锅炉燃油系统调节阀设计选型

 锅炉燃油系统调节阀设计选型

炉前燃油管路系统是电厂整个点火供油系统靠近锅炉本体的终端部分。用于锅炉的点火、暖炉和低负荷稳燃。油调节阀是控制点火和启动低负荷稳燃用油量的调节元件，是炉前点火油系统主要控制设备，由锅炉点火启动、工况需要投入油枪数量和出力的要求来调节系统油量和压力。调节阀的选用是比较复杂和重要的，直接影响系统调节质量和调节阀的性能。而炉前油系统调节阀门的选型将随着油枪的数量增加而增加调节比的范围，造成选型的困难，用于点火、暖炉、低负荷稳燃的油枪多采用蒸汽雾化或机械雾化油枪，同时根据调节阀的功能和安装的位置不同，又分为进油调节和回油调节，其运行方式也有较大的差异。

    锅炉燃油系统应满足锅炉装置运行的一系列要求(如油的加压、过滤、加热和输送等)，并能连续、稳定地定量供油，所供油的油压、赫度应维持在合适范围内，且调节方便。现在船用辅锅炉日常工作时多使用与船舶柴油主机相同的燃料油(重油)只有冷炉启动或准备停炉前才使用柴油。重油从燃油舱用分油机驳至锅炉日用油柜。重油日用柜通常设有蒸汽加热器。因此炉前油系统的安全经济运行直接影响到锅炉暖炉、点火启动、低负荷稳燃以及RB和FCB工况的运行。作为燃油锅炉就更为重要，如果调节手段差或调节不明显将影响锅炉的正常运行。

    1 锅炉燃油系统调节阀设计选型的选型

    根据油管路的特点选用调节阀的工作流量特性和理想流量特性，计算调节阀的流通能力参数，从而确定调节阀的阀芯形式，通径尺寸和系统的调节品质。如采用简单机械雾化油枪时，由于油枪调节比小，单只或双只投入，油枪瞬间达到油枪山力的额定值，随着油枪投入数量的增加，油系统阻力增加很小，因此调节阀理想流量特性可以选用直线特性：如选用蒸汽雾化油枪则利用其调节比大、按层投入油枪特点是油管路系统阻力随各层油枪处理增大而变大，其调节阀流量特性可选用等百分比特性。

    2 锅炉燃油系统调节阀设计选型进油调节

    进油调节是将调节阀布置在进油母管上，通过调节进油压力来调节油枪的出力。这种进油调节系统工作简单，在锅炉点火前油系统投运准备阶段、锅炉热备用以及运行中炉膛需要随时稳燃时，系统要保持回油工况。在投只油枪开油角阀时关回油再循环阀，在投油期间是没有回油的，这样不仅节省了油泵的功耗同时也减少了燃油的伴热（燃用重油、渣油更为突出），而且油枪入口是从垂直的回油管引出的因而不会产生燃油凝结现象。在进油只安装一个质量流量计即可准确地计量燃量的数量。

    但随着燃煤机组容量的提高，点火、稳燃油晕也逐渐增加，我国300MW、600MW 燃煤锅炉点火油系统容量一般均为30%BMCR，也就是20-40t/h，12-16只枪。这就造成油系统的调节阀难于选择，300MW燃煤锅炉油系统调节范围从一只枪的1.7到满出力的20t/h。从上面的调节阀调节曲线可以看出，当投一或二只枪时，调节阀的开度很小，同时关回油的再循环阀造成进油母管油流量急剧减少，进油母管压力下降，造成雾化质量不好，更有甚者造成母管油压低而低跳闸，并且危及油泵的运行安全。因此每次投枪时必须人为提高母管油压以防止油压过低，随着投入油枪数量的增多，调节才趋于稳定。

    锅炉燃油系统调节阀设计选型解决的办法可以从以下几个方面：

    A 在进油母管速断阀两边各加装一个蓄能器以减少母管压力的波动。
    B 在回油母管上加装调节阀，通过进油母管调节阀调压力，回油母管调节阀来调流量，但控制起来很难。
    C 在初投油期间打开回油母管与再循环阀并联的小流量旁路阀，使其只有一定的回油量，以减少进油母管压力流量的波动，随着投入油枪数量的增多，关闭旁路阀。以往该阀为手动，运行时很不方便，建议改为电动或气动可控。即在油系统打循环时，再循环阀和旁路阀开，投只油枪时关再循环阀，投到第四只枪时关旁路阀。

    以上三种改造方式现场运行以第三种，但因其投运初期回油具有一定的流量，需在回油母管增加一只流量计。系统的燃油是由蒸汽加热的，在冷炉点火时锅炉重油因无蒸汽而无法预热，这时只得燃用柴油。此时，燃油泵经该系统的柴油、重油切换装置与柴油柜相通，只有当重油预热至要求温度(60~70℃)时才可以转换。另外，锅炉在燃用重油时，如需较长时间停炉，则在停炉前几分钟，需改用柴油以冲洗管路，防止停炉后因温度下降，使整个燃油管系中充满重油而凝结，造成下次无法启动。此外，燃油系统中还设有压缩空气管，以便可用压缩空气吹扫喷油嘴中的残油而防止结焦堵塞。

    3锅炉燃油系统调节阀设计选型回油调节

    回油调节是将调节阀布置在回油管上，通过调节回油压力来调节油枪的出力。锅炉点火前油系统投运准备阶段、锅炉热备用以及运行中炉膛需要随时稳燃时和投油期间，系统始终保持回油工况。这样油泵总是在较高的负荷下运行并增加了燃油的伴热（燃用重油、渣油更为突出），在进油和回油母管各安装一个质量流量计。 投一或二只枪时，调节阀的开度较大，同时回油量较大，进油母管压力波动很小，随着投油量的增加接近*大出力时，同油量逐渐减小，调节阀开度较小调节性能较差。

    对于燃用重油、渣油回油调节系统往往采用炉前增设一个循环泵，将已加热的燃油送回到进油母管，而不是回到油罐。这对于油罐的有利，也可以节省加压、加温的能力。

    4锅炉燃油系统调节阀设计选型 结论

    对于燃煤机组锅炉油系统容量应结合煤质的好坏，对于烟煤锅炉点火容量应为15%BMCR，以利于油系统的运行和调节阀的选择；而对于贫煤、无烟煤应适当增加到30%BMCR。

    进油调节和回油调节各有利弊，燃煤机组炉前油系统推荐改进型进油调节。在使用中应尽量简化系统，作到简洁实用、安全稳定、操作灵活、调节灵敏。对于油炉燃料为重油、渣油的炉前系统，建议采用回油调节加循环泵或增压泵（CD泵），虽然使系统变的复杂，但能保证良好的雾化并运行安全可靠。