资源描述：
2 0 0 5 年0 2 月 第1 期 总第1 7 6 期 F e b ．2 0 0 5 N o ．1 S e r ．N o ．1 7 6 快投油枪在3 0 0M W 机组燃煤锅炉中的应用 A p p l i c 建t i o no fQ u i c kI n s e r V i c eo i lI 。i g h t e rt oC o a l 一f i r e dB o i l e ro f3 0 0M W U n i t 常胜，王宝安，张成山，王万彬，谷延宏 国电双辽发电厂，吉林双辽1 3 6 4 0 0 摘要针对3 0 0M w 机组锅炉原配置w R T E 型平行管伸缩式蒸汽雾化油枪存在燃油燃烧不充分、蒸汽消耗量 大、系统故障率高等问题，介绍了采用新型M w H D 型快投油枪的应用情况，并对改造后的效果进行对比分析。 关键词油枪；蒸汽雾化；节能 中图分类号T K 2 2 3 ．2文献标识码B文章编号1 0 0 9 5 3 0 6 2 0 0 5 0 1 0 0 3 6 一0 3 大型燃煤发电锅炉的燃油点火系统除了用于锅 炉启动点火外，在锅炉燃烧不稳定有灭火危险时，还 可以用于稳定燃烧，维持锅炉的正常运行，因此要求 点火装置应具有良好的燃油雾化性能和较高的燃烧 效率，以减少燃油消耗量和锅炉尾部烟道的油垢堆 积，同时整个燃油点火系统的各种机械设备、管路、 阀门和控制装置应具有很高的可靠性和较少的维护 量。为此，双辽发电厂针对原有3 0 0M W 机组燃煤 锅炉燃油点火系统存在的问题进行了技术改造。 1 原有燃油点火系统的运行状况 1 ．1 锅炉及点火系统概况 双辽发电厂3 0 0M W 机组燃煤锅炉 H G 一1 0 2 l ／ 1 8 ．2 一H M 5 型和H G 一1 0 2 5 ／1 7 ．5 一H M 5 型 燃用霍林 河褐煤，配置6 台直吹式风扇磨煤机。采用六角布置 固定式直流切向燃烧器，设有3 层煤粉喷嘴，2 层煤 粉喷嘴之问设有1 层油燃烧器，每组喷燃器共设有 2 层油燃烧器，油燃烧器用于锅炉启动时暖炉、煤粉 喷嘴的点火和低负荷运行时稳定燃烧，设计燃油为 重油。每台油燃烧器配有蒸汽雾化平行管式可伸缩 的W R T E 型油枪，油枪采用美国C E 公司标准的蒸 汽雾化喷嘴 通常说的Y 型喷嘴 。油枪入口油压为 1 ．3 7M P a ，雾化蒸汽压力为0 ．8 6M P a 时，油枪最 大出力为17 0 0k g ／h 。 1 ．2 燃油点火系统工作原理及结构 a ． 点火工艺为三级点火方式点火顺序为电 火花点燃液化气一燃气点燃燃油一燃油点燃煤粉； 点火采用自动控制方式，进入D C S 中的F S S S ；点火 系统设备包括4 个电磁阀、4 个手动截止阀、油枪和 点火枪总成及相应的伸缩装置、电磁换向阀。 函电磁阀D 司截止阀口 卫电磁换向阀 图1 原点火系统原理图 b ． 燃油采用蒸汽雾化为避免油枪和点火 装置长期处于高温环境，配有伸缩装置，装置的推进 通过气缸来实现，需要不间断的压缩空气作为动 力源。 1 ．3 三级点火系统存在的问题 a ． 燃油燃烧不充分，易冒黑烟该系统采用 Y 型蒸汽雾化喷嘴，利用高速蒸汽射流使燃油雾化， 喷嘴由分流片、旋流片、雾化头组成 见图2 。这三 部分之间采用平面和锥面的硬结合密封，对零件的 机械加工精度及装配工艺要求非常高，在现场检修 条件下很难达到；同时压紧螺母在温度变化大的情 况下，由于热胀冷缩不易锁死。由于各零件之间的密 封性能差，蒸汽和燃油提前混合，导致燃油雾化颗粒 收稿日期2 0 0 4 1 2 2 8 作者简介常硅 1 9 7 0 一 ，男，工程师，主要从事电站锅炉节能方面的工作。 