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燃气暖风器技术应用的探讨
更新时间: 10/31/2008   来源:   点击数: 839
1. 前言

    随着全球性经济高速增长,对能源需求正面临严峻考验,尤其是石油资源消耗增长幅度过快,越来越受到人们的关注。中国经济高速发展的今天离不开对石油消耗的需求,离不开对煤炭消耗量的需求,如果不能有效做好节能节油工作,各行各业都会为此受到影响而陷入困境。节能节油成为现阶段企业增效源泉,是企业求生存求发展的出路,只有做好节能节油细致工作,全社会经济发展战略才能持续稳定地增长。火电厂是耗煤企业,也是耗油企业,做好节煤节油的意义十分重大。

2. 锅炉启动阶段用油现状

    火力发电主要是消耗煤炭来热能转换,满足全社会生产生活对电能的需求。通常燃煤锅炉运行一个周期(约一年)后需检修维护,维持机组设备可靠性。当再次启动时,需要燃烧大量燃油,提高锅炉炉膛温度;提高锅炉排烟温度;来加热一次风温。从而来用热风暖磨、热风制粉、热风送粉、热风助燃,待煤粉投用成功后,逐步停用部分油枪直到全停。以300MW机组冷态启动为例:冷态启动一次耗油量大(80~100t)。目前大部分锅炉冷态启动还是通过燃油来加热烟温后再加热风温,这一过程燃油量大,然后才是投煤粉时助燃用油。也就是说,只要能早投煤粉,以煤代油,真正燃油帮助煤粉燃烧用油量是有限的。启动中燃油量约70%以上是可以节省的。

    我国300MW以上机组占有量大,机组启动用油量大,值得业内人士共同探讨,怎样做到用很小的代价就可以做到以煤代油,还要保持锅炉燃烧效率不变,真正意义上做到节能降耗、节能增效。

3. 当前节油工作状态

    目前火电行业十分重视锅炉启动阶段节油工作,较为普遍的有等离子点火和微油点火技术。这两种技术通过燃烧器改造,在锅炉启动阶段节油取得实效,越来越多电厂对节油觉得只有通过改造燃烧器才得以实现。有专家学者认为,新建电厂锅炉启动平凡,这项燃烧器改造十分必要,节油效果十分显现,就是启动调试后拆除复原,也是值得。那大多数在运机组节油出路在那,让企业花费数百万元改造,安全、经营风险太大。

    等离子点火和微油点火有两个基本点,一是都是通过燃烧器改造,形成聚集热能分级着火、分级燃烧,满足煤粉在低浓度下着火条件,随着炉内温度不断升高,煤粉着火完全正常后就可全停小油枪或停用等离子拉火。二是通过选一台磨煤机进口处加装启动蒸汽暖风器加热风温,才能使磨煤机在冷态时制出煤粉实现早投煤粉目的。

    这样一来节油是有代价的,不但改造费用高,改造后的燃烧器偏离原设计正常风粉浓度比率匹配,燃烧效率受到影响。磨煤机进口前加装旁路风道,用蒸汽加热风温达160℃以上,那么暖风器疏水温度就需达180℃以上才能满足,风温受供热蒸汽温度影响。何况冬季或旁路门关不严时,磨煤机制粉处不稳定状态,炉膛着火初期存在极大安全隐患。

4. 燃气启动暖风器

    抓住锅炉冷态启动节油关键是尽早投用煤粉才能实现以煤代油要点。磨煤机制出合格煤粉是节油基本点,满足磨煤机干燥出力是先决条件,热风暖磨、热风制粉、热风送粉、热风助燃是煤粉着火必备基础,有充足热风是安全启动锅炉先决条件。

    燃气暖风器为锅炉冷态启动提供充足热风而不受环境温度限制,其制作安装比常规蒸汽传热暖风器简单。燃气启动暖风器是安装在一次风母管上,它提供的热风可以供向任一台磨煤机,风道助力变化不大,锅炉启动正常后,关闭燃气气源隔离开关,搬走燃气气瓶即可。(见简图说明)

5. 安全性与经济性分析

    磨煤机制粉颗粒特性:煤粉是由尺寸不同形状不规则的颗粒组成,一般煤粉颗粒直径范围为0~1000um,大多为20~50um的颗粒。煤粉细度越细,燃烧效率越高;但煤粉越细,产生爆炸的危险性越大,当煤粉细度颗粒大于100um,几乎不会爆炸。再有,挥发分小于(Vdaf)10%,一般不考虑其爆炸性。

    制粉系统爆炸另一因素是风粉浓度,危险浓度在1.2~2.0kg/m3之间;气粉混合物中的氧气浓度高,爆炸危险性大;气纷混合物温度高,爆炸危险性大。浓度、氧量、温度三样是制粉系统爆炸基本条件,一次风粉混合物速度控制在16~30m/s之间,风速低了,煤粉有可能沉积氧化,发热自燃;风速高了,可能引起静电火花,引发自爆。

    燃气启动暖风器在磨煤机入口前十几米处燃烧,不存在燃烧不透彻含火星,微量未燃气体在磨入口也没有危险,因为磨煤机入口我们常看到有火星喷出,或入口因积煤着火,都不会引发制粉系统爆炸,原因是磨入口不具爆炸条件。燃气启动暖风器燃烧后的高温气流中含氧量低,对磨后风粉混合物的含氧量相对减少,只会降低爆炸可能性。所以说是安全的。

    锅炉正常一年启动一次,关键节油时间约二小时左右,以后转入正常燃烧状态。等离子点火和微油点火,花费数百万元,每年燃烧效率还受影响(如燃烧效率下降1%,年损失原煤上万吨,年经济损失数百万元),还有蒸汽损失和拉弧等电能损耗,综合性价比不高,还有投粉初期着火不安全隐患大。
    燃气启动暖风器,在锅炉冷态启动阶段,可以提供充足的热风,做到热风暖磨、热风制粉、热风送粉、热风助燃,为锅炉安全稳定燃烧提供了必要的保障。正常投用煤粉,正常投用油枪帮助煤粉燃烧,是再正常不过的正常方式。冷态启动一次节油70%以上,是一项有利于国家、有利于企业节能增效措施。值得推广应用。

 
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