職稱論文刊發(fā)火電廠鍋爐如何節(jié)油

　　[摘 要]在國(guó)家開展節(jié)能降耗時(shí)期，火電廠如何降耗增益鍋爐節(jié)油將存在著的巨大潛力，特別是部分地區(qū)的自備電廠，由于各個(gè)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的特點(diǎn)，從而使鍋爐運(yùn)行有著特殊的運(yùn)行特性。電廠煤粉鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)、停運(yùn)和低負(fù)荷助燃均需耗用大量的燃油。近年來(lái)，隨著油價(jià)漲幅已近50 %連續(xù)上揚(yáng) ，使得電廠煤粉鍋爐點(diǎn)火助燃成本大幅增加，如何降低電廠煤粉鍋爐用油已迫在眉睫。

　　[關(guān)鍵詞]燃油、助燃風(fēng)、節(jié)油　

　　啟動(dòng)過(guò)程就是一個(gè)加熱鍋爐、提升鍋爐溫度的過(guò)程，是一個(gè)消耗燃油的過(guò)程。

　　1 鍋爐啟動(dòng)時(shí)的節(jié)油

　　1.1 鍋爐啟動(dòng)前及時(shí)投入爐底加熱

　　在鍋爐冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，首先利用高輔聯(lián)箱用汽投入爐底加熱，初期控制加熱用汽量，嚴(yán)格按規(guī)定的升溫升壓條件加熱，以便使汽包和爐管金屬膨脹良好。等達(dá)到一定溫度(60℃)后可加大進(jìn)氣量或投入鄰爐爐底高溫高壓(從鄰爐汽包直接引出的蒸汽)的蒸汽，加快升溫速度，等汽包壁溫達(dá)100℃以上時(shí)再投油加熱到?jīng)_轉(zhuǎn)條件就比較容易了，大大縮短了投油時(shí)間。若300MW機(jī)組從冷態(tài)開始投油(安平均3支油，一只小油槍出力0.8T/H計(jì)算)升溫至120℃左右，至少在5-7小時(shí)，最少也要耗油10噸以上，一年按照2次/臺(tái)爐啟動(dòng)計(jì)算，節(jié)約費(fèi)用在20萬(wàn)元人民幣以上。及時(shí)地投入爐底加熱不但節(jié)油還有以下好處：提高爐膛溫度;縮短啟動(dòng)時(shí)間;消除冷熱不均產(chǎn)生的熱應(yīng)力，避免熱應(yīng)力拉傷拉裂焊口;穩(wěn)定燃燒`。

　　1.2 鍋爐啟動(dòng)時(shí)的油風(fēng)配比

　　鍋爐廠一般按鍋爐滿負(fù)荷的30%設(shè)計(jì)點(diǎn)火油槍出力，就單個(gè)點(diǎn)火燃燒器而言，油槍實(shí)際噴油量與點(diǎn)火時(shí)燃燒器供風(fēng)量相對(duì)應(yīng)的理論噴油量的差值往往達(dá)實(shí)際噴油量的50%左右。其差值部分的大多數(shù)形成了不完全燃燒損失，其中機(jī)械未完全燃燒損失占極大部分。主要原因有：

　　1.2.1 油霧結(jié)構(gòu)同氣流結(jié)構(gòu)不匹配，油霧穿透風(fēng)層。

　　1.2.2 風(fēng)量與油量不匹配，油量遠(yuǎn)高于風(fēng)量。

　　我們可以看看浙江大學(xué)點(diǎn)火燃燒器風(fēng)油匹配問(wèn)題實(shí)驗(yàn)室模擬研究的數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明，下面是在這兩種情況下的模擬試驗(yàn)。

　　從上表可見(jiàn)，4種工況下的試驗(yàn)結(jié)果。工況1風(fēng)油正常匹配，工況2～工況4 是缺氧程度逐漸增加。在工況1條件下，呈現(xiàn)有組織燃燒工況，火焰明亮，剛直有力，僅有少量油滴落入收集盒;而其余工況的火焰軟弱無(wú)力，尾部濃煙翻滾，落入收集盒的油量隨缺氧程度的增加而增加。

　　在冷態(tài)燃燒時(shí)，只要風(fēng)油匹配正常，可以達(dá)到較好的燃燒工況，未燃燒損失不會(huì)很大。但是隨著缺氧程度的增加，未完全燃燒損失明顯增加。

