多功能混合生物顆粒質(zhì)燃燒機(jī)的改造

    作為能源消耗的最大用戶的電站鍋爐，燃燒效率的高低很大程度上取決于生物質(zhì)燃燒機(jī)的工作情況。因此，改善生物質(zhì)燃燒機(jī)的工作狀況是節(jié)約能源的重要途徑。

    一、問(wèn)題提出

    我廠O七電站的2#鍋爐型號(hào)是：HG75／39-4型，它的油一煤氣生物質(zhì)燃燒機(jī)是采用切向進(jìn)風(fēng)燃燒方式。在運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)由于燃油經(jīng)常燃燒不完全而使煙囪冒黑煙，因生物質(zhì)燃燒機(jī)達(dá)不到設(shè)計(jì)出力而使鍋爐的出力下降，造成了霉季生產(chǎn)的被動(dòng)。為此，廠部提出要改進(jìn)2*爐油一煤氣混臺(tái)生物質(zhì)燃燒機(jī)。

    問(wèn)題分析

    為了找出原生物質(zhì)燃燒機(jī)問(wèn)題的結(jié)癥所在，我們對(duì)原生物質(zhì)燃燒機(jī)的結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖1)進(jìn)行了分析并結(jié)合運(yùn)行中的觀察，把原生物質(zhì)燃燒機(jī)中油燃燒不完全的原因歸結(jié)如下。

    1，從圖中可以看出，由于原生物質(zhì)燃燒機(jī)結(jié)構(gòu)中焦?fàn)t煤氣入訂與油噴嘴相距很近，因此，在同時(shí)使用焦?fàn)t煤氣和油時(shí)，就很容易發(fā)生搶風(fēng)的現(xiàn)象，使油缺風(fēng)而燃燒不完全．

    2，由于氣流與燃油的早期混合較弱，使燃油在進(jìn)入爐膛后一段長(zhǎng)時(shí)間因無(wú)風(fēng)而無(wú)泫燃燒，從而在高溫下碳化，變得不易燃燒。

    3、由予原設(shè)計(jì)生物質(zhì)燃燒機(jī)的一、二次風(fēng)量都是可調(diào)節(jié)的，但設(shè)計(jì)．L存在一些問(wèn)題，調(diào)整起來(lái)很困難，至使工人拒絕進(jìn)行調(diào)整，而使整個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)在一個(gè)不合理的位置卡死，造成了不合理的配風(fēng)，使生物質(zhì)燃燒機(jī)油燃燒不好．

    三，方案選定

    通過(guò)以上分析，我們提出了幾種改造力案，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較，我們選定了以

    l，將焦?fàn)t煤氣用三根獨(dú)立的管子直接送入爐膛，就可以將油和煤氣隔開(kāi)，緩和搶風(fēng)問(wèn)題。

    2，將原生物質(zhì)燃燒機(jī)的進(jìn)風(fēng)方式改為經(jīng)過(guò)軸向葉片固定調(diào)風(fēng)器的軸向旋轉(zhuǎn)方式，可以增加早期擾動(dòng)，提前混合期，有了葉輪穩(wěn)焰器，又可以改善著火條件，加大回流區(qū)，以利于完全燃燒，為了保證后期混合，延緩氣流衰減，我們還增加了直流用界風(fēng)，以進(jìn)一步改善燃燒條件。

    3、我們還對(duì)原生物質(zhì)燃燒機(jī)的機(jī)械及傳動(dòng)部分進(jìn)行了一些改進(jìn)，將一次風(fēng)量和直流周舜風(fēng)量固宅在一個(gè)合理的垃置，并改進(jìn)二次風(fēng)量與總吼量恂調(diào)節(jié)方式，從而改善了工人勞動(dòng)條件并減少故障率。

    為了降低啦本，縮短工期，我們把新燃燒器的安裝鼉寸設(shè)計(jì)得與樂(lè)生物質(zhì)燃燒機(jī)一致，這樣就可以不動(dòng)水冷壁。

    四、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)

    依照以上所選定的方案，我們根據(jù)燃燒器的設(shè)計(jì)出力及新生物質(zhì)燃燒機(jī)的選定參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算，主要數(shù)據(jù)如下，

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┃序號(hào)  ┃  名    稱          ┃符號(hào)  ┃單位    ┃數(shù)量    ┃

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┃1     ┃過(guò)�？諝庀禂�(shù)        ┃·a   ┃        ┃ 1.10   ┃

