微油—少油技术在双旋风燃烧器W型火焰锅炉点火及稳燃试验

齐锋

【摘 要】随着锅炉燃烧器的进一步研究与应用，微油-少油技术在旋风燃烧器W型火焰锅炉的应用越来越广泛。本文通过对微油-少油技术的概述，微油-少油技术在双旋风燃烧器W形火焰锅炉点火及稳燃方案研究分析进行探讨，希望能够为微油-少油技术的应用与发展提供借鉴。本文所指的锅炉均为W型火焰锅炉。

【关键词】微油-少油 燃烧器 性能试验

1 微油-少油技术的概述

1.1 微油少油点火原理

微1278燃油雾化成超细油滴，锅炉燃烧产生的热量对燃油进行初级加温、扩容和后期加温，高温油滴在很短的时间内被迅速的蒸发气化，将液态燃料转化为气态燃料，当油枪进行燃烧工作时，可以直接燃烧气态燃料，这样可以提高燃油的燃烧效率，同时也可以快速的提高火焰和锅炉的温度。当气态燃料进行完全燃烧时，火焰的温度得到最大化的提升，呈现完全透明的状态，中心温度可以达到1500℃ 以上，且刚性极强，燃烧的范围扩大。当浓煤粉遇到高温火焰时，煤粉温度会急剧升高，释放出大量的挥发份，并迅速燃烧，浓煤粉燃烧一段时间后，燃烧系统温度开始稳定下来，当淡煤粉进入到燃烧系统时，浓煤粉在二次风室内与淡煤粉混合并点燃淡煤粉，直接就减少了煤粉需要的引燃能量，满足了锅炉启、停及低负荷稳燃的需求。

1.2 微油少油煤粉燃烧器

旋风微油少油煤粉燃烧器与原煤粉燃烧器相比，在结构上有很大的变化，它取消了可活动的消旋叶片和消旋杆，取而代之的是喷口直段更长，在直段内设置分级燃烧室带独立配风的微油油枪。微油油枪从燃烧器插入到一级煤粉燃烧室内。而旋风筒内则设置了二级浓缩装置，这样就可以把煤粉从炉壁区域浓缩到一级燃烧室内部。浓淡煤粉经过旋风惯性分离之后，浓煤粉在旋风筒再一次进行浓缩（二次浓缩）。之后再进入一级煤粉燃烧室，这时微油油枪会把浓煤粉点燃，并稳定燃烧系统的温度。淡煤粉进入到燃烧系统内，被点燃的浓煤粉在燃烧室内将淡煤粉点燃，从而形成稳定的煤粉火焰，最终实现点火和稳燃的目的。旋风微油少油燃烧器系统见图1。

2 微油-少油技术在双旋风燃烧器W型火焰锅炉点火及稳燃方案研究分析

2.1 微油少油点火系统在双旋风燃烧器W型火焰锅炉点火及稳燃的一般设计方案

对微油少油点火系统采用的一般设计方案：

（1）不更换大油枪的点火方式，但必须降低大油枪的出力。（2）将煤粉燃烧器改为旋风微油煤粉燃烧器；（3）改变大油枪的出力。尽量降低大油枪的出力，能够节省大量用油，也可以满足冷态启炉所需燃烧的温度。（4）对于微油点火燃烧器，每只燃烧器的分离器上至少安装四只油枪，包括一只主油枪和三只辅油枪，在燃烧室内，也要增添一主一辅两只油枪，根据实际情况选择油枪的口径。同时也要在浓煤粉分离器的下部，也就是从外部斜插入一级燃烧室内的部分，安装一侧向辅助油枪，在浓煤粉分离器的喷口位置也加装一支喷口辅助油枪，燃烧室内共四只油枪，一主三辅。当锅炉开始工作。冷态启动，新安装的油枪与原来的大油枪一起工作，浓煤粉燃烧到一定程度，进行取样，炉膛温度稳定之后，逐步撤下大油枪，直到完全能够满足低温燃烧时所需要的升温升压要求。新安装的辅油煤粉燃烧器与原来的燃烧器相比在结构和尺寸并无太大区别，它取消了可活动的消旋叶片和消旋杆，取而代之的是喷口直段更长，在直段内设置分级燃烧室带独立配风的微油油枪。这种燃烧器的特点就是可以增加燃烧器低负荷的稳燃能力。同时可以提供稳定的点火热源节省了燃油，且安装方便检修工作量小，提高了锅炉的工作效率。

