產品詳情
生物質爐微油點火生物質顆粒燃燒機設計
摘要：介紹了對一臺容量為50WM鍋爐的生物質生物質燃燒機的改造過程。根據燃燒理論，將原來的生物質生物質顆粒燃燒機改造成了微油點火生物質顆粒燃燒機，并介紹了生物質顆粒燃燒機的設計思想，以及小油槍的計算方法。微油點火生物質顆粒燃燒機采用了分級燃燒方式和二次鳳冷卻技術，能夠很好起到穩燃和冷卻的作用。改造后的效果表明該生物質燃燒機鍋爐啟停速度快，燃燒穩定，節約燃油，降低了生產成本。
設計對一臺鍋爐的生物質燃燒機的設計和改造。鍋爐的額定發電功率為50MW，額定蒸發量220t缸生物質顆粒燃燒機噴口尺寸：402nm（高）×428rrrn（寬），中間儲藏式乏氣送粉。采用正四角布置，每一個角的噴嘴自上而下布置為二、一、二、一、二。爐膛內部形成四角切圓式的燃燒方式，起到鍋爐冷態點火和燃燒不穩定時的助燃作用，生物質生物質顆粒燃燒機是直流式生物質顆粒燃燒機。
改造方案為：根據鍋爐的參數和設計的要求，將鍋爐對角下層的生物質生物質燃燒機改為微油點火燃燒器，共設有2支微油點火生物質顆粒燃燒機，將點火小油槍傾斜放入一次風主生物質顆粒燃燒機中。仍然采用四角切圓的方式，切圓直徑為500mm，并且根據需要調整一次風噴口。對于生物質顆粒燃燒機材料的選擇，局部高溫區域選擇耐熱鋼1C r18Ni9I'i，部分低溫部件使用RTCr。
改造后的生物質顆粒燃燒機分為二級生物質燃燒室和一個油燃燒室。分級生物質然燒室處增加環縫冷卻技術自其周界吹入二次風，作為環縫冷卻氣膜。微油點火油槍采用內混式高壓氣流霧化噴嘴，直筒應用能源技術平流式配風器。
在點火過程中，由油槍噴出的油進入油燃燒室燃燒，點燃后的高溫火焰噴入一級生物質燃燒室并點燃其中的生物質，著火后的生物質繼而點燃級生物質。由于采用逐級放大的點燃方式，該設計比普通生物質生物質燃燒機節煤高達70%以上，節油率達到90%以上，并且燃燒穩定性好，可靠性高，同時由于不增加任何復雜結構而使改造成本低，適應范圍廣。
1 微油點火技術的原理及其特點
微油點火技術主要是由小油槍點火和小油槍生物質燃燒室點火組成。
小油槍點火的工作原理是：先利用壓縮空氣的高速射流將燃料油直接擊碎，霧化成超細油滴進行燃燒，同時巧妙地利用燃燒產生的熱量對燃油進行加熱、擴容，使燃油在極短的時間內蒸發氣化。油槍在正常燃燒過程中直接燃燒油氣，從而大大提高燃燒效率及火焰溫度。氣化燃燒后的火焰剛性極強、傳播速度極快，火焰呈完全透明狀（根部為藍色，中間及尾部為透明白色），火焰中心溫度高達1500～2000 aC,可作為高溫火核在生物質生物質顆粒燃燒機內進行直接點燃一級生物質燃燒室的煤粉，從而僅使用少量燃油實現電站鍋爐啟動、停止以及低負荷穩燃。
小油槍點火生物質生物質顆粒燃燒機的工作原理是：把氣化小油槍產生的高溫汕火焰引入生物質生物質顆粒燃燒機一級燃燒室，當濃相生物質通過氣化燃燒高溫火核時，煤溫度急劇升高、破裂粉碎，釋放出大量的揮發你并迅速著火燃燒。己著火燃燒的濃相生物質在二次室內與稀相生物質混合并點燃稀相生物質，實現了生物質的分級燃燒，燃燒能量逐級放大，達到點火并加速生物質燃燒的目的，大幅度減少生物質燃燒所需的引燃能量。為了防止生物質顆粒燃燒機燒壞和在生物質顆粒燃燒機內發生結渣，采用多級氣膜冷卻風保護噴口安全以及用來補充后期燃燒所需要的氧氣量。
微油點火技術的特點：(1)在鍋爐啟動停止、低負荷穩燃運動狀態下能節約大量燃油，節油率在90%以上。(2)投資少，見效快，回報周期短，一年左右能收回投資。(3)系統簡單，維護量小，操作方便，對于風速、生物質濃度，煤質等參數變化適應能力強。(4)初期可投入電除塵，有利于環儡有氣膜風保護，生物質顆粒燃燒機無結焦現象。(5)設備和系統可靠，自動化程度蒜并與BMS進行通訊經歷多次長時間連續運行考驗，未出現任何故障。
