工業(yè)鍋爐燃?xì)?油

1、工業(yè)鍋爐燃?xì)猓ㄓ停?yīng)用技術(shù) 楊毅 郵箱： 工業(yè)鍋爐燃?xì)猓ㄓ停└攀?燃?xì)猓ㄓ停╁仩t的節(jié)能效果 熱效率：85%90% 運(yùn)行能耗：電耗不到燃煤鍋爐的一半；停爐后不需要后續(xù)燃料消耗。 燃料運(yùn)輸能耗低 鍋爐制造鋼材及其能源消耗低工業(yè)鍋爐燃?xì)猓ㄓ停?yīng)用技術(shù) 燃?xì)猓ㄓ停┑奶匦詤?shù)和分類 1 爆炸極限 燃油蒸氣或燃?xì)馀c空氣混合后遇火種即發(fā)生爆炸的體積濃度范圍 天然氣 5%15% 焦?fàn)t煤氣 5%36% 液化石油氣為1.6%11.1% 燃油為1.2%6% 2 燃?xì)獾娜A白數(shù) ：W=Q/d w為華白數(shù),mj/m3;Q為燃?xì)獍l(fā)熱量mj/m3 d為相對(duì)密度。 D=pr/pk pr為燃?xì)饷芏萴j/m3 ，pk為空氣密度，/

2、m3,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下pk =1.293/m3.發(fā)熱量反映燃燒特性，相對(duì)密度反映流動(dòng)特性，華白數(shù)說明燃?xì)庑再|(zhì)對(duì)燃燒器的要求，華白數(shù)相近的燃?xì)舛伎梢栽谕慌_(tái)燃燒器上燃燒。工業(yè)鍋爐燃?xì)猓ㄓ停└攀鋈加偷哪c(diǎn) 閃點(diǎn) 燃點(diǎn) 黏度凝點(diǎn)是燃油喪失流動(dòng)狀態(tài)時(shí)的溫度（不是變成固體的溫度）。閃點(diǎn)是在大氣壓下燃油蒸氣與空氣的混合物接觸明火就閃火（一閃即滅）時(shí)的溫度，在開口容器中測(cè)得的叫開口閃點(diǎn)，在封閉容器中測(cè)得的叫閉口閃點(diǎn)。燃點(diǎn)是燃油蒸氣與空氣的混合物接觸明火發(fā)生燃燒延續(xù)時(shí)間不少于5S時(shí)的溫度。 燃油的閃點(diǎn)一般比燃點(diǎn)低1020。燃油黏度表明燃油在一定溫度下的流動(dòng)特性，黏度越大流動(dòng)性越差，流動(dòng)阻力越大，霧化越困難。燃油黏度

3、隨溫度升高而降低。 燃油和燃?xì)獾姆诸愔赜?重柴油 輕柴油 工業(yè)鍋爐燃?xì)猓ㄓ停└攀鰵怏w燃料 城市煤氣 天然氣 液化石油氣 （LPG）它們的華白數(shù)范圍分別為2135MJ/M3，4259MJ/M3，7793MJ/M3。城市煤氣：主要是氫氣為主，含有較多一氧化碳；天然氣：以甲烷（CH4）為主；液化石油氣：以丙烷（C3H8）為主，也有以丁烷（C4H8）為主的。燃油（氣）鍋爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)燃油（氣）鍋爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與燃煤鍋爐的主要區(qū)別在燃燒部分，其他都一樣。與燃煤鍋爐相比，燃油（氣）鍋爐體積小，對(duì)水質(zhì)要求較高，是因?yàn)槿紵糠植煌?，其主要特點(diǎn)：易著火和燃燒，煙氣中含灰量少，爐膛負(fù)荷高，對(duì)流受熱面煙氣流速也高，傳熱