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┃ 2    ┃  總風(fēng)量            ┃Q     ┃ m 3ls  ┃ 6.3942 ┃

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┃ 3    ┃  一次風(fēng)量          ┃Q.i   ┃ m 3/S  ┃ 1.5986 ┃

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┃ 4    ┃  二次風(fēng)量          ┃Q 2   ┃ 1113/S ┃ 4.1562 ┃

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┃ 5    ┃  直流周界風(fēng)量      ┃Q周   ┃m3／s   ┃ 0.6392 ┃

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┃ 6    ┃  一次風(fēng)速          ┃VI    ┃ ma/s   ┃    35  ┃

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┃  7   ┃  二次風(fēng)速          ┃V2    ┃ m 3/S  ┃    60  ┃

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┃  8   ┃  蠱流周界風(fēng)速      ┃V周   ┃m 3／s  ┃    60  ┃

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┃  9   ┃  穩(wěn)焰器葉片個(gè)數(shù)    ┃11    ┃  個(gè)    ┃    12  ┃

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┃  10  ┃  旋轉(zhuǎn)葉輪葉片個(gè)數(shù)  ┃  nz  ┃  個(gè)    ┃    30  ┃

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┃  11  ┃  焦?fàn)t煤氣出口管徑  ┃  di  ┃  mm    ┃彩60×3 ┃

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    五、冷態(tài)空氣動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)分析

    在制造安裝工程結(jié)束后，我們?cè)?．燃燒器選定了9個(gè)工況（總風(fēng)量30qo,=次wIN營(yíng)：開(kāi)度50mm. 75mm，lOOmm，150mm.總風(fēng)量60%，二次風(fēng)量開(kāi)度75mm、100mn.150mm.總風(fēng)量iOoqo,=次風(fēng)量開(kāi)度iod mm、150mm)進(jìn)行了冷態(tài)空氣動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)并拍片，然后對(duì)典型工況進(jìn)行了分析，結(jié)果如下：

    1，無(wú)論在什么工況下，都有封閉或近予封閉的中心回流區(qū)，回流氏的大小大約是200mm×75mm，而在工況改變n寸變化不大．

    2、改進(jìn)后的生物質(zhì)燃燒機(jī)的空氣功力場(chǎng)的早期混合和后期混臺(tái)都比較強(qiáng)烈，因此，能較好地保證燃燒。

    3，在作試驗(yàn)的1 4燃蜘器中，由于安裝和制造的原因，生物質(zhì)燃燒機(jī)中心線有較大偏移：|

    通過(guò)飄帶法測(cè)出的總風(fēng)量開(kāi)度100叻，二次風(fēng)量開(kāi)度150mm工況的空氣動(dòng)力場(chǎng)的示意(見(jiàn)圖3)。

    六、結(jié)論

    2 4爐的所’然曉器于1936年底投入運(yùn)行，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果及一年多的運(yùn)行（下轉(zhuǎn)弟3頁(yè)）固粗氬塔阻力增加，回流比增大。粗氬中含氧量降低，若關(guān)小調(diào)-702閥或關(guān)小調(diào)-701閥，使液空液面降低或粗液氬液面升高、則冷凝器熱負(fù)荷減少，粗氪中含氧量增加。所以在氬餾份一定的情況下，冷凝器的熱負(fù)荷將直接影響粗氧的產(chǎn)量和純度，在實(shí)際生產(chǎn)中，我們一般將粗氬純度控制在96 v97%，粗氬含氧控制在1.5～2.1qc-,這樣對(duì)以后工序有利。

    2、純化器的控制

    粗氬在純化器中清除氧氣，達(dá)到含氧小于2 PPm的工藝氬氣。純化器的工作效果取決于純化器工作溫度和反應(yīng)后過(guò)量氫含量。根據(jù)我們的操作經(jīng)驗(yàn)是：純化器工作溫度低予300℃時(shí)，含氧將容易超過(guò)2 PPm,高于550℃時(shí)純化器有發(fā)生炸開(kāi)的危險(xiǎn)。純化器工作溫度的控制取決于粗氬含氧量，當(dāng)粗氳含氧過(guò)低時(shí)，純化器工作溫度低i所以一般控制粗氬含氧不小于1.5qo.粗氬含氧高時(shí)，純化器工作溫度升高。

