微油点火及燃烧器.doc

煤粉锅炉微油点火及稳燃燃烧器
一、概况
煤粉微油点火及稳燃燃烧器系统经过多年的研发，从第一台投产至今三年的时间里，基于技术的高效节能、运行稳定和系统简单操作方便等优点，本技术已在全国范围内成功应用了多台大型电力企业的电站锅炉上。成功应用的案例充分证明了本技术的先进性和实用性，也反映了电力企业工程技术人员对该技术的信任与支持。
二、技术原理煤粉微油点火及稳燃燃烧技术是用微量的油（20－50kg/h），通过专门设计的燃烧器，点燃大量的煤粉（3-10t/h）。该技术可以大幅度减少火力发电厂点火启动和助燃用油，降低发电成本，为电力企业创造巨大效益。煤粉微油点火及稳燃燃烧技术是用微量的油在特殊设计的燃烧室内高强度燃烧，产生高温火焰。该火焰首先引燃少量煤粉，利用煤粉燃烧自身的热量再去引燃更多的煤粉，采用功率放大的原理，达到最终点燃大量煤粉的目的。
该技术具有下列优点：l、在锅炉启动停止、低负荷稳燃运动状态下能节约大量燃油，节油率在98%以上。升炉节油率（以煤代油）可达98％以上。2、投资少，见效快，回报周期短，一年左右能收回投资。3、系统简单，维护量小，操作方便，对于风速、煤粉浓度、煤质等参数变化适应能力强。4、初期可投入电除尘，有利于环保，有气膜风保护，燃烧器无结焦现象。5、安全性强，自动化程度高，采用可靠工控设备，并与BMS进行通讯，起到协调保护。6、设备和系统可靠，经历多次长时间连续运行考验，未出现任何故障。
三、技术原理3.1技术原理概述煤粉微油点火及稳燃燃烧技术核心部分由气化雾化油枪和点火燃烧器组成。燃油进入喷嘴后利用油喷嘴自身的结构功能进行机械雾化，同时在压缩空气的高速射流作用下将燃油进一步细化并补充在燃烧初期所需要的大量氧气。产生的超细油滴通过高能点火器引燃，同时利用燃烧产生的热量对燃油进行加热，使燃油在极短的时间内蒸发气化。由于燃油是在气化状态下燃烧，可以大大提高燃油火焰温度，并急剧缩短燃烧时间。气化雾化燃烧后的火焰，中心温度高达1600～2000℃。它作为高温火核在煤粉燃烧器内快速点燃一级煤粉。煤粉锅炉微油点火及稳燃燃烧器的工作原理是：利用压缩空气的高速射流将燃料油直接击碎，雾化成超细油滴进行燃烧，同时用燃烧产生的热量对燃料进行初期加热，扩容，后期加热，在极短的时间内完成油滴的蒸发气化，使油枪在正常燃烧过程中直接燃烧气体燃料，从而大大提高燃烧效率及火焰温度。使进入一次室的浓相煤粉颗粒温度急剧升高、破裂粉碎，并释放出大量的挥发份迅速着火燃烧，然后由已着火燃烧的浓相煤粉在二次室内与稀相煤粉混合并点燃稀相煤粉，实现了煤粉的分级燃烧，燃烧能量逐级放大，达到点火并加速煤粉燃烧的目的，大大减少煤粉燃烧所需引燃能量。满足了锅炉启、停及低负荷稳燃的需求。为了防止燃烧器烧坏和在燃烧器内发生结渣，采用多级气膜冷却风保护喷口安全。
3.2技术分析1.煤粉锅炉微油点火及稳燃燃烧器技术在传统的燃油机械雾化燃烧时，燃油被雾化成<200－250μm的油雾液滴，扩大燃油蒸发表面积，提高了蒸发速度，实现油蒸汽的燃烧。但是机械雾化不能从根本上改变燃油液态本质。在采用燃油气化燃烧原理后，燃油发生气化，气化后的燃油其粒度为气体分子级，其发生化学反应的速率远远大于雾化效果产生的油雾液滴。伴随着气化反应的同时，油温也随之上升，根据燃烧学原理，在常温下温度每提高10℃化学反应速度将增加2～4倍，假设温度升高100℃，化学反应速度就大约增加310≈59000倍。2．能量逐级放大技术能量逐级放大技术的前提是引火源具有很高的燃烧强度和后续燃料的及时引燃。在煤粉锅炉微油点火及稳燃燃烧器点火系统中，气化雾化油枪保证了引火源的燃烧强度。在引燃浓相煤粉时，在一级燃烧室内就会形成“三高区”，煤粉在高强度的燃烧火核引燃下迅速升温破碎析出挥发份，进一步增强燃烧效果，浓相煤粉着火后进入二、三级燃烧室与稀相煤粉混合燃烧。3．煤粉浓缩技术在最近几年的电站锅炉改造中，由于炉膛结渣、煤质下降及调峰需要出现了各种浓缩燃烧器。在粉煤锅炉微油点火及稳燃燃烧器点火系统中为了强化燃烧效果，创造性的引进了煤粉浓缩技术。粉煤锅炉微油点火及稳燃燃烧器点火系统中的煤粉浓缩技术是在借鉴以往经验的基础上进行改造创新的结果。4．气膜冷却技术煤粉锅炉微油点火及稳燃燃烧器点火系统中，由于燃烧化学反应直接在燃烧器内部发生，极易造成燃烧器高温烧毁。在解决这个问题时，引进航空航天领域的气膜冷却技术就成为一种必然。气膜冷却技术在燃烧器壁面形成一层冷风气膜，起着两个重要的热保护作用：一是将高温燃气与壁面隔开，以避免高温燃气直接对壁面进行对流换热，这是隔热作用；二是将高温燃气与发亮火焰的辐射热量从壁面带走一部分，这是冷却作用。通过两个热保护作用可以有效防止燃烧器高温过热烧损。四、系统结构组成煤粉锅炉微油点火及稳燃燃烧器系统由下面系统