少氣點火裝置燃燒技術

邵天成,張玉鋒,王秋粉,宋繼坤,王毅巖,姜志軍（煙臺龍源電力技術股份有限公司,山東　煙臺　264006）

?

少氣點火裝置燃燒技術

邵天成,張玉鋒,王秋粉,宋繼坤,王毅巖,姜志軍
（煙臺龍源電力技術股份有限公司,山東煙臺264006）

摘 要：本文介紹少氣點火裝置燃燒技術，該技術具有結構簡單，投資少、可靠性高、基本無維護工作量等突出優點。

關鍵詞：少氣點火裝置；燃燒室；配風盤；穩燃環

0　前言

隨著我國國民經濟的快速發展，電力工業更是迅猛發展，燃油消耗的激增將對我國能源安全造成日益嚴重的影響[1]。

到2014年底，我國常規油氣資源總量豐富，石油地質資源量達到1085億噸，可采資源量268億噸。天然氣地質資源量68萬億立方米，可采資源量40萬億立方米。石油和天然氣地質資源量均比2007年評價結果同比大幅增長[2]。

20世紀80年代后期，我國對于燃料的結構有所調整，燃料結構出現多元化，燃料中燃氣所占比例逐漸增加[3]。

少油點火燃燒器是近幾年發展起來的燃燒技術，通過工程應用實例說明少油點火燃燒器不僅技術成熟，且能取得可觀經濟效益[4]。

天然氣與輕柴油具有很多相似的方面，進一步研究少氣點火技術迫在眉睫。

1　少氣點火裝置的結構設計

少氣點火裝置的結構由氣槍、配風盤、穩燃環、燃燒室等組成，如圖1。

圖1

本少氣點火裝置配置了自動點火功能，采用高壓離子點火棒，通過高電壓在間隙電極之間電離空氣而產生電火花，從而引燃天然氣。

本少氣點火裝置配置了自動檢測天然氣火焰的紫外火檢設備。

2　少氣點火裝置數據分析

2.1冷態實驗

結合少氣點火裝置的結構進行了冷態實驗，天然氣采用壓縮空氣代替，天然氣燃燒時需氧量采用空氣代替，壓頭由風機提供；通過系列數據的擬合成不同工況下的曲線。

不通空氣，只通壓縮空氣，測得氣槍的冷態流量關系：壓力10—100KPa，對應氣槍出力60—200Nm3/h，壓力與流量基本成線性關系。不通壓縮空氣，只通空氣，測得配風的冷態流量關系：壓力1000—5000Pa，對應配風出力1000—1600Nm3/h，壓力與流量基本成線性關系。根據天然氣完全燃燒時需要空氣量為體積比1:9.5，通過對比可以得出本實驗范圍內空氣的補量是完全滿足天然氣的理論燃燒需要的空氣量。

天然氣采用10-100KPa壓力輸送，空氣壓力采用1000-5000Pa的壓力輸送，天然氣的輸送壓力是空氣的10-20倍，防止氣體燃燒時出現回火現象。

2.2少氣點火裝置的熱態實驗

本實驗過程中，采用丙烷氣體代替天然氣，丙烷的物理特性：相對蒸氣密度（空氣=1）=1.56；燃燒熱=92.13MJ/m3。

通過與天然氣的對比，丙烷的熱值是天然氣熱值的2.52倍左右。由公式C3H8+5O2=3CO2+4H2O可知，丙烷1體積燃燒需要5體積的氧氣，而空氣中的氧氣占21%，這樣1體積丙烷完全燃燒需要25體積的空氣。在小出力的情況下丙烷是能夠滿足實驗條件的。

少氣點火裝置初次點火時，丙烷的氣量為30Nm3/h，空氣壓力為1500Pa，點火順利，氣體火焰明亮，火檢能夠檢測到信號。

通過不同工況調整，燃燒比較穩定，沒有出現脫火及點不著的現象。由于氣槍是利用多孔高壓射流將天然氣快速通過小孔噴出流速很高，防止了天然氣產生回火現象；穩燃環，加強了煙氣的擾流，提高了燃燒的穩定性；燃燒室提供了氣體燃燒空間，由于煙氣快速膨脹，煙氣流速很高，提高了出口煙氣動量，增強了火焰的剛性。

這種少氣點火裝置結構實現了氣體完全燃燒，同時提高了火焰的剛性。

3　結論

（1）本次實驗結果表明，采用少氣點火裝置燃燒技術，能夠充分保證天然氣在燃燒室內完全燃燒。

（2）本次實驗結果表明，此種少氣點火裝置提高了天然氣火焰的剛性。

（3）少氣點火裝置的結構保證了點火的可靠性及火檢檢測的準確性。

（4）少氣點火裝置燃燒技術是用微量的天然氣，進而為天然氣直接應用煤粉鍋爐提供可靠的應用。

參考文獻：

[1]國際電力網.2020年我國電力工業發展展望[J].2009,11(13).

[2]央視新聞.國土資源部：我國油氣資源豐富天然氣儲量創新高[N].2015,05(06).

[3]徐宏偉.燃氣熱水器發展現狀研究[J].現代制造技術與裝備,2009(03).

[4]潘國傳.微油點火燃燒器技術及其應用[J].浙江電力,2006(05).

作者簡介：邵天成（1975-）,男,吉林白城人,碩士,工程師,主要從事:鍋爐點火燃燒方面的研究。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.049