2.2 少油油枪性能试验

（1）油枪出力试验。对油枪出力做实验，需要按照国家计量检定规程，通常使用的方法有标准容器法、容积法、标准表法和称重法，根据方案设计和油枪的选择情况使用实验方法。比如使用称重法测量油枪的实际出力大小，可以选取锅炉内前墙的大油枪，微油枪和主油枪、辅油枪。然后整个炉前油循环建立起来之后，可以选取两种供油压的情况下，抽取测试的油枪，对其在规定时间内的出油的重量，计算出油枪出力。其他油枪也是如此，记录各个油枪的出力数值，然后进行分析。（2）油枪雾化试验。对油枪的雾化试验根据现场的条件要求，对油枪雾化做工况，工况一般包括：供油压力、环境温度、油温。在某一个供油压力下，先对微油枪进行雾化试验，记录雾化的工况测试数值。要注意油枪喷嘴的雾化角度，雾化角度太小，会造成混合不均匀，中心回流区变大，油滴未雾化前会喷洒到水冷壁上，造成燃油的浪费。一般雾化角应控制在75°左右。微油枪的雾化效果一般是很好的，它有利于提高燃油的燃尽效率，产生的废气较少，减少环境的污染。

2.3 微油少油油枪运行方式优化试验

对微油少油油枪运行方式的优化试验，要在锅炉热态条件下，在燃烧器出口附近测量风速、粉量改变对燃烧器出口温度的影响。对于这个实验，要使用一根长热电偶从拱上贯穿达到燃烧器出口。

（1）一次风速优化调整。对于风速测量，要在不投粉的情况下进行，当锅炉在热态条件下之后测温热电偶顺着喷口方向插入，开始测定风速，在一次风速调整之后，若是风速过大，会冷却燃烧器出口和温热电偶测点温度。同时记录下测点的风速，并进行分析。（2）周界风及乏气挡板优化调整。测定了风速并记录之后，接下来要对周界风及乏气挡板进行优化调整进行测量，方法同上，一般情况下，燃烧器出口的温度最高。在对周界风和乏气挡板开度进行向上和向下的调节之后，对于微油油枪燃烧器的出口温度影响不是很大。（3）锅炉冷态投粉试验。对于锅炉的冷态投粉试验，一般选用无烟煤作为燃煤，在达到投粉的条件下，开始进行投粉，投粉的时间取决于炉膛的温度水平，这时要测量并记录投粉初态水冷壁的出口温度、粉管的风速、燃烧器出口温度等。一般情况下，在投粉完成后，燃烧器的出口温度会急剧下降，这时要对风速进行调整，调整合适的风速并保持。通过锅炉的投粉试验，有助于了解到在锅炉投粉过程中对煤粉的燃烧的影响因素，并分析出适合的条件，提高锅炉的燃尽率，减少环境污染。

2.4 节油效果分析

“以锅炉冷态启动到机组冲转作为计算节点。在锅炉启动过程中，整个炉膛的吸热量能够在一定程度上反映炉膛内的燃烧状况，在计算时，把整个水冷壁看成一个大容器，并作为一个热力系统，在选取的启动过程中，从时间t1到t2 （对应状态为锅炉冷态启动到机组冲转），系统吸收的热量分为三部分，一部分热量是进出该系统工质焓增热量的积分值，第二部分热量是t1、t2状态的工质蓄热差，第三部分是t1、t2状态水冷壁金属壁上升的蓄热。”

3 结语

本文通过对微油-少油技术的概述，微油-少油技术在双旋风燃烧器W形火焰锅炉点火及稳燃方案进行了分析，发现微油-少油技术极大提高了锅炉点火和稳燃，有助于锅炉煤粉的燃尽率的提高，节省了燃料成本，提高了工作效率，减少了环境污染。

参考文献：

[1]曾庆华，宋华伟，张鑫，李凯，刘鹏远，石尚强.少油点火技术在600MW超临界W火焰锅炉上的应用优化研究[J].发电与空调，2015（2）：5-9.