　　在爐內(nèi)冷態(tài)環(huán)境下缺氧燃燒，由于點(diǎn)火期間氣流及周圍環(huán)境溫度低，對(duì)油滴的粘性力小，攜帶能力弱;油滴燃燒速度慢，慣性大，油霧很容易穿透風(fēng)層，造成大量不完全燃燒;周圍環(huán)境中的空氣難以參加正常燃燒。實(shí)際上，電廠煤粉鍋爐在點(diǎn)火時(shí)不同程度地存在缺氧燃燒情況，從大量實(shí)際鍋爐點(diǎn)火過(guò)程觀察可以發(fā)現(xiàn)，冷態(tài)點(diǎn)火期間爐膛火炬呈暗紅色，爐內(nèi)黑煙翻滾;有的鍋爐油火下面有下雨?duì)畹挠挽F落下，有的水冷壁有油在流淌或燃燒，有時(shí)還發(fā)現(xiàn)爐底水封槽有大量的油。種種跡象表明，有部分較大油滴粘附于水冷壁或直接掉落在冷灰斗中，此現(xiàn)象往往不被重視。實(shí)際上，由于點(diǎn)火初期爐膛溫度很低，不少較粗油滴由于缺少一定的蒸發(fā)時(shí)間，重量較大，直接掉在冷灰斗，而較細(xì)的未燃盡油滴卻隨氣流進(jìn)入尾部煙道并沉積于受熱面，危害鍋爐的安全運(yùn)行。隨著爐膛溫度的升高，粘附于水冷壁上的燃油逐漸炭化燃燒，而掉落于冷灰斗的燃油形成了未完全燃燒的大部分。

　　1.3 微油點(diǎn)火

　　微油點(diǎn)火技術(shù)是用微量的油。通過(guò)專門的設(shè)計(jì)的燃燒器點(diǎn)燃大量的煤粉的技術(shù)。作為等離子點(diǎn)火技術(shù)的一個(gè)替代品。由于初投資相對(duì)低廉且維護(hù)量小，該項(xiàng)技術(shù)逐步在一些小容量鍋爐上開始試用、推廣。我廠就技改了這項(xiàng)技術(shù)，并取得了顯著效果。

　　微油點(diǎn)火技術(shù)的基本原理是以高溫的柴油火焰直接點(diǎn)燃煤粉。該點(diǎn)火裝置利用壓縮空氣的高速射流將燃料油直接擊碎，霧化成超細(xì)油滴進(jìn)行燃燒，同時(shí)用燃燒產(chǎn)生的熱量對(duì)燃料進(jìn)行初期加熱、擴(kuò)容、后期加熱，在極短的時(shí)間內(nèi)完成油滴的蒸發(fā)汽化，使油槍在正常燃燒過(guò)程中直接燃燒氣體燃料，燃油火焰的外焰溫度可達(dá)1500～2000℃。一次風(fēng)粉送入微油點(diǎn)火煤粉燃燒器濃度分離后，使?jié)庀嗝悍圻M(jìn)入燃油火焰區(qū)，在約0.1s內(nèi)迅速著火，并為淡相煤粉提高高溫?zé)嵩础Ｊ沟嗝悍垡惭杆僦?，最終形成穩(wěn)定的燃燒火炬。燃燒器壁面采用氣膜冷卻技術(shù)，可冷卻燃燒器壁面，防燒損、防結(jié)渣，用除鹽水對(duì)電極及線圈進(jìn)行冷卻。少油點(diǎn)火冷卻風(fēng)系統(tǒng)圖如下：

　　1.4 防止跑油、漏油。往往在投油中，由于油槍缺陷造成漏油，撤出油槍時(shí)油槍未退出，油閥實(shí)際未關(guān)，造成向爐內(nèi)噴油等。因此在投油和撤出油槍是一定要從操作畫面和就地檢查，確認(rèn)油槍退出到位，油閥嚴(yán)密不泄漏。

　　2 鍋爐停止的節(jié)油：

　　以我廠300MW機(jī)組(五臺(tái)磨)為例，機(jī)組停運(yùn)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，需要將原煤倉(cāng)煤粉拉空。特別是在直吹式制粉系統(tǒng)中，就要對(duì)原煤倉(cāng)進(jìn)行合理配煤，保證在最低穩(wěn)然負(fù)荷(一般40%額定負(fù)荷左右)以下投油。在開始停機(jī)前做好準(zhǔn)備，對(duì)上層的磨煤機(jī)停止上煤或少上煤，對(duì)下面兩臺(tái)磨煤機(jī)要求上煤質(zhì)較好的煤。合理的配煤與燃燒，不但煤粉濃度集中，有利燃燒，保證火檢的正常，也不至于過(guò)早投油穩(wěn)然。從某電廠停爐合理的配煤來(lái)看，可以節(jié)油一半以上，取得了良好的效益。

　　3 結(jié)束語(yǔ)

　　火電廠鍋爐啟、停及節(jié)油設(shè)備的改造將有巨大的節(jié)油潛能，若做好節(jié)油工作，每年可節(jié)約人民幣至少在100萬(wàn)元以上。各廠根據(jù)不同運(yùn)行方式，在運(yùn)行中需進(jìn)一步的摸索完善，制定出一套行之有效的節(jié)油方案，將會(huì)為火電廠的降耗增益走出重要的一步。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 姚文達(dá)主編 鍋爐燃燒設(shè)備 北京：中國(guó)電力出版社，2000.

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　　[3] 遼寧省電力工業(yè)局組編 于臨秸主編 鍋爐運(yùn)行 北京：中國(guó)電力出版社，2006.

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