗氣量太大,且無法設計火焰長度和錐角,也不能做大流量燃油噴嘴,否則燃燒效率就很低 。
1 氣泡霧化原理及特點
氣泡霧化噴嘴技術是用氣泡作為霧化的動力,利用氣泡的產生、運動、變形直到出口爆破來產非常細小的液霧。與上面所述的霧化原理不同,不是通過克服液體的表面張力來達到霧化的目的。對于液體燃料,如輕柴油、重柴油、重油、渣油等,粘度相差很大,而表面張力卻處于同一數量級,因此,氣泡霧化噴嘴對粘度變化不敏感。優點為:(1)液霧顆粒粒度小(索太爾平均直徑SMDm),尺寸分布均勻(尺寸分布指數N>2);(2)霧化效果基本不受燃油粘度大小的影響,粘度使用范圍寬,為70°E(即燃油需具有流動性);(3)燃燒完全,不冒黑煙,燃燒效率達99.5%以上,燃燒產物中污染物低于國家環保局規定的各項指標;(4)火焰長度、火焰錐角、火焰形狀及噴油量可按用戶要求設計;(5)燃燒器不結焦、不堵塞;(6)火焰剛性強,噴射速度高;(7)霧化效果不隨流量大小影響,流量調節比大,可達1:5。
2 氣泡霧化油槍在石橫電廠的應用
石橫電廠#1-4爐油槍原為“Y”型蒸汽霧化油槍,在運行中,霧化效果差,燃燒不充分,效率較低,點火冒黑煙現象較為嚴重,同時,霧化蒸汽若疏水不充分,則點火較困難,這樣既增加了機組啟動成本,又污染了環境,同時,可靠性較差,嚴重影響了機組運行的經濟性和安全性。
2.1 改造方案
a. 將原“Y”型油槍更換為WDH-DL型氣泡霧化油槍,推進裝置及點火裝置不變。
b. 保留原來的油管路、蒸汽管路,只是將原蒸汽管路改接到壓縮空氣管網中。
c. 將原油槍三通閥去除,在油管路、氣管路各安裝一電動球閥,單獨控制。
d. 改造后,對油槍與點火器重新定位。
2.2 機組啟動中提前投粉
2.2.1 制粉系統簡介
我廠鍋爐為四角切圓燃燒,制粉采取正壓直吹式,每臺鍋爐配5臺RP923型中速碗式磨煤機,每臺磨煤機有四根煤粉出口管,供鍋爐同一層四只煤粉噴嘴;每組燃燒器布置有5只一次風噴嘴,一、二次風噴嘴間隔布置。
油槍改造前,傳統的啟動點火方式為:投油一直到發電機并網,并帶50MW負荷后,才開始啟制粉系統投粉。油槍改造后,在啟用汽機大旁路的基礎上,當熱風溫度達到制粉要求后,便啟制粉系統投粉。
2.2.2 投粉措施
a. 鍋爐點火(投AB層油槍4個角),油壓0.5~0.6MPa,爐膛煙溫探槍投入(至少伸進60%)。
b. 熱二次風溫達100℃左右時啟兩臺一次風機,維持熱一次風母管風壓6.5KPa,投汽機旁路。
c. 為啟動首臺磨煤機,首臺磨煤機啟動條件中汽包壓力>3.5MPa和熱二次風溫>177℃兩條件應臨時解除。
d. 啟B磨煤機或者A磨煤機暖磨.。
e. 暖磨期間啟另一側引、送風機。
f. 磨出口溫度達55℃以上時啟給煤機,磨煤機風量保持60~65t/h。
g. 為防止磨煤機出粉后汽壓汽溫上升過快,給煤機咬煤后,將油壓減至0.35MPa(不要低于0.3MPa,以防油槍掉角)左右。
h. 投粉后應注意監視燃煤火監變化,投粉初期應就地察看煤粉著火情況,當發現煤粉沒有著火時應立即停掉制粉系統。
i. 根據升溫升壓率逐步增加煤量,逐漸將磨煤機出口溫度提高至77℃。
j. 汽機沖轉前停用汽機旁路,煤量減至最小,只要爐膛出口煙溫不超過548℃,可以不停給煤機。
k. 煤量在最小時(10T/H)如磨煤機振動大,可以適當增加煤量,減小風量(但不要低于60t/h)。
l. 在鍋爐點火投油期間,空預器投連續吹灰(輔汽)。
m. 在一層油一層制粉系統運行期間,必須確保至少3個角油槍投入,否則當制粉系統跳閘或停給煤機時將導致鍋爐MFT。
3 結論
油槍采用氣泡霧化技術進行改造后,霧化效果良好,燃燒充分,火焰呈麥白金色,燃燒穩定無冒黑煙現象,并實現了機組啟動提前投粉,節油效果顯著。我廠原使用的“Y”型蒸汽霧化油槍流量為2T/H,更換氣泡霧化油槍后,流量為0.8~1.5T/H,啟動初期提前投粉,以煤帶油,機組溫態(汽機不需中速暖機)啟動用油15噸左右,冷態(汽機需中速暖機)啟動用油40噸左右,較以前節油50%,大大提高了機組的經濟性。