煤粉燃烧器使用少油点火技术的数值模拟

陈 磊, 范浩杰, 吴 磊, 张 健, 章明川

(1.上海交通大学 机械与动力工程学院,上海 200240;2.上海吴泾第二发电有限责任公司,上海 200241)

随着全国火电厂装机容量加大,燃煤机组耗油量也逐年增加.目前,中国电力工业年耗油量已达1.6×107t,其中电厂锅炉启停耗油量占60%,低负荷稳燃耗油量占40%.我国的石油资源相对匮乏,现阶段每年需要进口原油1.5×108t,预计2020年中国的石油消费量将达到4×108t以上,其中需要进口2×108t以上,节约石油资源对我国来说至关重要[1].面对如此严峻的形势,开发煤粉直接点火技术,降低点火耗油具有重要意义.

针对煤粉气流点火,科研工作者开发出许多新型点火燃烧装置:(1)少油点火燃烧器,采用高压配风油燃烧器,适用于各煤种;(2)气化小油枪点火,适用于高挥发分的褐煤、烟煤,采用多级送粉;(3)等离子点火燃烧器,利用电离空气产生高温气流来引燃煤粉,由于引燃的煤粉产生的火焰传播距离不够,容易熄火,且维修费用较贵,近几年该技术发展停滞;(4)感应加热无油直接点火燃烧器,可用于点燃挥发分含量较高的烟煤;(5)激光加热点火燃烧器,利用激光直接加热煤粉颗粒,而不是加热着火环境.在上述各种点火燃烧器中,后两种目前尚处于实验研究阶段.从煤种的适用范围及运行稳定性的角度来说,少油点火燃烧器有广阔的应用前景,目前也已在多家电站成功地应用.

煤粉锅炉燃烧器点火的研究方法主要分试验方法和数值计算方法两类.燃烧器的……