1.水平浓淡微油点火燃烧器技术报告

煤粉锅炉水平浓淡微油(节油)点火燃烧器

技术研究报告

一、立项依据和设计指导思想

1) 选题针对性和开题理由:

2007年底,我国采煤25.23亿吨,生产石油约2亿吨,进口石油1.6亿吨。我国生产一美元产值的油耗是800克,而美国是230克,日本是130克;我国每万元产值要消耗煤碳1.3--1.5吨,同样产值能源消耗是发达国家的三倍,因此节能任务任重而道远。

国内燃油价格是煤碳价格的10-15倍,新疆油价是煤碳价格的30--50倍,一个500MW的电厂,每年消耗在锅炉起动和低负荷稳燃的油量约为2000吨左右,一台410t/h煤粉炉起动到正常运行一次的耗油量约18-20吨;平均每烧1000吨煤要消耗1吨油,因此节约用油,或以煤代油,一直是发电企业的梦想。

电站煤粉锅炉,节约起动点火和稳燃用油,采用小油量以煤代油点燃技术,是国家发改委,科技部,环保总局联合发布的2005年65号公告,[国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术]260项重点技术之一。

奥科公司技术人员,在1996年开始研究浓淡燃烧器,目的是通过对燃烧器改造,稳定锅炉炉膛燃烧火焰,防止水冷壁管结焦,使锅炉在低临界负荷时,火焰稳定,减少稳燃耗油量,并在乌鲁木齐石化热电厂2号炉进行改装,使该炉最低临界负荷由额定负荷的60%下降到50%,最低负荷曾到45%不投油,消除了该炉后墙结焦,并使该炉的氮氧化物排放浓度下降25-30%。

在上述技术基础上又在化肥厂连续改造两台210t/h高压锅炉。

燃料分级水平浓淡燃烧器:

一次风

浓侧

淡侧

在1995年到1998年,我们研制了新型煤粉锅炉煤粉直接点火燃烧器,对燃烧器结构,油枪喷嘴,电气控制系统都作了大量改进设计,连续改造红雁池一厂4台220t/h锅炉,苇湖梁电厂450t/h锅炉,塔什店电厂5号炉等6台锅炉,燃烧烟煤,锅炉起动节油率80-85%,低负荷稳燃节油率60%。

小油枪

一次风

煤粉直接点火燃烧器

奥科公司在完善了蒸汽型声波清灰器开发后,2004年转入水平浓淡微油点火燃烧器研制开发,先后在昌吉热电厂,山东黄岛电厂,乌石化热电厂,塔里木热电厂等六台锅炉,烟煤贫煤等三种不同煤种锅炉上点火成功。

煤粉锅炉水平浓淡微量油燃烧器申请了实用新型专利,在2007年6月20日国家专利局授权公告。

2)奥科公司对微量油点火燃烧器的开发思路:

90年代,为开发声波清灰器产品,国内成立了多家公司,由于基本质量未满足生产要求,最后,本公司以高质量的产品占领了市场;现在微量油点火燃烧器开发,与当年有些类似,但最大的不同点是,现在这些燃烧器生产厂家有相国电,华电,鲁能等大公司支持;而本公司是一家民营小企业,要在节油燃烧器产品中占领市场;难度比当年要大得多。

现在市面销售的六家燃烧器产品,有一共同问题是在锅炉正常运行时,虽能作为一般燃烧器使用,但燃烧器内形成较大空气阻力,对燃烧腔磨损严重,一般仅能使用2-3年,即应更换。

燃烧器设计为圆形,但制造厂一般设计锅炉切圆燃烧器喷口为方形,在布置上有一定难度。

气化油枪在运行时,风火轮挡油严重,使雾化油趟入燃烧器,形成二次燃烧。

鉴于上述状况,本公司设计产品作如下设想:

1. 点火油枪和水平浓淡煤粉燃烧器组合成一个整体,使锅炉启动时燃用柴油节油率提高85﹪—95﹪,锅炉低负荷稳燃节油率达50﹪—60﹪,水平浓淡燃烧器可使锅炉低临界负荷下降到50﹪以下;

2.利用我公司原有设计水平浓淡燃烧器和煤粉直接点火燃烧器经验,将燃烧器设计保留原水平浓淡燃烧器特点,使锅炉在正常运行条件下实现水平浓

淡燃烧功能。燃烧器内设有煤粉撞击锥和挡块,浓侧煤粉正对炉膛火焰中心,提高火焰中心温度,淡侧煤粉偏向水冷壁管附近,使这一区域为富氧区,可有效防止水冷壁结渣,降低对大气氮氧化物NOX的排放量25-30﹪;

3.保留原周界风和侧二次风设计,以防止燃烧器和水冷壁管结焦; 4.将油枪改造,风火轮装在进风侧,高压风形成高速旋转气流,冲向油枪喷口,形成高速旋风火炬,加速与煤粉混合燃烧;

5.为加速大锅炉燃烧器容量增大后燃烧和使用贫煤燃烧,在主油枪前增加附油枪以满足燃烧充份完善要求;

6.火检保护装在燃烧器出口或燃烧器前部,确保点火时锅炉安全; 7.自行设计改造滤油装置,确保锅炉点火时油路畅通; 8.控制系统能进入PLC和DCS通信系统; 9.使用标准丹佛斯喷嘴;

二、国内同类技术研究进展情况

1)国内外动态和研究方向:

上世纪70年代,美国CE公司,B&W公司等都投入过大量人力物力,进行节油研究,但没有出现过完整的产品。

1997年,丹麦发明使用等离子点火,点燃煤气,然后点燃煤粉,实行无油点火成功。

1998年,澳大利亚太平洋公司研制成50KW等离子点火燃烧器,在300MW机组上使用,煤种挥发份25%,使用氮气作为阴极保护,实行锅炉无油点火成功应用。

1995年,俄罗斯在670t/h锅炉上,使用等离子无油点火成功。 在上世纪80年代初,我国在黄山的全国性锅炉学述会议上,出现过华中工学院的钝体燃烧器,内蒙中试所得预燃室燃烧器,和山东中试所得等离子燃烧器;这三种燃烧器有一个共同点就是在锅炉运行低负荷稳燃,起动点

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