燃油燃?xì)忮仩t雙燃料切換模式的研究應(yīng)用

蘇文龍 王旭春 賀猛

【摘要】 燃油燃?xì)忮仩t在國內(nèi)堪為少數(shù)，蒸發(fā)量420t/h，額定壓力9.8MPa的燃油燃?xì)鉅t在國內(nèi)更為少見，以天然氣和混合燃料油為燃料的鍋爐涉及到油氣混燒的切換，在切換過程中由于燃料油采用蒸汽霧化，如果出現(xiàn)霧化蒸汽壓力失穩(wěn)，霧化效果不好容易導(dǎo)致鍋爐滅火跳閘本文以鍋爐雙燃料切換過程為研究對象，充分分析跳閘原因，通過改變雙燃料切換模式從而成功避免在雙燃料切換過程中出現(xiàn)燃燒失穩(wěn)現(xiàn)象。

【關(guān)鍵詞】 燃油燃?xì)忮仩t 油氣混燒 雙燃料切換 燃燒失穩(wěn) 鍋爐滅火跳閘

一、背景簡介

某煉化一體化工程1#～4#爐為哈爾濱鍋爐制造廠設(shè)計(jì)、制造的蒸發(fā)量為420t/h燃?xì)?、燃油氣高壓鍋爐，1#爐、2#爐型號為HG-420/9.8-Q23 ，3#爐、4#爐型號為 HG-420/9.8-YQ23。本鍋爐為單汽包、自然循環(huán)、集中下降管、Π形布置的油氣混燒/燃?xì)鉅t，鍋爐前部為爐膛，四周布滿膜式水冷壁，爐膛出口處布置屏式過熱器。水平煙道裝設(shè)了一級對流過熱器（高溫過熱器），爐頂、水平煙道轉(zhuǎn)向室和尾部包墻均采用膜式管包敷，尾部豎井煙道中布置一級低溫過熱器、一級省煤器（分上、下兩段）和兩級臥式管式空氣預(yù)熱器。

前墻布置兩層8只旋流燃燒器，由英國漢姆沃斯燃燒工程公司設(shè)計(jì)制造。燃料為100%燃?xì)鉅t兩臺、60%油+40%氣的燃油氣爐兩臺。

二、雙燃料切換操作中導(dǎo)致停爐現(xiàn)象

3、4#爐為油氣混燒鍋爐，燃油來自罐區(qū)經(jīng)過加熱的混合燃料油經(jīng)過濾器過濾后，通過燃料油泵加壓進(jìn)入混合燃料油加熱器再次加熱到燃燒器要求的溫度，再經(jīng)爐前燃油分配系統(tǒng)過濾器過濾和調(diào)節(jié)閥組后接入油氣混燒鍋爐各燃燒器，進(jìn)入鍋爐爐膛燃燒。在爐前燃油分配系統(tǒng)和鍋爐燃油管道上均設(shè)有回油管線；吹掃及霧化蒸汽通過1.2MPa管網(wǎng)接入，然后通過自力式調(diào)節(jié)閥降到合適壓力接入油槍對燃油進(jìn)行霧化燃燒。當(dāng)3、4#爐按下“雙燃料選擇”按鈕后，燃油速斷閥開啟，回油速斷閥關(guān)閉，1～8#燃燒器燃油速斷閥同時(shí)開啟，1～8#燃燒器吹掃霧化速斷閥同時(shí)開啟，鍋爐滅火跳閘。

跳閘后收出條件為鍋爐最后一支燃燒器跳閘，鍋爐霧化蒸汽壓力底底，同時(shí)觸發(fā)了幾個(gè)條件，為了更好的研究，我們進(jìn)行了相應(yīng)的試驗(yàn)和分析，為了保證試驗(yàn)的可靠性，我們逐個(gè)燃燒器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，找出真正跳閘原因。