3 6 万方数据 2 0 0 5 年0 2 月 第1 期 总第1 7 6 期 吉 林电 力 J i l i nE l e c t r i cP o w e r F e b ．2 0 0 5 N o ．1 S e r ．N o ．1 7 6 大，燃烧不充分，冒黑烟污染环境。 b ． 雾化用蒸汽消耗量大设计燃油质量蒸 汽质量 5 1 ，原油枪出力17 0 0k g ／h 时，消耗蒸汽 量3 4 0k g ／h ，每次点火使用燃油6 0t ，消耗蒸汽 1 2I o 1 ．喷嘴头2 ．压紧螺帽3 ．旋流片4 ．分流片 图2 原油枪Y 型喷嘴结构示意图 c ． 喷嘴内容易结碳，造成堵塞油枪工作结 束后，退出工作位置约4 0 0m m ，总成的大部分仍在 油燃烧器中。油燃烧器中的二次风温度为3 0 0C 左 右。在油枪中的油没有被吹扫干净或油管路阀门渗 漏时，管路中的残油就会结焦。下次油枪工作时焦颗 粒便会将喷嘴堵塞。 d ． 系统故障率高、可靠性低由于整个系统7 的点火工艺和设备构成复杂，任一环节出现问题时， 都将使整个系统无法正常发挥功能。经常发生伸缩 装置卡塞、工作位置不对、无法正常点火的情况，特 别是在防灭火需要紧急自动投油助燃时，经常出现 问题，影响了安全生产。 c ． 设备维护量大，维护费用高由于系统复 杂，设备多，维护工作量大。喷嘴总成检修工艺要求 高，当硬密封面发生损伤时一般无法检修，只能更 换，所有这些问题造成检修费用高昂，每年点火系统 的维护费用 包括热控部分 为1 0 余万元。 2M W H D 型快投油枪的应用 2 ．1 快投油枪点火系统概况 快投油枪点火工艺采用二级点火方式 见图 3 。点火顺序是高能点火枪直接点燃燃油一燃油点 燃煤粉。燃油采用压力雾化；油枪和点火枪采用空气 冷却技术，始终安装在工作位置无须推进退出；取消 了蒸汽、液化气、压缩空气系统，但需引入火焰监视 器的冷却风。 M W H D 型快投油枪结构分为油枪、点火枪 含冷却装置 、高能点火器、油枪冷却装置、控制箱、 电磁阀、油过滤器；设备构成较简单，提高了系统的 可靠性。 函电磁阀日截止阀 图3 改造后的点火系统原理图 2 ．2 快投油枪结构特点 a ． 喷嘴结构简单，无维护检修量。该喷嘴采用 旋流式压力雾化方式 或称离心雾化 ，利用喷嘴内 旋流件使油流产生旋转，在收敛通道内加速喷出空 心扩散锥状油膜，与外界空气发生高速摩擦被破碎、 雾化。喷嘴采用集成化设计，雾化片和旋流片制作成 一体，不会因密封不良而产生泄压现象，从而保证压 力油高速喷出，其结构如图4 所示。进油孔和雾化孔 的直径在2 ．5n l m 以上，避免了油中杂质堵塞喷嘴。 制造工艺较简单，容易达到精度要求。喷嘴无维护 量，工作寿命可达1o o oh 以上 喷油时问 。 b ． 增设了冷却风系统，降低了喷嘴温度，有 效地防止了喷嘴堵塞。油枪总成分为油枪冷却装置 和油枪本体。油枪本体安装在油枪冷却装置中，油枪 冷却装置分为双层隔热层和一层通风层，在通风层 中引入冷却风。双层隔热阻挡了二次风 3 oC 对 油枪本体的传热，最里层的隔热壁温度不超过 1 5 0C 。在通风层中通过压力为25 0 0P a 、流量为 5 0m 3 ／h 以上的冷却风，可以保证油枪本体油管温度 温升不超过3 0C ，这样油管的温度始终低于6 0C ． 在此温度下残留在油管中的油处于冷态自然蒸发状 态。不会出现高温 此温度根据油的品质不同而不 同，在1 5 0 ～4 0 0C 之间 油蒸发残留碳晶的情况，完 全避免了喷嘴堵塞的问题。