4、強(qiáng)度更大。燃煤鍋爐的受熱面平均蒸發(fā)率為：2025/（.h),燃油(氣)鍋爐的受熱面平均蒸發(fā)率為:50 /（.h),左右,最高可達(dá)100 /（.h),總體尺寸小,耗鋼小.沒有進(jìn)煤和出渣口,容易整體燃燒,一般為微正壓燃燒,排煙損失小.油蒸氣和燃?xì)馀c空氣混合都有爆炸危險(xiǎn),設(shè)有防爆門.燃燒系統(tǒng)的保護(hù)與控制更完善.燃燒原理與燃燒裝置1 燃燒化學(xué)反應(yīng)式和減少產(chǎn)物污染原理燃油的成分是 C,H2 ,O2 ,N2 ,S及少量灰和水分C+ O2 =CO2 2H2+ O2=2H2O S+ O2 =SO2燃?xì)獾某煞侄嘁蕴細(xì)浠衔锘驓錃鉃橹?還有,O2 ,N2 ,CO,H2S等CmHn+(m+n/4)O=mCO2+n/

5、2H2OCO+ 1/2O2 = CO2 H2S+3/2O2= SO2 +H2O C+1/1 O2 =CO(不完全燃燒時(shí)）燃燒控制的首要任務(wù)是避免發(fā)生不完全燃燒。發(fā)熱量，低位發(fā)熱量和高位發(fā)熱量： ：燃料可燃成分產(chǎn)生熱量就是發(fā)熱量，不包含水蒸氣凝結(jié)熱的發(fā)熱量，稱低位發(fā)熱量；加上水蒸汽凝結(jié)放出的凝結(jié)熱，稱為高位發(fā)熱量。燃燒原理與燃燒裝置減少SO2污染的根本措施是燃燒低硫燃料 抑制燃燒過程中NOx產(chǎn)生的有效方法是降低燃燒中心溫度和采用分級(jí)燃燒。2 燃?xì)馊紵龣C(jī)理與燃燒方式燃?xì)馊紵ㄈ細(xì)馀c空氣混合，著火，完成燃燒三個(gè)過程。1 擴(kuò)散燃燒 2 預(yù)混燃燒 （歐科EK ，威索Weishaupt ，百得Baltu

6、r） 3半預(yù)混燃燒 （利雅路Riello)3 燃油燃燒機(jī)理與燃燒方式燃燒過程：油表面蒸發(fā)出油蒸氣 油蒸氣與空氣混合著火燃燒 新油表面繼續(xù)蒸發(fā)，油蒸氣，煙氣，空氣相互擴(kuò)散，直到燃盡。（蒸發(fā) 著火燃燒，擴(kuò)散燃盡三個(gè)過程）霧化方式： 壓力霧化 轉(zhuǎn)杯霧化 介質(zhì)霧化燃燒原理與燃燒裝置4 調(diào)風(fēng)器與穩(wěn)燃器直流式調(diào)風(fēng)器與穩(wěn)燃器旋流式調(diào)風(fēng)器5 點(diǎn)火裝置電熱絲 電火花 點(diǎn)火火焰 （在額定輸出功率小于120Kw時(shí)，可直接點(diǎn)火；額定輸出功率1201000Kw時(shí)點(diǎn)火功率應(yīng)小于120Kw或小于額定輸出功率的30%；額定輸出功率大于1000Kw時(shí)，首先點(diǎn)燃“開始火焰”，再用以點(diǎn)燃主火焰， “開始火焰”的功率應(yīng)小于燃燒器最大

7、輸出功率的10%）6 喧口和爐膛7 雙燃料燃燒 雙燃料燃燒器的調(diào)風(fēng)器，穩(wěn)燃器，點(diǎn)火裝置以及控制部分的火焰監(jiān)測(cè)裝置都要同時(shí)適合兩種燃料的要求。8 一體式和分體式燃燒器燃燒原理與燃燒裝置燃燒器 燃料噴嘴，調(diào)風(fēng)器和穩(wěn)燃器，點(diǎn)火器三部分組成。燃燒設(shè)備： 燃燒器 爐前燃料系統(tǒng)，供風(fēng)系統(tǒng)，運(yùn)行調(diào)節(jié)與控制保護(hù)系統(tǒng)（機(jī)械 電器，儀表一體化的燃燒設(shè)備）簡(jiǎn)稱為燃燒器或燃燒機(jī)燃料噴嘴，調(diào)風(fēng)器和穩(wěn)燃器，點(diǎn)火裝置中的點(diǎn)火器三部分和火焰監(jiān)測(cè)裝置的電眼或離子電極，燃料與空氣調(diào)節(jié)的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及部分閥門儀表組成“燃燒器本體”，爐前燃料系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)，運(yùn)行調(diào)節(jié)與控制保護(hù)系統(tǒng)另外分別單獨(dú)組件，稱為“分體燃燒器”，（燃燒器本體，燃?xì)忾y組

