燃料油替代轻柴油的应用介绍.ppt
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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,感谢山西电科院给我们提供了这次交流的机会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。技术就是生产力技术就是效益,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),0 引言 火力发电厂锅炉启动点火、助
2、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代轻柴油点火、调试、运行的突破,为荥阳公司
3、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。,燃料油、复合燃料油1.1燃料油 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。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。但价格低廉。,1.2燃料油的燃烧特性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,
4、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。,1.3复合燃料油 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。国
5、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。,荥阳电厂复合燃料油替代轻柴油点火方案2.1荥阳电厂概况 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
6、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。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。,2.2荥阳电厂改造方案油枪的改造由于荥阳电厂大、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SMD200m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,
7、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。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。选用的QY1200、QY3000油枪按原油枪的尺寸原样制造,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,特性 机械雾化油枪 QY型气泡油
8、枪雾化颗粒度 120m 25m SMD 雾化颗粒-2正态分布N雾化油压 2.5Mpa 0.31.0Mpa,特性 机械雾化油枪 QY型气泡油枪雾化气压-0.50.8Mpa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 重油、沥青油,油泵的改造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
9、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。,3.复合燃料油的燃用效果3135T/H启动锅炉燃用燃料油效果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1000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
10、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。.,321980T/H超临界锅炉燃用燃料油效果 2010年9月30日荥阳电厂#1锅炉(1980T/H超临界)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/
11、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。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。,4、环保、经济效率分析 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
12、、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,电厂是终身受益,每年按燃用2000吨油计,还可年节约20001500=300万。,42油泵降压后节约的电费 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:降低功耗 132(13260)204KW节约电量 20424365178.7万度节约电费 178.
13、70.471.48万元,4.3 环保效益 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。,5.结论 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。,洛阳清源石化有
14、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,1、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。2、燃料油与其他油品的关系如何?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。,3、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
15、水泥、化工、轻工等行业。,4、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0,5、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来燃烧,其雾化效果不好,燃烧也就很不好,冒黑烟严重,燃烧效率低,尽管燃料油价格低,但现有的油枪燃烧不好,电厂普遍不愿使用。,6、我国燃料油市场供应情况如何?在目前我国燃料油资源的供应总量中,进口资源大约占到50%以上。从 1995年到2
16、003年,我国石化行业原油加工量从1995年的1.3亿吨增长至2003年的2.5亿吨,但国内炼厂燃料油产量逐年下降,已由1990年 的3268万吨减少到2008年的2004万吨,减少了38.68%,而燃料油进口却增势迅猛,进口量由65万吨一直增加到2008年的2378万吨,增 长了近36倍,占据了国内燃料油市场的半壁以上江山。目前燃料油已成为除原油以外进口量最大的石油产品。,7、世界燃料油市场供求平衡关系如何?综合来看,世界燃料油供过于求。但是从地区平衡来看,亚太和北美需求短缺,需要从其它地区大量进口;前苏联、拉美和中东地区有较大的燃料油过剩。从进口来源地来看,我国的进口燃料油主要来自周边国家
17、和地区。其中80以上的进口来自韩国、新加坡和俄罗斯。近几年韩国取代新加坡成为我国燃料油进口的最大来源国,但近年由于俄罗斯燃料油质优价廉,进口量在不断攀升。油源是完全有保障的,二、清源石化复合燃料油介绍,1、通过添加特制的抗烟剂,基本解决了燃烧冒黑烟的问题,再配以QY高效气泡雾化油枪的高质量雾化,彻底解决了燃料油冒黑烟问题。两项先进技术同时使用,燃用燃料油的效果,超过用机械雾化油枪燃用轻柴油的效果。,2、通过石油基燃料油和煤基燃料油的复合,降低了燃料油的粘度、闪点、凝固点等物理指标,使燃料油的物理特性除比重一样外的其他指标基本与#-10轻柴油一致,甚至更优。3、通过与QY气泡油枪的配合使用,使复
18、合燃料油得到充分完全的燃烧,实现1吨燃料油的使用效果,大于等于1吨轻柴油的使用效果。4、进一步降低了复合燃料油的价格,每吨复合燃料油的价格比轻柴油低1500元/吨,三、公司简介,洛阳清源石化有限公司是一家主要从事燃料油的生产及技术服务的高新技术公司;近年开始涉足石油、天然气、煤炭及其衍生燃料消耗市场的节能和环保技术的开发、诊断并制定解决方案的高新技术领域。公司重点引进了气泡雾化油枪的设计制造技术;燃料油替代轻柴油燃烧技术。其市场涵盖钢铁、机械、有色、石油、化工、医药、食品、建材、火力发电等行业。,目前,公司的主打节能环保产品,燃料油替代轻柴油燃烧技术 无回油重油燃烧技术 QY型系列气泡爆炸雾化
19、油枪 预应力套管加热重油输送管 自动破拱原煤斗 高效蒸汽消音器 双强微油点火技术,QY气泡雾化油枪介绍,QY型气泡雾化油枪是我公司在消化近年国外出现的气泡爆炸雾化理论基础上,开发出的替代国内电力、石油、冶金、建材等行业现有的机械雾化和气动雾化油枪的升级换代新产品。与常规油枪的雾化原理不同的是,气泡雾化技术是用气泡作为雾化的动力,它不是通过克服液体的粘性而是通过克服油表面张力来达到雾化目的的。因此,气泡雾化喷嘴产生雾化所需的能量远小于常规喷嘴。气泡由压缩空气或蒸汽在油枪的气泡发生器中产生,气泡的形成、流动、变形及爆破使燃油产生非常细小的液雾。,气泡开始破裂瞬间,气泡破裂大部分时瞬间,气泡完全破裂
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