天然气能源在动力锅炉中的应用

杜源与节社2014年第7期(总第106期)ENERGY AND ENERGY CONSERVATION2014年7月天然气能源在动力锅炉中的应用梁山林，石焕，曹丽美(中国石油西气东输管道公司赣湘管理处，江西南昌30000)摘要:结合实际的应用案例，探讨分析天然气能源在动力锅炉中的应用和改造方案，为此类研究做出一定贡献，相关的研究论点仅供作业内研究人士参考讨论。关键词:天然气能源; 动力锅炉;应用中图分类号: TF526+.4文献标识码: A文章编号: 2095-0802 -(2014)07 -0047 -02Application of Natural Gas Energy in Power BoilersLIANG Shan-lin, SHI Huan, CAO Li- -mei(Jiangxi and Hunan Administration of CNPC West- East Gas Pipeline Company, Nanchang 30000 Jiangxi, China)Abstract: Combining with the actual application case, discusses and analyzes the application and transformation programs ofnatural gas energy in power boilers to make some contribution to the such kind of studies, and the arguments is only taken as thereference and discussion of researchers in the industry.Key words: natural gas energy; power boiler; application不足主要表现在以下3个方面:0引言a)雾化不良。雾化不良的引发因素主要包含2个论文的研究案例以兰州石化化肥厂为分析对象,方面:研究课题基础是动力车间的2台高压锅炉川，其型号(a)由于柴油和油渣喷嘴的使用时间并不长，其开启为DC145/10.5-1,采用自然循环的工作模式。动力锅的时间段处于锅炉启动的一-段时间内, 其它时间只是处炉的布置形式为四角、切圆燃烧，锅炉燃料以煤粉为于非工作状态，而锅炉工作中形成的高温环境容易导致主要燃料，与煤、油混合的形式作为动力源。而动力喷嘴的氧化变形，导致喷嘴的雾化效果日益下降;锅炉采用此类方式容易造成较为严重的环境污染，为(b)在锅炉使用后的维护中，由于难以完全清洗其减少污染，降低成本，推广清洁生产的理念，决定试中存在的油液，当下次开启锅炉时，高温环境容易使用天然气能源来替代柴、渣油的供应方式，并在确定之炭化结垢，附着在喷嘴上，导致喷嘴的雾化效果变其对于后者的优势之后，可进行技术改造，使之满足差。而雾化不良带来的直接影响即是导致受热面的焦天然气能源的供应工作模式，并取得长远的经济效益化、变形，严重影响了锅炉的热效率，且会埋下安全和减少对环境的污染。隐患;b)点火困难。当初锅炉设计时，点火装置为高能1动力锅炉的工作分析点火枪，但在使用了- -段时间后，点火枪的质量已难自这2台动力锅炉投人运行以来，- .直存在两方以满足点火要求，影响锅炉正常点火的效率，甚至根面问题:本无法工作，而采用火把点火的方式给操作人员的安a)点火困难;全带来了非常大的隐患，且点火的成功率也较低，影b)点火系统的维护复杂。这2个不足严重制约着响正常的生产需求;动力锅炉效能的发挥，并对设备正常稳定的工作带来了c)辅助成本高。在锅炉的柴油、煤油供应时，为消极影响，无法保证高质量的安全工作，其工作现状的确保整个系统不间断工作，需要油泵系统全天候处于工作状态，而柴油、煤油的管线长度也过长，造成了高压伴热蒸汽的浪费，大约要消耗10 th, 1 a工作收稿日期: 2014-05-09第- -作者简介:梁山林，1988年生，男，重庆人，2011年毕业下来的消耗量约有7x104 t左右，此外，点火效率不.于重庆科技学院油气储运工程专业，助理工程师。