燃油锅炉掺烧天然气运行特性计算分析

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1、燃油锅炉掺烧天然气运行特性计算分析  李方远　陈　琦  黑龙江大庆石油管理局龙凤热电厂(163711)　李　季  黑龙江大庆石油化工总厂热电厂(163714)　王　霞  黑龙江大庆油田热电厂(163314) 【摘要】　针对龙风热电厂HG-120/3.9-10型燃油锅炉掺烧天然气实践经验，在理论上分析了燃油锅炉掺烧天然气对锅炉运行特性的影响，认为其影响是增大了锅炉送引风机耗电率、过热蒸汽温度、排烟温度，降低了锅炉效率。【关键词】　燃油锅炉；天然气；特性；分析中图分类号：JK229.7　　文献标识码：A　文章编号：

2、1002－1663(2002)06-450-03EffectofMixedCombustionofNaturalGasonOperationalCharacteristicsofFuelBoilerLIFang-yuan1，LIJi2，CHENQi1，WANCXia3(1．LongfengThermalPowerPlantunderDagingOilAdministration，Daqing163711，China2．DagingPetrochemicalHeadFactoryThermalPowerPlant

3、，Daqing163714，China；3．DaqingOilFieldThermalPowerPlant，Daqing163314，China)Abstract：ThemixedcombustionofnaturalgasinHG-120/3.9-10fuelboileratLongfengThermalPowerPlantindicatedthattheeffectofmixedcombustionofnaturalgasontheoperationalcharacteristicsoffuelboiler

4、isincreasedpowerconsumptionofboilerblower，overheatedsteamtemperature，andexhaustfumetemperature，andloweredefficiencyofboiler.Keywords：fuelboile；naturalgas；characteristics；analysis龙凤热电厂自1983年在锅炉中掺烧天然气至今，累计掺烧天然气15×108m3，折合燃料油132×104t，为夏季油田天然气的利用开辟了良好的途径。本文以HC-1

5、20/3.9-10型锅炉掺烧天然气为例，在理论上分析油气混烧状态对锅炉运行特性的影响，其目的是为油气混烧状态下锅炉运行提供理论依据。设备主要参数锅炉型号：HG-120/3.9-10型；额定出力：120t/h；饱和蒸汽压力：4.4MPa；过热蒸汽压力：3.9MPa；过热蒸汽温度：450℃；给水温度：170℃；给水压力：6.0MPa；排烟温度：150℃；热空气温度：180℃；冷空气温度：30℃。设计燃料：大庆石油化工总厂常减压渣油，燃料油低位发热量为42510.01kJ/kg，沸腾式省煤器，沸腾率为7.85%；喷燃

6、器前墙布置，两排共8只，每排4只；单只喷燃器出力1250kg/h(燃油)；天然气温度：20℃；天然气密度：0.75～0.80kg/Nm3；天然气着火温度：519℃。表1是燃料渣油的元素分析结果，表2是天燃气的化学成分。表1燃料渣油的元素分析结果/%CyHyOyNySyAyWy86.9612.330.110.360.230.010表2天然气的化学成分/%甲烷(CH4)乙烷(C2H6)丙烷(C3H8)丁烷(C4H10)戊烷(C5H12)氮(N2)83.395.836.162.30.4151.9燃料油低位发热量为42

7、510.01kJ/kg(1996年3月11日化学分析报告)；天然气发热量为37112kJ/m3(1983年9月7日取样分析值)；燃料油及天然气的发热量比值为42510/37112，即1.145/1；要达到燃料1t油的发热量，必须燃料1145Nm3天然气；若按机械雾化油喷嘴出力1250kg/h计算，达到同样发热量，必须烧天然气1.145×1250=1431.25m3/h。选取炉膛过剩空气系数：α=1.05。2　单只喷燃器燃油及燃气时所需空气量的计算a.锅炉燃用纯重油时的理论空气量αb.锅炉燃用纯天然气时的理论空气

8、量c.单只喷燃器在燃油及燃天然气时所需的实际空气量因此，锅炉掺烧天然气时的单只喷燃器每小时所需空气量比烧重油时的大；在原喷燃器配风器结构不变的情况下运行时，若风量不变，将导致锅炉冒黑烟。当喷燃器烧天然气时，应增加送风量，导致风机耗电率增加。3　烟气中三原子气体份额计算3.1　燃用重油时a.烟气中RO2体积b.烟气中水蒸气体积c.烟气体积d.三原子气体容积份额3.2　燃用天然气时a.烟气