褐煤塔式爐少油點火改造優化過程分析

梁紅雨　劉宇鑫　朱洪貴

[摘 要]本文結合華能九臺電廠少油點火系統的優化改造過程，對設備安裝、調試中應當關注的問題及運行方式的優化、邏輯的完善和日常檢修維護工作進行了總結。

[關鍵詞]少油點火；節油防爆；鍋爐點火啟動；低負荷穩燃；邏輯優化

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.10.076

[中圖分類號]TK227.7 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2015）10-00-01

1 工程概況

華能九臺電廠鍋爐采用哈鍋設計制造的670MW超臨界褐煤塔式直流鍋爐，單爐膛、平衡通風、固態排渣、全鋼架、全懸吊結構，直吹式八角切圓燃燒布置方式，配8臺風扇式磨煤機，每臺磨煤機對應1角5層燃燒器，每角燃燒器配有3層大油槍，每支大油槍燃油量2.2t/h。其中#2、6角煤粉燃燒器另配有少油點火系統，每層燃燒器配備1組（2支）少油點火油槍，5層燃燒器共5組10支少油點火油槍，每支小油槍燃油量0.06t/h，磨煤機入口煙道內裝設兩支少油油槍。

華能九臺電廠改造的少油點火系統由徐州燃燒控制研究院設計研發，在煤粉燃燒器噴口前插入少油燃燒器，點火時由油燃燒器發出高溫火焰，將煤粉燃燒器的一次風粉瞬間加熱到煤粉的著火溫度，一次風粉混合物受到高溫油火焰的沖擊，揮發份迅速析出同時開始燃燒放出大量的熱，進一步將煤粉加熱到遠高于該煤種的著火溫度，使煤粉中的碳顆粒開始燃燒，形成高溫火炬噴射進入爐膛，煤粉的燃盡率極高，從而達到以煤代油啟動鍋爐的目的；另外在鍋爐低負荷時，可以將少油燃燒器投入，用少量的油實現鍋爐的超低負荷穩燃。

2 改造前問題匯總

華能九臺電廠少油點火系統投入之初，設備運行不穩定，點火成功率較低，設備故障率高，控制邏輯不完善，出現過爆燃等問題，存在安全隱患。

另外火檢吹掃設計不完善，未投入少油點火系統時，油配風機停止運行后，由送風機送出冷風冷卻少油火檢，但冷卻效果不好，火檢光纖經常燒損，且積灰嚴重。每次鍋爐點火啟動期間都需要對火檢探頭進行擦拭及清理，而且二次回路板經常損壞，更換繁瑣，檢修不方便。

3 改造優化

3.1 改造設備

（1）對少油火檢重新改造，更換為可靠的少油火檢探頭，二次回路板工作穩定，不再經常損壞；探頭的接線采用航空插頭連接方式，火檢損壞后，直接拔下插頭更換，檢修更為快捷，方便維護；火檢光纖改為硬質光纖，清理火檢探頭積灰時方便拆裝。

（2）改造少油火檢冷卻風源，冷卻風從火檢冷卻風母管引出，連接至火檢探頭，作為少油配風機停止后，探頭冷卻風主要風源，提高對探頭的冷卻，清灰效果顯著。

（3）統一調整少油點火槍與小油槍安裝距離，經過反復試驗，確認最佳安裝距離，提高點火成功率。

（4）在保證燃燒器壁溫不超溫的情況下，增大A層小油槍流量，提高進入爐膛煤粉的燃燼率，減少爐膛內積聚的煤粉。

（5）對用來監視少油燃燒器火焰的圖像火檢系統進行改造，改用光纖傳輸視頻信號，提高抗干擾能力，反復調整攝像頭焦距，清晰觀測燃燒器內燃燒情況。

（6）統一更換煙道小油槍霧化片為700kg/h霧化片，迅速提高磨煤機入口風溫，充分干燥煤粉。

3.2 完善邏輯

（1）首臺#2/#6磨少油點火投用后，磨出口溫度大于120℃且5層少油火檢都有火，持續5分鐘以上才允許啟動給煤機投粉；第二臺磨少油點火投用后，磨出口溫度大于120℃且5層少油火檢都有火，空氣預熱器前煙氣溫度大于150℃，爐膛溫度大于260℃才允許啟動第二臺給煤機投粉。

（2）在少油模式下，汽輪機掛閘后，#2、6角噴口任意一層少油火檢消失，聯鎖投入相應大油槍，大油槍啟動后未著火且少油火檢消失，延時30秒跳閘對應給煤機，此時禁止不進行吹掃就投入大油槍點火；如兩層或以上少油火檢消失延時10s，跳閘該角給煤機。

（3）在少油PLC邏輯中增加二次點火功能，防止燃燒不穩，火檢抖動時少油跳閘。

3.3 改進運行方式

（1）機組停運時盡量燒空#2、6原煤斗內存煤，鍋爐點火前保證#2、6原煤斗上煤為優質褐煤。在機組啟動之前進行各層小油槍試投，保證所有小油槍都能夠正常燃燒才能投粉；油槍故障需處理時要停運對應給煤機，盡量不允許投粉情況下處理油槍缺陷。少油點火啟動后，給煤機投粉前，使鍋爐的總風量達到40%-60%，保證把未燃盡煤粉帶走，使爐膛內不積聚過量煤粉，同時連續運行排渣機、空預熱器吹灰，電除塵投入。

（2）點火初期先投入煙道小油槍，以利于磨出口溫度順利上升，在投粉前，先投入一支大油槍進行穩燃和提高爐膛溫度，鍋爐投粉后調整風扇磨煤機的外循環擋板及下部返料擋板開度，增加煤粉細度，密切監視磨煤機出、入口溫度變化情況，保證磨煤機出口溫度大于80℃，當出口溫度持續下降低于80℃時，停止給煤機，檢查原因。

（3）少油點火投入時，運行人員加強監視爐膛沿程溫度變化，當升溫不正常時立即檢查鍋爐著火情況，必要時投入大油槍助燃，同時加強監控少油磨煤層火檢強度，增派巡檢人員就地觀火，隨時掌握燃燒情況，

3.4 日常維護

定期拆下并清理少油燃燒器火筒，防止油燃燒器積炭和積灰，堵塞油燃燒器尾部進風孔；定期對燃油管路過濾器進行清理，防止燃油管路堵塞。

在機組停運及鍋爐點火啟動前對少油燃燒器進行檢查維護：清理點火槍頭部積炭、結焦，并進行打火試驗；清理火檢光纖積灰，進行光照傳動，保證每層小油槍的火檢都能夠正常好用，且沒有偷窺現象；清理油槍噴頭、霧化片、放盡末端積水，杜絕油槍滲、漏油現象，保證少油點火每層小油槍都能夠正常好用。