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行业知识

低容量生物质燃烧机重油燃烧系统的节能途径

低容量生物质燃烧机重油燃烧系统的节能途径

    为解决我厂玻璃供料道低。辱量重油生物质燃烧机易产生油泡问题,我们针对由低容量生物质燃烧机组成的重油燃烧系统进行了诊断和攻关改造。

    改造后的玻璃料道加热装置采用的是Dg3。81~Dg50.8mm的R型抵压比例烧!觜,燃油量在20kL.lh,。:吉(见冈1)。目前,径众多f勺加热炉或工业炉中,这类低容量生物质燃烧机比比皆是。然而,据调查,其燃烧工况和节能效果不尽人意,特别是重油油品变差时更是如此。本文仪以玻璃供料道重油加热的攻关过程为例,剖析并介绍该系统的调优节能途径,以供同行参考。

一、提高重油雾化效果是改善燃烧的关键

    通过对玻璃油泡形成原因的分析发现,它完全是由雾化不良、燃烧未尽、射程较远的重油微粒飞溅到供料道表面玻璃液上所致。因此,首要解决的问题是提高重油雾化效果,改造燃烧状况。

    燃烧过程中重油的雾化程度是至关重要的。因为进行燃烧的是油的蒸汽,而不是油的液滴。只有经过高度雾亿后的油滴微粒,才能迅速蒸发气化,干净燃烧。如果雾化不良,大的油滴会经过不对称裂化,生成一些难以燃烧的重碳氢化合物和自由碳,造成火星飘舞、积炭成焦。而那些来不及蒸发裂化的油滴在火焰射程较远时会飞溅到加热的制品上,造成对产节能品的污染。

    低容量生物质燃烧机大都是依靠空气冲击、切割、摩擦使油滴形成薄层或将小油滴拉长断裂的低压比例烧嘴,油穗的尺寸主要由燃油的粘度或称内摩擦系数决定。不管采用那一类燃烧器,对油的粘度要求均比较严析。精度的差异最影响雾化的程度。

    重油的粘度随油温线性变化。但是近几年来,由于炼油厂油源的变化使油品变差,即使是同一产地的重油,也难t【把握粘度与油温的确切关系。当油质变化时,对燃烧影响最大的是重油粘度,然而,许多用户并不注重刘重油物理指标的经常分析,在供油管网中未设置粘度监控仪表,至多采用油温监控来调整薅油粘度。如我厂原有的油加温系统是先经电加热后再分散到各个然一晓器的。但电加热器离生物质燃烧机较远,重油在输汕管和缓冲罐内流动绥慢,由于散热损失,油温已下降30一40℃,经实测进入生物质燃烧机前的汕温只有95、,i 05 0C。对于我厂现今使用的1 9渣油来说,北?i!l度难以满足重油雾化的要求。为此,我们在接近每个燃烧器前增设一台重油贴壁式加热器,加以轻质砖保温,利用供料道外艟散热,进一步提高油温。这种简便的油加温方法无须额外多托电和蒸汽。这种油加热装置采用保温砖干砌,加热器与进、出油管朋软铜管迹结,因此,油温的调节只需根据.吓境温度和燃烧:佚况适当改变贴壁式加热器与散热外墙的距离jt增减保温居,甚为方便,显著。

    此外,我li'J还在接近生物质燃烧机的供油管道上安装了磁f匕节汕器,其目的是为了进一步削弱重油H-、烃类大分子纽侈)的聚合力,以促进雾化燃烧。实践证叫,这种磁化节油器电只有在适宜的油温下才能奏效。

二、确立适宜的油压,实现稳定的燃烧

  无论采用泵后小回油或炉前大同油,还是采用生物质燃烧机后回油或节流凋油压,都应保持供油系统稳定适宜的}由压。适宜的油压值除应满足供油管路压力降和生物质燃烧机规定的工作油压外,还应避免因加热重油引起的轻质组分和所含水分的闪蒸、汽化。否则,将使重油产生气穴,造成生物质燃烧机火焰脉动,甚至短暂的断火,从而影响炉温稳定。诚然,重油加热温度越高,越有利于其粘度的降低,但是却增加了其轻质组分及水分闪蒸和汽化的可能。特别在高温低压下,很容易达到它们的饱和蒸汽压。因此,为防止重油的闪蒸、汽化,应兼顾油温和油压两者的关系,在重油加热器及以后管网中保持适宜、稳定的油压。当油压波动时,对燃烧器产生扰动,使火焰不稳。为了使油压稳定,可在回油或供油管路中采用调节阀自动控制。而油压昀整定值应根据用户使用的油品、油温、管路压力损失,生物质燃烧机工作状况确定,以达到既有利于降低粘度、促进雾化、又不督产生气穴和脉动的目的。

    三、适当提高风温,风压,充分发挥油风比例调节的机能

    提高风温可增加雾化剂和助燃空气的显热,不致因吹入冷风而降低生物质燃烧机和重油温度,有利于重油雾化和火焰温度的提高,达到余热利用的目的。我们的试验表明,即使对于R型低压比例冷风烧嘴,适当地提高风温并不会造成密封圈损坏,却有助于重油的雾化燃烧。实现风加热的装置很简单,我们采用管式或箱式风加热器,既可安装在炉衬夹层内,不可安装在燃烧室上部加以保温。

