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1、国电荥阳煤电一体化有限公司 洛阳清源石化有限公司 河南电力调试研究院燃料油替代轻柴油点火技术交流 QY气泡爆炸雾化油枪技术二0一0年十月 山西太原n感谢山西电科院给我们提供 了这次交流的机会n感谢今天与会的电厂的各位 领导及专家在百忙中莅临今 天的交流会，与我们一起分 享先进技术的成果。n技术就是生产力n技术就是效益希望通过今天的交流和汇报 加深各方今后的友谊和合作诚邀各位到河南或公司的业 绩单位考察和指导工作复合燃料油替代轻柴油点火在 600MW机组上的应用段龙记 1 程振江2 王蕾 3（1洛阳清源石化有限公司 2国电荥阳 煤电一体化有限公司 3河南电力 调试研究院）n0 引言n 火力发电厂
2、锅炉启动点火、助燃普遍采用轻 柴油作为燃料，锅炉设计时，当锅炉负荷达到 30%以上时，方可切除燃油，锅炉点火需耗用大 量的轻柴油。以一台600MW燃煤机组为例，启动 一次锅炉，需耗用轻柴油80150吨。随着石油 价格的不断飙升，发电厂用于锅炉点火的燃油成 本也急剧上升，尤其是新建机组的调试成本上升 更多。国电公司河南分公司荥阳煤电一体化有限 公司2600MW燃煤机组今年7月份开始进行酸洗 煮炉，2台机组计划耗用轻柴油7000吨。为了节 约燃油成本，荥阳煤电公司与洛阳清源石化公司 、河南省电力调试研究院通力合作，在国内 600MW级锅炉机组上首次采用了新的燃烧技术， 实现了用廉价复合燃料油完全替
3、代轻柴油点火、 调试、运行的突破，为荥阳公司节约了大量的燃 油费用，同时也减少了环境污染，这一成果的取 得，为其他电厂树立了良好的示范。n燃料油、复合燃料油n1.1燃料油n 一般来说，在原油的加工过程中，较轻的 组分总是最先被分离出来，燃料油（Fuel Oil）作为成品油的一种，是石油加工过程中 在汽、煤、柴油之后从原油中分离出来的较 重的剩余产物。 n燃料油主要由石油的裂化残渣油和直馏残渣 油制成，其特点是粘度大，含非烃化合物、 胶质、沥青质多。n但价格低廉。n1.2燃料油的燃烧特性n由于燃料油相对比轻柴油而言，粘度大， 闪点高、含非烃化合物、胶质、沥青质多 ，故采用电厂目前普遍使用的机械雾
4、化油 枪来燃用燃料油，其雾化效果不好，点火 难、燃烧也就很不完全，冒黑烟严重，燃 烧效率低。尽管燃料油价格低，但使用现 有的油枪在燃烧不好，燃烧效率不高的情 况下，未必就划算多少，电厂普遍不愿使 用。n1.3复合燃料油n 针对燃料油的上述特点，洛阳清源石化公 司积极开发出完全满足发电厂锅炉点火、助燃 需求的复合燃料油，它以市售燃料油为主原料 ，添加了自主研发的抗烟剂，解决了燃料油一 大半的冒黑烟的缺陷。同时复合了煤基燃料油 ，改善了燃料油的粘度，凝固点、闪点等指标 ，同时还进行了脱硫、脱水，使复合燃料油除 比重一项比#10轻柴油大以外，其他的性能 指标基本与#10轻柴油一致。如再配以清源 公司
5、引进开发的QY系列气泡爆炸雾化油枪的高 效雾化及燃烧，复合燃料油就可完全满足火力 发电厂锅炉点火用油的需要。n 国电公司荥阳电厂使用的就是清源公司的复 合燃料油技术及QY气泡爆炸雾化油枪这两种新 技术，成功的实现了用廉价复合燃料油替代轻 柴油点火及调试运行。n荥阳电厂复合燃料油替代轻柴油点火方案n2.1荥阳电厂概况n 荥阳电厂一期工程装机容量为2600MW，配备有 2台1950t/h超临界燃煤锅炉和一台35T/H燃油启动 锅炉。锅炉为北京B&W公司按美国B&W公司“W”火焰 及超临界系列锅炉技术标准，结合该工程燃用的设计 、校核煤质特性和自然条件，进行性能、结构优化设 计的超临界参数“W”火焰