2 微油點火系統的構成
微油點火生物質顆粒燃燒機主要由微油槍點火系統、煤粉生物質燃燒機和控制系統三大部分組成。點火系統由微油燃燒室及高壓點、壓縮空氣、燃燒油系統、壁溫監測、火檢系統等組成。生物質生物質顆粒燃燒機主要由生物質濃縮器、一次煤扮燃燒室、二次生物質燃燒室、周界風和冷卻風室組成。控制系統對點火系統和送粉系統進行控制，實現程控點火與油槍滅火聯鎖保護，保證鍋爐安全穩定可靠運行。
3 設計方案及計算原理
3.1 生物質燃燒機的計算
鍋爐的熱平衡是輸入鍋爐的熱量等于有效利用熱量加各項損失。熱平衡計算是鍋爐熱力計算的一部分，它對鍋爐的設計和運行都很重要，此外鍋爐熱效率是按反平衡方法確定的。
根據要求可以對尺寸調整如下：
①考慮到噴口尺寸要求428mm×40盈mn為合理匹配使長寬差同樣為428mm - 402nm一26mm,
②同時由于生物質燃燒機內部需要一定尺寸圓角處理以防結渣，會直接影響噴口面積，所以在尺寸允許的情況下做必要調整，適當增大計算尺寸；
③根據經驗選擇倒角圓弧半徑為42nm，此時約減小截面積3500mmz所以擬選一次風噴口尺寸為：324mm×350mm。
經過較核以上數據符合要求。
本設計采用0。輕質柴油，由于小油槍點火一級生物質應占總生物質比例的吉。取生物質的著火熱Qz^—1364kj/s，油的發熱量42900kJ /kg。
—級生物質著火熱：Qz小一蜴×B j×專×吉一124. 78kJ／s
理論燃油量：‰一直曼暑×∈一4. 074g／s(∈為修正系數，取值1.4)
高壓蒸汽內混式噴嘴采取兩次霧化的的方式，它將限定燃油流量的噴口置于噴嘴的內部，不受火焰輻射加熱。噴出的燃油在油出口處供給的霧化氣進行次霧化，然后再經直徑較大的噴口噴出，進行次霧化，這樣就很好的避免了小流量帶來的問題。所以本設計果用高壓氣內混式噴嘴。該噴嘴霧化效果好，霧化后的油滴直徑為91. 2mrr< lOOmm。小油槍結構尺寸見圖2。
配風器是點火小油槍的重要組成部分，本設計采用直筒平流式配風器，它的一次風（占總風量的10%～扣%）經穩燃器產生旋轉，在出口處產生一個較弱的中性回流區，即保證油霧穩定著火，又防止其熱分解。二次風(占總風量的80%～90%)是直流的，平行于軸線告訴流動，衰減慢，能穿入火焰核心，加強后期混合，強化燃燒過程。其結構簡單，流動阻力小，操作方便，便于調節，比較起來更加適合本設的要求。
其次，由于采用小油槍，燃油量較小同時點火性能要有高保證，結構不宜特別復雜，所以采用直接點火中的高能點火裝置比較合適。
4 節油性能分析
鍋爐在冷爐啟動時，用于點火的耗油量一般每小時約為鍋爐額定燃燒發熱量的1/3，須持續數小時，待爐膛各處均達到高溫后，才能切換成燒煤粉，因此耗油量相當可觀。
對一臺50MW鍋爐，一般生物質生物質燃燒機的燃油量為44. 81g／s。本設計由于采用微油點火燃燒器，燃油量為4. 07g /s< 44. 81g／s。節油率達到91%，節油效果相當顯著。
5 結語
本設計與傳統生物質顆粒燃燒機相比，極大地提高了節油效率。與目前國內存在的少油點火生物質顆粒燃燒機相比，節油效果更好，并且沒有因此增加任何復雜結構，設計當中采用的二次風冷卻系統，結構簡單，同時具備冷卻和助燃兩種功用。生物質顆粒燃燒機整體根據具體情況選擇不同材料有效降低制造成本。與無油點火生物質顆粒燃燒機相比，對爐膛結構等的改動很小，適應性更強，具有較高的經濟優勢和市場潛力。
生物質燃燒機，http://www.jiegankeliji.com
生物質氣化站，http://www.598jx.com