8、或燃油泵組件，風(fēng)機(jī)，電控箱和動(dòng)力電源箱等四大組件）爐前燃料供應(yīng)系統(tǒng)燃?xì)猓ㄓ停╁仩t及爐前燃料供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)符合GB5028城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范，GB6222工業(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程和GB50041鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。燃?xì)忮仩t供氣系統(tǒng) 城市管道燃?xì)夤?yīng) 1 城市燃?xì)夤艿缐毫Ψ譃椋?高壓A級(jí)，0.8Mpap 1.6Mpa; 高壓B級(jí)，0.4Mpap 0.8Mpa ;中壓A級(jí)，0.2Mpap 0.4Mpa；中壓B級(jí)，0.005Mpap 0.2Mpa；低壓級(jí)，p 0.005Mpa等五級(jí)。 在進(jìn)氣母管上設(shè)截?cái)嚅y（球閥或閘閥）截?cái)嚅y前應(yīng)安裝對(duì)空放散管和取樣管，閥后應(yīng)裝吹掃管。 2 瓶裝液化石油氣供應(yīng) 兩極減壓 第一級(jí)

9、減到0.15Mpa，第二級(jí)減到315Kpa，并必須使它氣化，液化石油氣氣化，除減壓外，還需要吸熱。供給它熱量有兩種：爐前燃料供應(yīng)系統(tǒng)一是氣瓶表面吸收大氣中的熱量自然氣化，氣化能力低，還有1/4氣瓶容積的液化氣用不盡。二是用液化氣加熱器進(jìn)行加熱。3 燃?xì)忮仩t爐前供氣系統(tǒng) 強(qiáng)制通風(fēng)供氣系統(tǒng)爐前燃料供應(yīng)系統(tǒng)一體式燃?xì)馊紵鞴庀到y(tǒng)爐前燃料供應(yīng)系統(tǒng)4 燃?xì)饨M合閥和燃?xì)饬髁刻匦詧D的應(yīng)用MB-ZRDLE雙級(jí)多功能燃?xì)饨M合閥就是一種典型的燃?xì)饨M合閥，它包含了精細(xì)過濾器，壓力調(diào)節(jié)器，燃?xì)獍踩y，燃?xì)鈮毫﹂_關(guān)，燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)，用于兩段調(diào)節(jié)燃燒器，燃?xì)獍踩y是快開快關(guān)，燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥是快關(guān)慢開。AGP閥是一種專門用

10、于滑動(dòng)或比例調(diào)節(jié)的燃?xì)饨M合閥，它能同時(shí)反映燃?xì)鈮毫?，空氣流量，爐膛壓力波動(dòng)對(duì)空/燃比的影響，調(diào)節(jié)空氣系數(shù)的性能比連桿式滑動(dòng)或比例調(diào)節(jié)好。 燃油鍋爐供油系統(tǒng)鍋爐房日用油箱的總?cè)莘e不應(yīng)超過1m3,并嚴(yán)禁將油箱設(shè)在鍋爐或省煤器上方。日用油箱應(yīng)采用封閉式，有直通室外的通氣管，通氣管上設(shè)阻火器和防雨裝置，并有事故放油管，（回油管）油箱上不能使用玻璃管液位計(jì)。分為高低油箱，油面油泵高度不大于4米，油泵入口必須裝過濾器。燃油（氣）鍋爐自動(dòng)控制與調(diào)節(jié)燃油（氣）鍋爐在水位控制，過熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)，水處理和除氧器控制方面以及檢測(cè)元件和熱工儀表選擇，安裝，使用方面與燃煤鍋爐是相同的，（燃?xì)忮仩t儀表需要防爆）自動(dòng)控制與