    過(guò)量氫含量一般控制在2.5-- 3.0叻Hz左右，過(guò)量氫含量超高時(shí)，易發(fā)生炸開(kāi)危險(xiǎn)，過(guò)低時(shí)造成除氧效果下降。

    3、精氬塔的調(diào)整

    工藝氬在精氬塔中進(jìn)行氬氮分離，在塔底部獲得高純度液氬。

    精氬塔阻力的穩(wěn)定是精氬塔工況穩(wěn)定的標(biāo)志。阻力的調(diào)節(jié)方法是通過(guò)調(diào)- 707和調(diào)一706閥調(diào)節(jié)的。開(kāi)大調(diào)- 707閱，提高精氬塔冷凝器液氨液面，使冷凝器熱負(fù)荷增加，冷凝量增加，塔內(nèi)阻力上升，產(chǎn)品氬純度提高。但需要注意的是液氮液面過(guò)高，冷凝器溫度過(guò)低時(shí)，由于氬氣的液化溫度凝固溫度相差左右，易造成氧氣在冷凝器中變成固態(tài)而發(fā)生堵塞。設(shè)計(jì)中調(diào)- 707閥是自動(dòng)調(diào)節(jié)的，當(dāng)精氬塔壓力升高時(shí)，調(diào)—707閥，自動(dòng)開(kāi)大，使精氬塔壓力恢復(fù)正常，當(dāng)調(diào)-707閥開(kāi)大后，精氬塔壓力仍不下降，同時(shí)液氮液面繼續(xù)升高，說(shuō)明精氬塔中含氮量增加（即不凝性氣體增加），這時(shí)余氣放空閥調(diào)-703全開(kāi)．

    調(diào)-706閥在正常工況下不需打開(kāi)，只有當(dāng)進(jìn)塔工藝氬流量減小時(shí)，才稍開(kāi)調(diào)- 706閥，以補(bǔ)充蒸發(fā)器的熱負(fù)荷。故風(fēng)設(shè)計(jì)上說(shuō)，調(diào)- 706閥是一種強(qiáng)化精餾的手段。我們認(rèn)為，在正常生產(chǎn)中，當(dāng)產(chǎn)品氬含氮量高時(shí)，應(yīng)稍開(kāi)調(diào)-706閥，增加一I二升蒸汽量，提高產(chǎn)品氬純度。

    產(chǎn)品氬純度主要通過(guò)調(diào)節(jié)混合氣取出量和余氣排放量來(lái)達(dá)到。當(dāng)產(chǎn)品氬中含氫量增加時(shí)，應(yīng)增加混合氣取出量，含氮量增加時(shí)，應(yīng)增加余氣排放量。

    總之，XKAr-190-I型氬提取裝置，基本上滿足了設(shè)計(jì)要求，運(yùn)轉(zhuǎn)比較穩(wěn)定可靠，調(diào)節(jié)比較方便，是比較理想的制氬裝置。（上接第5頁(yè)）觀察，整個(gè)燃燒過(guò)程的混合大大加強(qiáng)，油槍出力增加，，燃燒完全。只要調(diào)整及時(shí)，該爐完全可以帶滿負(fù)荷而不發(fā)生冒黑煙的現(xiàn)象。由于風(fēng)量調(diào)整機(jī)構(gòu)較為靈活，改善了原束總風(fēng)量在高負(fù)荷時(shí)不足（分布不均）的現(xiàn)象，使整個(gè)配風(fēng)情況大大好轉(zhuǎn)，整個(gè)爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)得到改善。

    據(jù)實(shí)際統(tǒng)計(jì)，2#爐1987年比1986年少燒壞油槍l2支，按每支油槍300元計(jì)算，僅此∑項(xiàng)一年就節(jié)約人民幣3600元。

    1986年，2’爐產(chǎn)蒸汽185269噸，折合熱量146733kcal。耗油8331噸，煤氣78655Mkcal,效率90.6qo, 1987年產(chǎn)蒸汽193420噸，折合熱量153188Mkcal。耗油6842噸，煤氣99059Mkcal,效率91.5%，由予效率提高，得益27573元。

    因此2 4爐油——煤氣生物質(zhì)燃燒機(jī)的改造基本上是成功的。只要根據(jù)運(yùn)行情況進(jìn)一步改進(jìn)，則可更加完善。

生物質(zhì)燃燒機(jī)，http://www.jiegankeliji.com

生物質(zhì)氣化站，http://www.598jx.com