摘要：介紹了對一臺容量為50WM鍋爐的生物質生物質燃燒機的改造過程。根據燃燒理論，將原來的生物質生物質顆粒燃燒機改造成了微油點火生物質顆粒燃燒機，并介紹了生物質顆粒燃燒機的設計思想，以及小油槍的計算方法。微油點火生物質顆粒燃燒機采用了分級燃燒方式和二次鳳冷卻技術，能夠很好起到穩燃和冷卻的作用。改造后的效果表明該生物質燃燒機鍋爐啟停速度快，燃燒穩定，節約燃油，降低了生產成本。
設計對一臺鍋爐的生物質燃燒機的設計和改造。鍋爐的額定發電功率為50MW，額定蒸發量220t缸生物質顆粒燃燒機噴口尺寸：402nm（高）×428rrrn（寬），中間儲藏式乏氣送粉。采用正四角布置，每一個角的噴嘴自上而下布置為二、一、二、一、二。爐膛內部形成四角切圓式的燃燒方式，起到鍋爐冷態點火和燃燒不穩定時的助燃作用，生物質生物質顆粒燃燒機是直流式生物質顆粒燃燒機。
改造方案為：根據鍋爐的參數和設計的要求，將鍋爐對角下層的生物質生物質燃燒機改為微油點火燃燒器，共設有2支微油點火生物質顆粒燃燒機，將點火小油槍傾斜放入一次風主生物質顆粒燃燒機中。仍然采用四角切圓的方式，切圓直徑為500mm，并且根據需要調整一次風噴口。對于生物質顆粒燃燒機材料的選擇，局部高溫區域選擇耐熱鋼1C r18Ni9I'i，部分低溫部件使用RTCr。
改造后的生物質顆粒燃燒機分為二級生物質燃燒室和一個油燃燒室。分級生物質然燒室處增加環縫冷卻技術自其周界吹入二次風，作為環縫冷卻氣膜。微油點火油槍采用內混式高壓氣流霧化噴嘴，直筒應用能源技術平流式配風器。
在點火過程中，由油槍噴出的油進入油燃燒室燃燒，點燃后的高溫火焰噴入一級生物質燃燒室并點燃其中的生物質，著火后的生物質繼而點燃級生物質。由于采用逐級放大的點燃方式，該設計比普通生物質生物質燃燒機節煤高達70%以上，節油率達到90%以上，并且燃燒穩定性好，可靠性高，同時由于不增加任何復雜結構而使改造成本低，適應范圍廣。
1 微油點火技術的原理及其特點
微油點火技術主要是由小油槍點火和小油槍生物質燃燒室點火組成。
小油槍點火的工作原理是：先利用壓縮空氣的高速射流將燃料油直接擊碎，霧化成超細油滴進行燃燒，同時巧妙地利用燃燒產生的熱量對燃油進行加熱、擴容，使燃油在極短的時間內蒸發氣化。油槍在正常燃燒過程中直接燃燒油氣，從而大大提高燃燒效率及火焰溫度。氣化燃燒后的火焰剛性極強、傳播速度極快，火焰呈完全透明狀（根部為藍色，中間及尾部為透明白色），火焰中心溫度高達1500～2000 aC,可作為高溫火核在生物質生物質顆粒燃燒機內進行直接點燃一級生物質燃燒室的煤粉，從而僅使用少量燃油實現電站鍋爐啟動、停止以及低負荷穩燃。
小油槍點火生物質生物質顆粒燃燒機的工作原理是：把氣化小油槍產生的高溫汕火焰引入生物質生物質顆粒燃燒機一級燃燒室，當濃相生物質通過氣化燃燒高溫火核時，煤溫度急劇升高、破裂粉碎，釋放出大量的揮發你并迅速著火燃燒。己著火燃燒的濃相生物質在二次室內與稀相生物質混合并點燃稀相生物質，實現了生物質的分級燃燒，燃燒能量逐級放大，達到點火并加速生物質燃燒的目的，大幅度減少生物質燃燒所需的引燃能量。為了防止生物質顆粒燃燒機燒壞和在生物質顆粒燃燒機內發生結渣，采用多級氣膜冷卻風保護噴口安全以及用來補充后期燃燒所需要的氧氣量。
微油點火技術的特點：(1)在鍋爐啟動停止、低負荷穩燃運動狀態下能節約大量燃油，節油率在90%以上。(2)投資少，見效快，回報周期短，一年左右能收回投資。(3)系統簡單，維護量小，操作方便，對于風速、生物質濃度，煤質等參數變化適應能力強。(4)初期可投入電除塵，有利于環儡有氣膜風保護，生物質顆粒燃燒機無結焦現象。(5)設備和系統可靠，自動化程度蒜并與BMS進行通訊經歷多次長時間連續運行考驗，未出現任何故障。