11、調(diào)節(jié)的基本任務(wù)：保證燃燒安全，防止?fàn)t膛爆炸事故，確保鍋爐運(yùn)行安全；鍋爐啟停程序控制，燃燒工況和鍋爐負(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)，保證鍋爐運(yùn)行處于最佳工況，達(dá)到最好的節(jié)能減排效果。燃?xì)猓ㄓ停┤紵绦蚩刂迫細(xì)猓ㄓ停┤紵龁?dòng)程序是：安全自檢 風(fēng)機(jī)啟動(dòng)預(yù)備吹掃 點(diǎn)火 正常燃燒與負(fù)荷調(diào)節(jié)。停爐程序：燃料電磁閥關(guān)閉切斷燃料源 滅火 后吹掃 風(fēng)機(jī)停運(yùn) 風(fēng)機(jī)回零。燃油（氣）程序控制(額定功率 350kw一體燃燒器控制程序 程序安全預(yù)測(cè)預(yù)吹掃點(diǎn)火燃燒復(fù)位待機(jī)過程結(jié)果自控及聯(lián)合閉合如回路分開停止及復(fù)位預(yù)檢鼓風(fēng)確認(rèn)元件如自檢不成功鎖定鼓風(fēng)確認(rèn)如鼓風(fēng)確認(rèn)失敗鎖定鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行后吹掃預(yù)檢火焰預(yù)檢過程中如燃燒室內(nèi)有火焰鎖定火焰監(jiān)測(cè)檢測(cè)過程中

12、如熄滅鎖定點(diǎn)火變壓器開始火焰或小火燃燒負(fù)荷調(diào)節(jié)燃油（氣）程序控制(功率350kw一體燃燒器控制程序 程序安全預(yù)測(cè)預(yù)吹掃點(diǎn)火燃燒復(fù)位待機(jī)過程結(jié)果自動(dòng)及聯(lián)鎖，低燃?xì)鈮毫ΡＷo(hù)如回路分開或低燃?xì)鈮毫ΡＷo(hù)動(dòng)作停止及復(fù)位高燃?xì)鈮毫ΡＷo(hù)高燃?xì)鈮毫ΡＷo(hù)動(dòng)作鎖定氣閥防漏或檢漏檢漏過程中如超出泄漏設(shè)定鎖定預(yù)檢鼓風(fēng)確認(rèn)元件如自檢測(cè)不成功鎖定鼓風(fēng)確認(rèn)如鼓風(fēng)確認(rèn)失敗鎖定鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行后吹掃_(dá)預(yù)減火焰預(yù)檢過程中如燃燒室內(nèi)有火焰鎖定火焰監(jiān)測(cè)檢測(cè)過程中如火熄滅鎖定點(diǎn)火變壓器、_開始火焰額定功率1200kw時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃開始火焰后再轉(zhuǎn)點(diǎn)小火_小火額定功率1200kw時(shí)可直接點(diǎn)小火_燃燒負(fù)荷調(diào)節(jié)_燃?xì)?油)鍋爐燃燒系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警與聯(lián)鎖保護(hù)

13、 1 熄火保護(hù) 2 燃?xì)忾y檢漏 BGXB1規(guī)定燃燒器功率3000kw時(shí)必須配置檢漏裝置，1000kw燃燒器功率3000kw時(shí)，可配置檢漏裝置或采用帶有關(guān)閥指示（CPI）的燃?xì)獍踩y；燃燒器功率1000kw時(shí)，一般不配制檢漏裝置，但仍須串聯(lián)兩個(gè)電磁閥。 3 燃燒系統(tǒng)其他連鎖保護(hù) 4 鍋爐運(yùn)行安全聯(lián)鎖保護(hù) 5 一般電路都有高壓，過電流，缺相和繼電保護(hù)燃?xì)猓ㄓ停╁仩t負(fù)荷調(diào)節(jié) 負(fù)荷調(diào)節(jié)方式： 一段 兩段（或三段）， 平滑過渡兩段， 比例調(diào)節(jié) *(最經(jīng)濟(jì)）燃燒器選型一 一體式燃燒器選型1）根據(jù)燃料種類和需要的負(fù)荷調(diào)節(jié)方式選擇燃燒器種類鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)方式 鍋爐容量為0.5t/h時(shí)常用一段調(diào)節(jié)；0.52t/h