6、锅炉。锅炉点火设计采用#0 轻柴油，每台炉安装24只德国原装进口简单机械雾化 油枪，出力为1.2T/H,分别布置在前后墙的各12台煤 粉火嘴中。由于“W”火焰锅炉的特性决定，油枪只能 安装在煤粉火嘴的外圈上，这样就导致经油枪雾化后 的油雾有半圈没有配风，油枪的燃烧条件比较差，锅 炉无论是使用轻柴油还是其他的燃油点火冒黑烟是这 种炉型的通病。n启动锅炉设计也是燃用轻柴油，采用一只出力为3T/H 的带回油调节的机械雾化油枪，并与大锅炉共用油系 统。n2.2荥阳电厂改造方案n2.2.1油枪的改造n由于荥阳电厂大、小锅炉选用的都是机械雾化油枪， 其中大锅炉选用的还是进口油枪，但其雾化颗粒度标 称索泰尔
7、SMD120m；小锅炉的油枪为国产带回油 机械雾化油枪，出力为3T/H，而其标称雾化颗粒度索 泰尔SMD200mn这2种油枪在#1炉酸洗时，都短时间燃用过轻柴油， 燃烧效果都不好，冒黑烟较严重，尤其是大锅炉更严 重，这也在意料之中。如果想要燃用燃料油，就必须 采用新的燃烧技术和设备，突破油枪雾化的约束。n荥阳电厂、河南电科院、洛阳清源石化三家决定从油 枪的改造着手，首先解决油枪雾化的问题，并最终选 用清源公司引进技术设计制造的QY1200、QY300气 泡爆炸雾化油枪，这种油枪具有良好的雾化性能和极 高的燃烧效率，完全适合燃用复合燃料油。n选用的QY1200、QY3000油枪按原油枪的尺寸原样
8、 制造，这样油枪的改造就变成简单的油枪更换了，电 厂所有的系统、设备都不需要做任何的改造，仅仅需 要的是增加一套空气雾化气源。2.2.2QY型油枪与机械雾化油枪 的比较n 特性 机械雾化油枪 QY型气泡油 枪n雾化颗粒度 120m 25m nSMD n n雾化颗粒 - 2n正态分布N雾化油压 2.5Mpa 0.3 1.0Mpan特性 机械雾化油枪 QY型气泡 油枪雾化气压 - 0.5 0.8Mpa调节比 1：1.2 1：5燃烧效率 85% 99.5% 适应油种 轻柴油 轻柴油、燃料 油n 重油、沥青 油n2.2.3油泵的改造n由于荥阳电厂的供油泵出口压力为 6.0Mpa，远高于QY系列油枪所需
9、的 1.0Mpa最高压力。这样，一方面压差太 大，调控困难；另一面，由于燃料油的 比重较大，如改用燃料油又不采取措施 ，油泵很可能过负荷。基于这两方面的 原因，荥阳电厂针对油泵这个问题，反 复论证，最后决定采取拆减油泵叶轮的 措施，具体是将油泵的10级叶轮拆减为 5级，经过试运行后效果良好。油泵的出 口压力从6.0Mpa降到了3.0Mpa，轴功 率也由132KW降到了60KW；油泵也由 原来的2台运行1台备用，改为1台运行2 台备用的方式。n3.复合燃料油的燃用效果n3135T/H启动锅炉燃用燃料油效果n荥阳电厂在将油枪全部改装完成，油泵也拆减 叶轮完成，复合燃料油也从洛阳清源石化购进 100
10、0吨后，于2010年9月30日，正式启动 #1机组进行冲管。启动时，先启动35T/H启 动锅炉，当点燃QY3000的油枪时，一次点火 成功，着火容易，调整好风量后，炉膛火焰明 亮，烟囱出口无味无烟，燃烧完全、充分，远 比用原油枪燃用轻柴油效果好。当锅炉负荷达 到额定出力35T/H时，油枪显示出力只有 2.6T/H,比设计耗油量低了13%。不但因燃用 燃料油使成本减少约1500元/吨，而且13%节 油效果明显。燃料油替代轻柴油点火运行在小 锅炉上，但却是在单只大出力油枪上获得圆满 成功。.n321980T/H超临界锅炉燃用燃料油效果n 2010年9月30日荥阳电厂#1锅炉（1980T/H超 临界