喷嘴安装在通风面积大 的散热体中，有效地降低了喷嘴温度。即便是在不工 作状态下，喷嘴的温度始终在8 0C 以下．不会出现 喷嘴烧毁故障。 c ． 不需油枪伸缩装置，提高了系统的可靠性， 减小了维护工作量。点火枪及其冷却装置整体装配。 点火枪冷却装置有一层通风层，在不需伸缩装置，固 定安装的情况下，点火枪温度低于2 4 0 ．防止了点 3 7 万方数据 2 0 0 5 年0 2 月 第1 期 总第1 7 6 期 F e b ．2 0 0 5 N o ．1 S e r ．N o ．1 7 6 56 1 ．雾化孔2 ．喷嘴旋流室3 ．喷嘴进孔4 ．喷嘴本体5 ．隔热管6 ．冷却管 圈4 新型油枪结构示意图 火枪烧损。 2 ．3 快投油枪点火系统的安装 a ． 油枪和点火枪安装先拆除原油枪总成， 保留原套管，作为新装油枪的支架。套管两点固定， 其中一点焊接固定，另一点必须滑动固定。油枪冷却 装置和油枪在出厂前都已装配完毕，将其总成插入 套管中即可，安装到位后，将锁定螺丝紧死。新装配 风器的端面与喷口齐平。 b ． 冷却风管安装接冷却风软管，可用钢丝 胶管或金属软管。先将大、小两种管座焊接在冷却风 母管上，焊接位置必须高于油枪o ．3m 以上，然后 用①3 8 和①2 5 软管分别接到油枪套管和点火枪的 管座上，并且必须满足以下要求冷却风软管必须由 上而下布置，以免当油枪漏油时燃油进入冷却风管 系统；软管不能太长，不能转弯太多，以免折扁阻塞； 如距离冷却风母管太远时，须用①7 6 管将冷却风接 到点火燃烧器附近；软管的布置应使其有足够弹性， 以适应燃烧器热态向下膨胀产生的位移。 c ． 控制箱安装控制箱应安装在靠近油枪并 且温度较低的地方，并靠近油枪的油管路，以方便调 试操作。如果控制箱未焊在接地的金属架上时，应接 可靠的地线。连接从控制箱到点火枪的高压线。在 布置高压线时，控制箱出线处和点火枪接入处高压 线套管的端头必须向下布置，以防落水进入高压线 套管内，破坏高压线的绝缘。 2 ．4 运行中注意事项 锅炉运行中进行检查时，油枪在最里位置并且 固定牢固，如果油枪未推到底，则油雾将喷到油枪套 管内。油枪和点火枪的冷却风软管完好无损，并且无 折扁之处。确保油枪通畅，油喷嘴无堵塞，必要时抽 3 8 隔热层 通风层 输油管 通风层 隔热层 出油枪检查油喷嘴是否清爽，散热片之间有无积灰。 如油系统不严密，缓慢渗漏，将造成散热面积灰，妨 碍散热，必须立即清除并及时处理渗油的缺陷。 建议不要用频繁试投油枪的方法来证明油枪通 畅，因每次试投都要使油枪管内充满积油，当积油蒸 发后会残留一些碳焦，容易造成油喷嘴堵塞。如油枪 处于排空状态，则没有堵塞的可能。 3改造效果 a ． 由于油喷嘴雾化好，燃烧效率达9 9 ．5 ％以 上。改造前的单只油枪出力为17 0 0k g ／h ，改造后出 力降低到12 0 0k g ／h ，并取消了雾化用蒸汽，具有很 高的经济效益。 b ． 快投油枪和配套的点火枪皆为固定安装， 无推进装置，并且配有专用的电磁阀，可在集控室远 方瞬时投入，能迅速稳定燃烧，及时挽救灭火事故， 保证安全生产。 c ． 快投油枪外有很多层冷却空间，完全消除 油喷嘴结碳和堵塞现象，达到免维护水平。 d ． 所配套的点火枪在打火过程中无损耗，在 油枪燃烧不稳定时 如油中带水 可配油枪连续工 作。整套装置无易损和磨损部件，有较长的工作寿 命，大大降低了检修费用。 e ． 快投油枪装置能始终保持完好备用状态， 提高锅炉运行安全性，可免去试投油枪。仅此一项， 每年节约的燃油费用，就能支付大部分改造费用。 责任编辑马晓琴 万方数据
展开阅读全文