2 微油點火系統的構成
微油點火生物質顆粒燃燒機主要由微油槍點火系統、煤粉生物質燃燒機和控制系統三大部分組成。點火系統由微油燃燒室及高壓點、壓縮空氣、燃燒油系統、壁溫監測、火檢系統等組成。生物質生物質顆粒燃燒機主要由生物質濃縮器、一次煤扮燃燒室、二次生物質燃燒室、周界風和冷卻風室組成。控制系統對點火系統和送粉系統進行控制，實現程控點火與油槍滅火聯鎖保護，保證鍋爐安全穩定可靠運行。
3 設計方案及計算原理
3.1 生物質燃燒機的計算
鍋爐的熱平衡是輸入鍋爐的熱量等于有效利用熱量加各項損失。熱平衡計算是鍋爐熱力計算的一部分，它對鍋爐的設計和運行都很重要，此外鍋爐熱效率是按反平衡方法確定的。
根據要求可以對尺寸調整如下：
①考慮到噴口尺寸要求428mm×40盈mn為合理匹配使長寬差同樣為428mm - 402nm一26mm,
②同時由于生物質燃燒機內部需要一定尺寸圓角處理以防結渣，會直接影響噴口面積，所以在尺寸允許的情況下做必要調整，適當增大計算尺寸；
③根據經驗選擇倒角圓弧半徑為42nm，此時約減小截面積3500mmz所以擬選一次風噴口尺寸為：324mm×350mm。
經過較核以上數據符合要求。
本設計采用0。輕質柴油，由于小油槍點火一級生物質應占總生物質比例的吉。取生物質的著火熱Qz^—1364kj/s，油的發熱量42900kJ /kg。
—級生物質著火熱：Qz小一蜴×B j×專×吉一124. 78kJ／s
理論燃油量：‰一直曼暑×∈一4. 074g／s(∈為修正系數，取值1.4)
高壓蒸汽內混式噴嘴采取兩次霧化的的方式，它將限定燃油流量的噴口置于噴嘴的內部，不受火焰輻射加熱。噴出的燃油在油出口處供給的霧化氣進行次霧化，然后再經直徑較大的噴口噴出，進行次霧化，這樣就很好的避免了小流量帶來的問題。所以本設計果用高壓氣內混式噴嘴。該噴嘴霧化效果好，霧化后的油滴直徑為91. 2mrr< lOOmm。小油槍結構尺寸見圖2。
配風器是點火小油槍的重要組成部分，本設計采用直筒平流式配風器，它的一次風（占總風量的10%～扣%）經穩燃器產生旋轉，在出口處產生一個較弱的中性回流區，即保證油霧穩定著火，又防止其熱分解。二次風(占總風量的80%～90%)是直流的，平行于軸線告訴流動，衰減慢，能穿入火焰核心，加強后期混合，強化燃燒過程。其結構簡單，流動阻力小，操作方便，便于調節，比較起來更加適合本設的要求。
其次，由于采用小油槍，燃油量較小同時點火性能要有高保證，結構不宜特別復雜，所以采用直接點火中的高能點火裝置比較合適。
4 節油性能分析
鍋爐在冷爐啟動時，用于點火的耗油量一般每小時約為鍋爐額定燃燒發熱量的1/3，須持續數小時，待爐膛各處均達到高溫后，才能切換成燒煤粉，因此耗油量相當可觀。
對一臺50MW鍋爐，一般生物質生物質燃燒機的燃油量為44. 81g／s。本設計由于采用微油點火燃燒器，燃油量為4. 07g /s< 44. 81g／s。節油率達到91%，節油效果相當顯著。
5 結語
本設計與傳統生物質顆粒燃燒機相比，極大地提高了節油效率。與目前國內存在的少油點火生物質顆粒燃燒機相比，節油效果更好，并且沒有因此增加任何復雜結構，設計當中采用的二次風冷卻系統，結構簡單，同時具備冷卻和助燃兩種功用。生物質顆粒燃燒機整體根據具體情況選擇不同材料有效降低制造成本。與無油點火生物質顆粒燃燒機相比，對爐膛結構等的改動很小，適應性更強，具有較高的經濟優勢和市場潛力。
生物質燃燒機，http://www.jiegankeliji.com
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