11、）点火冲管。同样直接使用燃料油点火，所有 油枪全部一次点着，点火着火容易。但由于荥阳电 厂的锅炉为W火焰 ，油枪安装位置不可能在火嘴的 正中央，而恰恰安装在火嘴的最边缘，这导致油枪 至少是半边无配风。第一次酸洗点火煮炉时，用德 国进口原装油枪燃用轻柴油时油烟就较大，燃烧不 完全。改用QY油枪燃用燃料油时，燃烧效果虽没有 35T/H启动锅炉燃烧效果好，烟囱有少许灰白色的 烟气排出，但仍比用德国原装油枪燃用轻柴油效果 好很多，且检查烟道尾部受热面时，未发现积油凝 油现象，证明燃烧还是相当完全的。吹管期间，油 枪负荷调节相当的方便容易、冲管压力控制灵活灵 敏，深得运行人员喜爱，而且冲管期间，油枪没有
12、 任何的维护，更受检修人员的赞赏。这种优势在后 面的调试、168试运行中得到了进一步保持。n用燃料油替代轻柴油在600MW（1980T/H）超临 界锅炉上的应用也获得了圆满成功。n4、环保、经济效率分析n 41 荥阳电厂用燃料油替代轻柴油点火 、调试成功后，至目前为止已完成了#1机 组的吹管，锅炉、汽机、电气的相关实验、 168试运行一次，#2机组的酸洗、煮炉、 吹管，完成了整个调试进程的一半左右，燃 用燃料油约3200吨，已实现经济效益 32001500元/吨=480万。当全部完成两 台机组的调试时，估计用油约7000吨，此 时节油的效益70001500元/吨=1050万 。改造替代完成后，
13、电厂是终身受益，每年 按燃用2000吨油计，还可年节约 20001500=300万。n42油泵降压后节约的电费n 荥阳电厂供油泵从10级改为5级后，轴 功率从132KW降为60KW，油泵的运行方 式由2台运行1台备用，改为1台运行2台备 用，运行功耗大幅降低，每年因此而节约的 电费：n降低功耗 132（13260）204KWn节约电量 20424365178.7万度n节约电费 178.70.471.48万元n4.3 环保效益n 由于用QY系列油枪燃用燃料油时的燃烧 效率高达99.5%，燃烧相当完全，尾部烟 道无集油凝油现象发生，投煤粉时，即可投 入电除尘器，彻底解决了发电厂启动初期断 油前，烟
14、囱冒灰的环保问题，为环保做贡献 。同时由于投粉时就可投入电除尘器运行， 也减少了引风机的叶片磨损。n5.结论n 国电荥阳电厂600MW锅炉通过用燃料 油替代轻柴油点火、调试运行的实践，并取 得巨大成功。这标志着用复合燃料油替代轻 柴油点火运行在电站锅炉上的应用取得重大 突破，这一技术的成功应用在国内乃至国际 上是处于绝对领先的地位。这是一件利国利 民也利厂的环保项目，在国内已具备了普遍 的推广意义。n 洛阳清源石化有限公司 河南国电荥阳煤电一体化有限公司河南电力调试研究院谢谢大家二0一0年十月一、燃料油介绍n1、油品家族的成员是什么？ 成品油主要包括汽油、煤油、柴油和燃料油等。n2、燃料油与其
15、他油品的关系如何？ 一般来说，在原油的加工过程中，较轻的组分总是最先被分离出来，燃料油（Fuel Oil）作为成品油的一种，是石油加工过程中在 汽、煤、柴油之后从原油中分离出来的较重的 剩余产物。 n3、燃料油主要用途是什么？ 燃料油广泛用于船舶锅炉燃料、加热 炉燃料、冶金炉和其它工业炉燃料。根 据用途，燃料油可以分为船用燃料油和 炉用燃料油及其他燃料油。根据国家统 计局统计，我国燃料油消费主要集中在 发电、交通运输、冶金、建材水泥、化 工、轻工等行业。 n4、燃料油的品种特性如何？ 燃料油主要由石油的裂化残渣油和 直馏残渣油制成，其特点是粘度稍大， 含非烃化合物、胶质、沥青质稍多。 但 价格却比较低廉。物理特性：发热量9800大卡/Kg以上，略低轻 柴油闪点55凝固点0n5、燃料油的燃烧特性由于燃料油对比轻柴油而言，粘度 稍大，含非烃化合物、胶质、沥青质稍 多，故采用电厂目前普遍使用的机械雾 化油枪