14、常用二段調(diào)節(jié)；24t/h鍋爐燃?xì)獾倪x漸進(jìn)兩段調(diào)節(jié)，燃油時(shí)常用三段調(diào)節(jié)；6t/h以上一般用比例調(diào)節(jié)。2）根據(jù)所需功率和爐膛壓力（爐膛背壓）以及使用地海拔高度選擇燃燒機(jī)型號(hào) 功率 燃燒機(jī)功率=鍋爐功率鍋爐熱效率 單位換算1噸/H=700kw 0.7Mw=60104kcal/h=700kw燃油燃燒器功率也用小時(shí)燃油量（/h)表示：輕柴油1 /h=11.86kw（10200kcal/h） 1kw=860kcal/h 爐膛背壓p 負(fù)壓燃燒時(shí)為p=0，微正壓燃燒時(shí)p等于鍋爐煙氣流動(dòng)總阻力。在沒有確切數(shù)據(jù)的情況，鍋爐煙氣流動(dòng)阻力一般可按： 0.5t/h鍋爐p=23mbar; 0.51t/h鍋爐 p=46mb

15、ar； 24 t/h鍋爐 p=68mbar ； 68 t/h鍋爐 p=812mbar； 10 t/h鍋爐 p=105mbar。鍋爐有尾部受熱面時(shí)加23mbar。1 mbar=10-4MPa.燃燒器選型功率-背壓曲線 與海拔高度有關(guān)系3）選擇燃油噴嘴型號(hào)和燃?xì)忾y組型號(hào)及公稱通徑燃油燃燒器簡(jiǎn)單壓力霧化油嘴壓力為7bar的噴油量，單位gal/h. 1gal/h=3.785L/h 1bar=0.1MPa 噴嘴號(hào)=(g/pc)/(3.875p/7) g為噴油量，kg/h; p為霧化壓力，bar；pc為燃料密度，kg/L。 兩段或三段火調(diào)節(jié)時(shí)，每個(gè)噴油嘴量可為額定油耗的1/2或1/3；比例調(diào)節(jié)燃油噴嘴與燃

16、燒機(jī)號(hào)固定匹配。不同品牌一定型號(hào)的燃?xì)馊紵鳎y組型號(hào)大都有固定匹配，其公稱通徑?jīng)Q定于燃?xì)夥N類和供氣壓力。4）燃燒器型號(hào)選定后，根據(jù)鍋爐火焰形式核對(duì)燃燒器火焰尺寸與鍋爐爐膛尺寸是否適應(yīng)燃燒器選型二 分體式燃燒器選型與一體式燃燒器選型的不同點(diǎn)如下所述分體式燃燒器分為直形火焰和形狀可調(diào)火焰兩種形式。前者適用于鍋殼鍋爐和鍋筒縱置水管鍋爐，后者適用于鍋筒橫置水管鍋爐。分體式燃燒器的風(fēng)機(jī)與燃燒器本體是分開的，所以沒有功率背壓曲線，確定燃燒器機(jī)號(hào)時(shí)只考慮功率，爐膛背壓在選風(fēng)機(jī)時(shí)考慮。（需要根據(jù)功率和燃料種類選配噴嘴）分體式燃燒器風(fēng)機(jī)參數(shù)和燃?xì)夤鈮毫?風(fēng)機(jī)風(fēng)壓 =備用系數(shù)*（爐膛背壓+燃燒器空氣阻力+風(fēng)道