高消耗的柴油和渣油每年分别有500 t左右，这样造●47.2014年第7期能源与节社2014年7月成的直接经济浪费超过了500x 10*元。拱烧头2天然气在 动力锅炉中的应用改造空气压力开关双电磁阀气压表对已有喷口进行重新设计(主要包含中二次风与|测试烧嘴下二次风喷口)，将原来的轻油枪和辅助设备进行拆除，为增加点火装置的便捷性和成功率，在中二次风和下二次风口设置天然气枪，能实现点火的就地操球阀作，且导人DCS控制模式。要设计的参数主要是针对过滤器稳压阀.天然气喷嘴的孔数目、孔径大小、天然气输入喷射的何限调节机构低压保护开关(可服马达位置和角度等，天然气燃烧器采用中心进气的方式,燃烧器风机马达阀门检漏装置进风口且要确保进气管道的均匀分布，以便天然气在输入过程中能持续稳定地供气，混合充分，提高燃烧效率。图1燃烧器的布置其配风量和配风形式与原来装置采取相同的形式，天m/h;空气速度为47 m/s 左右。然气燃烧器的结构简单，运行操作大大简化，低负荷2.3新技术的引入稳定性能优越，且燃烧清洁，利于后期维护保养。2.1 点火燃烧器的改造由于动力锅炉的燃烧工作状态于满负荷状态和在传统锅炉的实际运行中发现，此类结构设计仍低负荷状态之间，且波动性大，如燃烧过程中对工作存在一-定不足， 主要是热负荷升温快、升压大，锅炉状态的响应缓慢或是单一的工作方式，则很容易导致在启动和停止过程中会有上下壁温差大、气泡上升明显能源浪费，造成空运行或负荷难以满足工作要求。因等问题，这样不但会导致结构的变形加速，且影响整体而引入新技术，尤其是新的控制系统，实现锅炉控制的使用寿命。将已有渣油燃烧器2和轻柴油燃烧器改的自动化和智能化，根据锅炉工作状态的非线性情况为天然气的形式，天然气采用中心进气和空心管形式，提供天然气供应的流量要求，并控制其与空气的配具体结构设计为:天然气枪头部分采用1Cr20Ni14Si2 ;比，在每段运行时间都能做到将天然气的燃烧效率最材料，形状为锥形，且设计头部长度为25 cm~ 30 cm优化处理，避免能源浪费，可极大节约运行成本。此左右，锥形上下的直径大头为22 cm, 小头为10 cm。外，还可引人新的测量元器件，对天然气的供给流燃气孔设置为4排，依次布置为8孔、4孔、4孔、8量、空气流速、燃烧温度、燃烧器的出力、天然气的孔，每个孔的喷射角度- -致，都保持为80°，误差控炉前压力等参数进行实时测量，给控制系统提供可靠制在0.59左右。经过论证优化之后，空心枪可确保天参考，以便寻求最优控制方案。然气的稳压效果，天然气和空气的混合接触充分均3结语匀，燃烧效率高，低负荷稳燃性优良。此外，此类结构简单，操作简易，维护方便，在实际运行中可提高传统设备在运行过程中的燃烧效率不高，产生的工作效率，并减少成本损耗，优势明显。从上述应用尾气对环境的污染比较严重，且已有结构形式不利于中可看出，喷嘴位置的布置、孔径大小的设置、锥锅炉运行的安全保障，容易导致事故。因而探索天然度、孔位的分布均匀性等问题都会导致设备的运行异气能源的供给形式，不但可有效降低对环境的污染，常，有的甚至导致喷嘴变形，升温过快、温差大、应而且能利于锅炉燃烧系统、科学的控制，减少安全事力集中等现象都会给日常运行带来安全隐患，因而为故，有效提升企业的经济效益。天然气能源的利用,使天然气与空气能均匀混合，受热过程中不会出现剧不仅可产生良好的经济效益，而且可拓展其应用范围,烈波动的情形，对其喷口的布置进行优化，改变燃烧给传统行业带来- -定的参考, 值得进一步深入探讨。器断面上的流速分布，燃烧器的布置如图1所示。参考文献:2.2 燃烧器设计参数[1]陈学俊,陈听宽锅炉 原理[M]西安:西安交通大学出版社天然气能源运行中的动 力锅炉参数主要有以下几方面:天然气炉前的压力大约为0.045 MPa; 设计温[2] 赵钦新惠世恩燃油燃气锅炉[M].西安:西安交通大学出版度为室温条件，并根据实际运行环境有--定波动性，[3] 手册编写组,燃油燃气锅炉房设计手册[M].北京:机械工业社,2000.适应不同的工.作场合;天然气的出口速度介于90 m/s-出版社，1998.110 m/s之间;在标准状态下测得燃烧器出力1 000(责任编辑:高志凤)