三、雙燃料切換過程中導(dǎo)致停爐的原因分析

吹掃及霧化蒸汽管線上的自力式調(diào)節(jié)閥為機(jī)械式調(diào)節(jié)閥，當(dāng)1～8#燃燒器吹掃霧化速斷閥同時(shí)開啟時(shí)，霧化蒸汽流量突然增加，自力式調(diào)節(jié)閥無法跟上規(guī)定的霧化蒸汽壓力導(dǎo)致燃料油無法充分霧化，導(dǎo)致鍋爐燃料燃燒脫節(jié)，火焰失穩(wěn)，由于幾支燃燒器火檢同時(shí)檢測不到火焰導(dǎo)致鍋爐滅火跳閘。

通過分析只有干預(yù)雙燃料切換過程才能從根本上保證燃燒穩(wěn)定，但又要滿足雙燃料切換成功，需要將雙燃料切換模式進(jìn)行優(yōu)化。將8只燃燒器同時(shí)切換進(jìn)行手動(dòng)干預(yù)為逐步切換，這樣可以有效保證鍋爐燃燒穩(wěn)定，可以有效避免脈動(dòng)燃燒。

脈動(dòng)燃燒是借用了醫(yī)學(xué)用語“脈搏跳動(dòng)”現(xiàn)象之意，對燃燒而言，是強(qiáng)、弱結(jié)合的燃燒，即一會采用大流量燃燒（高燃燒強(qiáng)度），一會又采用低流量燃燒（低燃燒強(qiáng)度），且周期變化，這種現(xiàn)象猶如脈搏的跳動(dòng)，故得名。高燃燒強(qiáng)度時(shí)，火焰長，主要是使遠(yuǎn)距離的空間獲得熱量，反之，火焰短，就是使近距離獲得熱量，目的是使整個(gè)爐內(nèi)獲熱均勻，以保證爐子溫度均勻。

但是在切換過程中容易使火檢檢測不到火焰從而使鍋爐滅火。為了避免這一現(xiàn)象，我們逐個(gè)燃燒器投用雙燃料，這樣就可以減少切換雙燃料對燃燒穩(wěn)定的影響。

四、雙燃料切換模式優(yōu)化

通過以上原因分析，結(jié)合燃油燃?xì)忮仩t雙燃料切換邏輯，通過人為手動(dòng)操作解決雙燃料切換操作中導(dǎo)致停爐的問題：

在雙燃料切換操作前，開啟吹掃及霧化蒸汽手動(dòng)閥，關(guān)閉1～8#燃燒器燃油手動(dòng)閥和吹掃及霧化蒸汽手動(dòng)閥，然后按下“雙燃料選擇”按鈕，待燃油速斷閥開啟，回油速斷閥關(guān)閉，1～8#燃燒器燃油速斷閥開啟，1～8#燃燒器吹掃霧化速斷閥開啟（即雙燃料切換成功）后，再開啟1～8#燃燒器燃油手動(dòng)閥，給吹掃及霧化蒸汽自力式調(diào)節(jié)閥一定的緩沖時(shí)間，使霧化蒸汽壓力在規(guī)定的范圍內(nèi)保證燃料油能充分霧化，從而解決雙燃料切換操作中導(dǎo)致停爐的問題

五、結(jié)束語

燃油燃?xì)忮仩t在國內(nèi)堪為少數(shù)，蒸發(fā)量420t/h，額定壓力9.8MPa的燃油燃?xì)鉅t在國內(nèi)更為少見，以天然氣和混合燃料油為燃料的鍋爐涉及到油氣混燒的切換，在切換過程中由于燃料油采用蒸汽霧化，如果出現(xiàn)霧化蒸汽壓力失穩(wěn)，霧化效果不好容易導(dǎo)致鍋爐滅火跳閘本文以鍋爐雙燃料切換過程為研究對象，充分分析跳閘原因，通過改變雙燃料切換模式從而成功避免在雙燃料切換過程中出現(xiàn)燃燒失穩(wěn)現(xiàn)象。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]四川石化鍋爐操作規(guī)程