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1 燃油霧化技術(shù)的介紹
電力系統(tǒng)火力發(fā)電廠鍋爐的油槍,一般采用機(jī)械壓力式霧化油槍和“Y”型蒸汽-機(jī)械霧化油槍。
機(jī)械霧化油槍的霧化機(jī)理主要是利用高油壓在旋流霧化片中進(jìn)行撞擊、旋轉(zhuǎn)直至出口處與空氣的剪切來霧化的,克服的是燃油的粘性力,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用操作方便,但其霧化效果較差,設(shè)計(jì)良好時(shí)霧化顆粒度可達(dá)120μm左右,而且分布不均勻,特別是油壓降低時(shí)霧化效果顯著降低,再加上其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),容易出現(xiàn)結(jié)焦堵塞,冷爐點(diǎn)火冒黑煙現(xiàn)象。
“Y”型蒸汽霧化油槍霧化機(jī)理主要是利用高油壓與蒸汽之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來進(jìn)行剪切、撞擊、旋轉(zhuǎn)霧化的。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要在油槍槍頭處有一“Y”型裝置,在其出口處形成油汽之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),通過蒸汽不斷的剪切油來霧化的,克服的是燃油的粘性力,霧化顆粒度可達(dá)100μm左右,因此,也存在霧化效果差,燃燒不充分,容易出現(xiàn)結(jié)焦、堵塞,冷爐點(diǎn)火冒黑煙現(xiàn)象。
2 強(qiáng)化微爆霧化技術(shù)油槍的介紹
液體燃料霧化要克服液體的兩種阻力:一種為粘性力;一種為表面張力。傳統(tǒng)的壓力式霧化、機(jī)械霧化以及氣動(dòng)霧化靠液柱或液膜與周圍介質(zhì)(如空氣、蒸汽、壓縮空氣等)的劇裂撞擊、剪切、旋轉(zhuǎn)來霧化,其實(shí)質(zhì)是靠克服液體的粘性來霧化的 ,強(qiáng)化微爆霧化技術(shù)油槍主要靠油氣泡強(qiáng)化爆破來霧化,氣泡的形成可以是壓縮空氣、蒸汽或其它壓力的氣體如氮?dú)?、氦氣等,由于氣泡的爆破主要靠克服液體的表面張力,因而氣泡霧化技術(shù)油槍的霧化機(jī)理與傳統(tǒng)油槍的霧化機(jī)理產(chǎn)生了本質(zhì)的變化。目前燃料油(如柴油、重油、渣油、焦油、奧里油等)的粘度與水相比均較大,而其表面張力與水相比差不多,因此強(qiáng)化微爆霧化技術(shù)油槍的霧化機(jī)理特別適用于電廠燃煤鍋爐的點(diǎn)火、助燃、低負(fù)荷穩(wěn)燃以及燃油鍋爐的主燃油槍的設(shè)計(jì)。強(qiáng)化微爆霧化技術(shù)是一種全新的霧化技術(shù),其霧化機(jī)理是利用流體力學(xué)兩相流理論,將低壓霧化介質(zhì)(蒸汽或壓縮空氣)注入到低壓油里面,在一混合腔內(nèi)混合,形成油包氣的特定流態(tài)—?dú)馀萘?,利用?qiáng)化氣泡的產(chǎn)生、運(yùn)動(dòng)、變形,直至在槍頭出口處形成氣泡內(nèi)外壓力差,通過其壓差使氣泡漲裂來霧化的,破壞的是燃油的表面張力,所以其能耗小,霧化顆粒度細(xì)(一般可達(dá)50μm左右),而且尺寸分布均勻,分布指數(shù)N>2。因此,燃燒充分,不冒黑煙;再加上其結(jié)構(gòu)特性,油孔、氣孔均較大,而且孔數(shù)多,所以不易出現(xiàn)結(jié)焦、堵塞,冷爐點(diǎn)火冒黑煙現(xiàn)象。
另外,根據(jù)油滴燃燒直徑平方-直線定律,即d2=d02-kt
式中:
d0—油滴的初始直徑;mm
d-經(jīng)燃燒t秒后的油滴直徑;mm
t-燃燒時(shí)間;s
k-燃燒速度常數(shù);mm2/s k由實(shí)驗(yàn)確定;
當(dāng)d=0時(shí),即油滴燒完,此時(shí)可得到直徑為d0的油滴燃燒所需的時(shí)間為t=d02/k
由上可知,油滴初始直徑平方與燃盡時(shí)間成正比。因此,等量的燃油,油滴霧化直徑越小,燃盡時(shí)間越短,燃燒熱效率越高。因?yàn)閺?qiáng)化微爆霧化的顆粒直徑比機(jī)械壓力霧化的顆粒直徑小得多,所以等量的液體燃料燃燒釋放全部能量的時(shí)間,前者比后者小的多,從而使強(qiáng)化微爆霧化燃燒溫度比壓力霧化高300°C以上。在此種情況下,就可以相對(duì)較早投入煤粉,早撤油槍,節(jié)約燃油。
強(qiáng)化微爆霧化技術(shù)油槍的主要特點(diǎn):
(1) 霧化顆粒度細(xì),SMD≤50μm,尺寸分布均勻,分布指數(shù)N>2;
(2) 霧化效果好,燃燒充分,火焰明亮,冷爐點(diǎn)火期間不存在冒黑煙現(xiàn)象;
(3) 油槍無甩油、滴油、漏油現(xiàn)象,易點(diǎn)火,不易波熄;
(4) 油槍不易出現(xiàn)結(jié)焦、堵塞現(xiàn)象,操作維護(hù)量少;
(5) 燃燒溫度要比其它類型油槍(同一出力情況下)溫度高300左右℃;
(6) 火焰長(zhǎng)度和火焰形狀可以根據(jù)鍋爐燃燒實(shí)際所需進(jìn)行設(shè)計(jì);