    对于依靠空气摩擦、冲击、断裂重油的低容量生物质燃烧机,提高风压对重油雾化燃烧有利。通过对比,当风压较低、风量不足时,火焰浑浊、柔软,有火星,甚至冒黑烟;而当风压较高时,火焰明亮、刚性好,火星基本消失。我们认为,对于油品较差,而又需强化燃烧的烧咀,提高风压,甚至将风压超过生物质燃烧机规定的风压一倍,达到的效果更佳。当然,过大的风压可能造成封油,使油喷不出来,或者造成节流脉动;或者使火焰过长,因此。应当根据工艺要求和现场情况精心掌握风压尺度。

    此外,低容量生物质燃烧机的油压和风压的给定范围是依据从喷嘴中喷出的油膜和气膜厚度决定的。有关资料介绍,油、气膜厚度比等于1:30为宜。一般来说,低容量生物质燃烧机都设有油、气比例调节装置,适宜的油、气比值,可得引合理的空气过剩系数,组织经济有效的燃烧。但我们看到,有些用户只图省事方便,擅自将油、气比例调节机构拆除或脱开,不注意根据燃烧工况合理调节,往往造成能源的莫大浪费,这种状况应尽快纠正。

  四、采取多级过滤装置净化重油

    通常,品位较差的重油(如250’重油、1‘、2.渣{由)含杂质较多,低窑:墨生物质燃烧机喷油孔较/Jx(1 .-2mm)。特别是间歇工作的烧嘴,由于未及时清扫残油戒操作不当,在高温下碳化结焦,更易造成杂质堵塞,轻者改变油雾分布、火焰形状,霞者导致熄火。为此应采取可靠的重油净化措施。

    我们从卸油处和油罐着手,除定期从卸油池和慧罐底部排除沉渣和水分外,在供油管路上设置多级过滤器,如图2所示。

    袒滤器和多级过滤器的滤孔尺寸从油罐开始向生物质燃烧机方向递减,并定岗定责、勤洗勤换。实践证明,一个单一的粗滤器,不管设计得如何玎妙也会很快阻塞管路,造成压降增加及系统故障。而设计为多级多点过滤器,需要清洗的周期并非人们想象的那样频繁,在整个运行周期中压降变化更为合理。在相同的杂质、污垢存在条件下,多级过滤系统的压降变化至多只有单一过滤器的一半。现在有些用户不装过滤器I或只在卸油池装一个粗滤器或开始装上后不注意定期检查、清洗更换,以至拆除废置,造成油路系统经常出现堵塞故障。笔者在大力推介多点多级H游∞同时,还呼吁建立相应的r似责任制加LjIi{j尊,才麓收到预期的效果。

    五、正确遗择、恁躜生物质燃烧机

    低容量燃烧黔州结,尚经鹱与节油有着直接的关系。其型号规格由耗油量决定。如果实际油量!i生物质燃烧机的额定耗油量相差太大,一方面使生物质燃烧机的调节j茂度和线雌度ji差I另一方面由于油嘴直径变大,使油雾化性能变差,生物质燃烧机前的油雾不是呈稀薄的圆筒状,而是在rb心出现较粗的黑线浊股,窄易结焦积炭、冒火星。

    目前,圈内普遍采用妁强套量生物质燃烧机,大多仍是R型或结构稍许改进的同类烧赠。对于以燃烧250‘重油,1‘、24渣油的这类生物质燃烧机,使用条件要求更高,用户应认真对照其使用说明书,精心操作。如果马虎粗糙作业,势必导致燃烧工况变差,耗油量增火。

    当用抗行机构与生物质燃烧机手柄连接调节油量控制炉温时,由于执行机构呈0~rj O。左右变应当注意开度与喷油量的线性关系。一般要求反应灵敏,变化平稳,并有上下限位。在炉温正常时开度适中,而又不致造成下限断油,一卜-限冒烟。

    此外,应加速对结构新颖、性能优良的低容量生物质燃烧机的开发研制和推广应用。值得~提的是,沈阳工学院针对国内普遍使用的R型烧嘴存在的不足之处,从改善雾化着手,研制出一种新型的SDP生物质燃烧机。将瓯来的空气三级雾化改为四级雾化,使油粒直径更加细化。资料介绍,其油雾颗粒的平均直径为33 7。5 014m,小于60/-m的颡粒占所测颗粒的9004~100%o

    六、注重燃烧室结构的改进

    为了说明燃烧宣结构对低容量生物质燃烧机效能的影响,仅以对供科遭辅助加热的燃烧室改进为例加以说明。这种燃烧室一般较短、较窄,

七、大力促进仪表控制节能

    采用仪表监控,不仅能使汕温、似度,油压、风压稳定协调,而且通过自动化仪表或微处理机对炉温进行监控,能获得滞后小、偏差少、超调量小的良好调节品质,达到理想的控制效果.

    我们改进的燃油系统,不仅能对油温、油压实行精确的控制,还能对供料道温度采用单参数单回路的电动调节。针对所控制对象的特点,我们反复调试,认真观察,整定好PID参数,婕其获得最佳的调节品质。因此笔者认为,为了获得更好的节能效果,应大力提倡和促进仪表或计算机控删节能。

    近年来,在油品变化、油质变差的不利条件下,我厂全面推广丁攻关试验的成果,重新将供料道辅助加热由烧柴油改烧重油,不正』取得了低能高用的社会效益,而且仅从紫油与重油差价计算,每年可降低能源成:Ii 50万元左右,节油率达到5%~10%。

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点击次数:  更新时间:2018-09-16 10:54:18  【打印此页】  【关闭