17、阻力）風(fēng)機(jī)風(fēng)量根據(jù)燃料消耗量計(jì)算，一般按照每1t/h鍋爐功率1000m3/h（風(fēng)溫20）風(fēng)量估算。燃?xì)夤鈮毫Γt膛背壓+燃燒器空氣阻力+風(fēng)道阻力）分體式燃燒器一般都是比例調(diào)節(jié)，蒸汽鍋爐按鍋爐工作壓力選配比例壓力傳感器和比例調(diào)節(jié)儀，熱水鍋爐和有機(jī)熱載體鍋爐按出口溫度選配 比例溫度傳感器和比例調(diào)節(jié)儀。分體式燃燒器的燃?xì)忾y組或燃油泵組件按燃料種類和燃料消耗量選配綜合各項(xiàng)，選配控制箱和電源箱。燃?xì)猓ㄓ停╁仩t安裝調(diào)試燃?xì)猓ㄓ停╁仩t的安裝程序，安裝技術(shù)要求，驗(yàn)收規(guī)范，鍋爐本體及其儀表部分的調(diào)試與運(yùn)行等與燃煤鍋爐相同，詳見GB50237工業(yè)鍋爐工程施工及驗(yàn)收規(guī)范。一 安裝的注意重點(diǎn)1）爐墻，護(hù)板，防爆門2

18、）煙道，燃料供應(yīng)系統(tǒng) 3）喧口，燃燒器連接4）電源，控制箱5）燃?xì)忮仩t房應(yīng)有燃?xì)鉂舛缺O(jiān)測(cè)器二 燃?xì)猓ㄓ停╁仩t燃燒調(diào)試1燃燒調(diào)試的基本任務(wù)保證燃燒按正常程序穩(wěn)定運(yùn)行，確保運(yùn)行安全調(diào)整燃料量適應(yīng)鍋爐負(fù)荷要求，確保用戶實(shí)際需要調(diào)整空氣/燃料比達(dá)到最佳狀態(tài)，確保最好的節(jié)能減排效果。2 對(duì)燃燒器的要求 見下表，其他工業(yè)鍋爐用一體式燃油燃燒器和燃?xì)馊紵餍阅茉u(píng)價(jià)技術(shù)條件。燃?xì)猓ㄓ停╁仩t安裝調(diào)試項(xiàng)目技術(shù)要求額定輸出功率P的偏差/KW5%適應(yīng)電壓波動(dòng)范圍85%110%空氣系數(shù)（含氧量） 12（3.5%）振動(dòng)速度6.3mm/s噪音85dB(A)燃料燃油燃?xì)鉄煔庵信欧盼顲O 125mg/m395mg/m3NOX

19、300mg/m3200mg/m3CmHn 20mg/m320mg/m3燃料含灰0.01%時(shí)的煙塵量50mg/m350mg/m3煙氣黑度 林?jǐn)R曼1級(jí)林?jǐn)R曼1級(jí)點(diǎn)火安全時(shí)間 P350kw時(shí)7sP350 350kw時(shí)5sP350kw時(shí)5sP350 350kw時(shí)3s熄火安全時(shí)間 1S1S吹掃時(shí)間 風(fēng)機(jī)最大風(fēng)量時(shí)20S；50%風(fēng)量時(shí)40S負(fù)荷調(diào)節(jié)比R P350kw時(shí)1：1 350kw P3000kw時(shí)2：13000kw P8000kw時(shí)3：1 P8000 8000kw時(shí)4：1 燃油（氣）鍋爐燃燒調(diào)試3調(diào)試前的檢查與單機(jī)試運(yùn)檢查燃?xì)忾y組前的燃?xì)夤鈮毫?，壓力達(dá)不到規(guī)定值則不能達(dá)到滿負(fù)荷。檢查燃料供應(yīng)供應(yīng)系統(tǒng)各閥門和風(fēng)門原始位置，燃?xì)忾y組，壓力開關(guān)，溫控開關(guān)的設(shè)置，燃油霧化片選擇，電器的連接等，過濾器是否暢通。檢查蒸