电站锅炉燃用奥里油试验研究

电站锅炉燃用奥里油试验研究

1刖目作为一种新型“第四代”化石燃料，产于委内瑞拉的奥里油由于其巨大的储量已日渐引起世界各国的重视，有关燃用奥里油的技术正在加紧研究开发中。为和委内瑞拉联合开发年产500万吨奥里油油田作准备，97年我国从委内瑞拉进口了一批奥里油用于电站锅炉试烧。试验安排在山东胜利发电厂和上海石化热电总厂油电厂进行，山东胜利发电厂全套采用英国的燃烧技术和燃烧设备，上海石化和我们合作在原来一台燃用渔油的220T/H锅炉上开发燃用奥里油的技术。本文是这次试验的部分试验研究结果。

　　2奥里油油品特性2.1里油的成分分析奥里油属“水包油型”，油滴被表面活性剂包围形成亲水界面薄膜，水为连续相，油为分散相，其主要性质如表1.表1奥里油性质项目典型值项目典型值项目典型值乳化液含量（重量）碳平均粒径Mm氢氮闪点°c硫总热值M/kg倾点°c灰分净热值M/kg 2.2里油的粘度奥里油是一种非牛顿、剪切变薄（假塑性）流体，其粘度以表观粘度表示，同时受温度和剪切速率影响。奥里油的表观粘度受温度和剪切速率的影响关系如。

　　2.3里油的乳化特性奥里油在泵送、储存、运输等诸方面与普通燃料没有大的差异，但为了保证其乳化特性不发生变化，在使用时应注意以下工作条件。

　　面的研究。

　　奥里油的温度应控制在570°C，温度高于80°C时，奥里油的稳定性降低；在温度接近100°C时，奥里油开始变质，温度高于120°C时，将会出现全面的不稳定。因此奥里油最高预热温度应控制在70°C.同样，奥里油温度也不能低于5°C，否则，冷凝的温度会影响产品质量。当考虑到热膨胀的因素时就必须将温度控制在指定的水平上。

　　高剪切、过量的液体紊流或搅拌，将导致奥里油稳定性降低或乳化破坏。剪切速率应小于500s-1. 3奥里油喷嘴试验奥里油具有粘度较高及粘度同时受温度和剪切力影响的特点，现场运行时油温和剪切力是不断变化的，特别是剪切力，随着油循环的增加，奥里油受剪切的程度也随着增加，粘度降低。根据以上条件，开发的奥里油喷嘴必须具有良好的雾化性能、较大的流量调节比。为此，我们开发了一种适合奥里油的Y型喷嘴，喷嘴的各项指标如表2.表2喷咀雾化试验结果工况气压油压雾化细度dSMD~汽耗率工况气压油压雾化细度~~汽耗率~注：油的粘度为200 mPa.s，汽耗为该压力下的饱和蒸汽量。

　　3.1喷嘴容量和汽耗率试验得到的喷嘴流量曲线如，当油压为812MPa，雾化气压为8llMPa时，单孔油流量95.1kg/h106.9kg/h，喷嘴调节比较大。按此流量特性，可根据锅炉负荷要求，选择不同的喷嘴孔数，对于220T/H锅炉，我们采用了12孔和15孔两种不同孔数的喷嘴。

　　这里要着重指出的是，由于随剪切速率的不同奥里油的粘度是变化的，因此，流量特性只是一个值，具体的流量应根据负荷调整。

　　3.2雾化细度为66.80/im.其雾化细度达到了较高的水平。

　　3.3雾化角根据要求，我们设计的喷嘴几何雾化角为75°，实际雾化角在7582°。

　　4热态试验结果4.1锅炉概况上海石化热电总厂油电厂2号炉是上海锅炉厂生产的SG-220-100型微正压燃油锅炉，设计用油为大庆重油，后改烧渣油，设计燃烧器为切向叶片式旋流燃烧器。为进行奥里油试验，对油系统进行了改造，安装了专用于奥里油的油泵、加热器、管道等。

　　4.2运行参数在尾部受热面清洁情况下燃用奥里油和渣油参数见表3.从表3可以看出，燃用奥里油和渣油对锅炉运行参数影响不大，在受热面没有任何改动的条件下，锅炉可以在不同负荷正常运行，且能实现低氧燃烧。其燃烧效率达到99.8%左右，锅炉效率也非常接近，满负荷时达94.6%，比设计值92.22%高2.38%.由此可以k明，只要喷嘴和燃烧器合适，在燃烧方面是完全可以达到高效燃烧的目的的。

　　表3燃用里油和渣油运行参数对照表项目单位奥里油渣油负荷碳氢硫灰分全水分低位发热量主蒸汽温度主蒸汽压力给水温度减温水量燃料温度氧量冷风温度排烟温度排烟氧量排烟过量空气系数排烟二氧化碳排烟一氧化碳排烟碳黑浓度排烟损失化学未完全燃烧损失机械未完全燃烧损失散热损失反平衡效率4.3烟气温度变化列出了在相同负荷下燃用奥里油从带负荷后4小时开始，燃用奥里油后锅炉的各段烟温。由此可以看出，随着时间的沿长，各段烟气温度同步升高，当运行时间达到44小时时，由于排烟温度太高必须降低负荷运行。根据现场观察，各对流受热面积灰情况厩钷盈为：过热器积的灰为白色灰，每天结灰达1 2卜4咀mm厚左右；预热器积灰速度每天0.5mm左。1右；积灰较疏松，用吹灰器可以吹掉。

　　测量的含硫量结果如表5.从表5我们可以看出，燃烧奥里油时烟气中S02的含量远高于渣油。而在同样的条件下，测点离燃烧中心越远，so2含量越小。导致烟气中不同测点S02值不一样的根本原因是在烟气排放过程中，随着烟气温度的降低，S02和烟气中水蒸气及灰分发生反应生成了硫酸盐或亚硫酸盐，这从锅炉燃用奥里油后受热面上结有大量的硫酸盐灰分可以充分证明。

　　时间/h烟气温度随时间变化曲线虽然在尾部受热面清洁的情况下燃用奥里油和渣油锅炉运行参数基本不变，但随着运行时间的沿长，由于奥里油中含硫量较高，以及乳化时加入了一些其它成分，因此容易在受热面结灰，导致各段烟气温度持续升高。相同条件下燃用奥里油和渣油烟气温度对照见表4.表4渣油和里油烟气温度对照表主蒸汽烟气高过后低过后排烟温度燃油减温水量项目流量压力温度氧量烟温甲/乙甲/乙温度渣油奥里油表5不同测点时烟气中S02含量测量项目奥里油渣油测点位置省煤器后空预器后空预器后烟气氧量'1.61.52.0S2含量ppm202394330表6不同油种NOz含量测量项目奥里油渣油从表6可以看出，燃用奥里油和烧奥里油和渣油烟气中NC含量比较结果如表6渣油，NOz排放基本相同。

　　5结论奥里油是一种新型燃料，具有和常规重（渣）油不同的油品特性。根据要求开发的具有大调节比的新型高粘度Y型空间雾化喷嘴，平均雾化细度达到66.80.由于奥里油含有30%左右的水分，其着火条件比一般的重（渣）油要差，但只要燃烧器和喷嘴设计合理，完全可以达到与燃用重（渣）油同样的燃烧水平。

　　为有效的燃用奥里油，必须在锅炉对流受热面安装吹灰器，否则，受热面的积灰将导致锅炉无法运行。实测烟气中S02的含量达1000PPm左右，因此，如何控制烟气中so2的排放，是今后大量利用奥里油的关键所在。