火電廠微油點(diǎn)火技術(shù)的應(yīng)用及控制方式

車(chē)照海　王金艷

（1.吉林電力股份有限公司白城發(fā)電公司，吉林白城　137000；2.奧陸嘉（白城）新能源開(kāi)發(fā)有限公司，吉林白城　137000）

火電廠微油點(diǎn)火技術(shù)的應(yīng)用及控制方式

車(chē)照海1王金艷2

（1.吉林電力股份有限公司白城發(fā)電公司，吉林白城137000；2.奧陸嘉（白城）新能源開(kāi)發(fā)有限公司，吉林白城137000）

伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的快速發(fā)展形勢(shì)，能源消耗已到了必要控制階段。我國(guó)是石油消耗大國(guó)，原油存儲(chǔ)量小，使用量大，個(gè)個(gè)行業(yè)都離不開(kāi)燃油的使用。火電廠作為燃油消耗者之一，必須控制燃油用量，做到節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)，本文主要介紹了火電廠微油點(diǎn)火系統(tǒng)原理和控制方式。

微油點(diǎn)火工作原理控制方式

1　引言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電力消費(fèi)需求越來(lái)越高。在緊迫的用電需求下，國(guó)內(nèi)燃煤機(jī)組不斷壯大，然而相對(duì)應(yīng)機(jī)組的啟、停及低負(fù)荷穩(wěn)燃需消耗大量的燃油，火電廠通過(guò)累積計(jì)算年耗油量高達(dá)1500萬(wàn)噸。我國(guó)油資源少、國(guó)際原油價(jià)格不穩(wěn)定，微油點(diǎn)火技術(shù)既節(jié)油，又可以在點(diǎn)火期間就投運(yùn)電除塵器，具有良好的環(huán)保效益，已得到廣大用戶(hù)在新建機(jī)組和舊機(jī)組改造時(shí)的認(rèn)可。

小油槍燃燒形成的高溫高熱火焰，使進(jìn)入一次室的濃相煤粉顆粒溫度急劇升高、破裂粉碎，釋放出大量的揮發(fā)份迅速燃燒，由已著火燃燒的濃相煤粉在二次室內(nèi)與稀相煤粉混合并點(diǎn)燃稀相煤粉，實(shí)現(xiàn)了煤粉的分級(jí)燃燒，燃燒能量逐級(jí)放大，達(dá)到點(diǎn)火并加速煤粉燃燒的目的，大大減少煤粉燃燒所需引燃能量。滿(mǎn)足了鍋爐啟、停及低負(fù)荷穩(wěn)燃的需求。周界冷卻二次風(fēng)主要用于保護(hù)噴口安全，防止結(jié)焦燒損及補(bǔ)充后期燃燒所需氧量。

2　微油點(diǎn)火技術(shù)

2.1微油點(diǎn)火系統(tǒng)的組成

系統(tǒng)構(gòu)成：煤粉燃燒器組件、燃油系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)等部分組成。控制系統(tǒng)主要由就地手動(dòng)控制與DCS控制、FSSS聯(lián)合保護(hù)等輔助系統(tǒng)包括冷爐制粉系統(tǒng)、燃燒器壁溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、圖像火焰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、風(fēng)粉在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)系統(tǒng)。

2.2微油點(diǎn)火燃燒器的工作原理

微油量氣化油槍燃燒形成的火焰，在煤粉燃燒器內(nèi)形成溫度梯度極大的局部高溫火核，使進(jìn)入一次室的濃相煤粉通過(guò)氣化燃燒火核時(shí)，煤粉顆粒溫度急劇升高、破裂粉碎，并釋放出大量的揮發(fā)份迅速著火燃燒，然后由已著火燃燒的濃相煤粉在二次室內(nèi)與稀相煤粉混合并點(diǎn)燃，實(shí)現(xiàn)了煤粉的分級(jí)燃燒，燃燒能量逐級(jí)放大，達(dá)到點(diǎn)火并加速煤粉燃燒的目的，大大減少煤粉燃燒所需引燃能量，滿(mǎn)足了鍋爐啟、停及低負(fù)荷穩(wěn)燃的需求。

微油槍采用多級(jí)霧化旋流式，燃油多級(jí)霧化、加熱、蒸發(fā)、氣化的原理，燃油經(jīng)加熱管升溫后，利用壓縮空氣旋轉(zhuǎn)氣流實(shí)現(xiàn)超細(xì)霧化，達(dá)到充分燃燒的效果。在油燃燒室中，高溫火焰核心溫度高達(dá)1500～2000℃，可在一級(jí)燃燒室內(nèi)直接點(diǎn)燃濃相煤粉。旋轉(zhuǎn)壓縮空氣流提供霧化動(dòng)力和燃油燃燒所需的氧量，加強(qiáng)霧化油流在燃燒過(guò)程中的擾動(dòng)；同時(shí)，采用分級(jí)低壓強(qiáng)制配風(fēng)的助燃風(fēng)在參與燃燒之前，在油燃燒筒內(nèi)壁形成完整的氣膜保護(hù)層，充分冷卻燃燒筒。燃燒筒內(nèi)是絕熱的，雖然火焰溫度極高，但燃燒器筒壁卻是常溫，延長(zhǎng)了微油槍的使用壽命，確保系統(tǒng)長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。

2.3微油燃燒的技術(shù)特點(diǎn)

（1）節(jié)油率高。

（2）環(huán)保效果好。

（3）安全可靠高。

（4）系統(tǒng)簡(jiǎn)單易懂、維護(hù)工作量小。

（5）操作簡(jiǎn)單，點(diǎn)火過(guò)程全自動(dòng)控制。

3　微油點(diǎn)火技術(shù)在火電廠的應(yīng)用

我廠2X 660MW超臨界燃煤空冷發(fā)電機(jī)組。鍋爐型號(hào)-HG-2070/25.4-HM 9，一次中間再熱、超臨界變壓運(yùn)行帶內(nèi)置式再循環(huán)泵啟動(dòng)系統(tǒng)的直流鍋爐。設(shè)計(jì)、校核煤質(zhì)是內(nèi)蒙古霍林河露天礦業(yè)的褐煤。35只低NOx軸向旋流燃燒器采用前后墻布置、對(duì)沖燃燒，7臺(tái)MPS225HP-Ⅱ中速磨煤機(jī)配正壓直吹制粉系統(tǒng)。

小油槍參數(shù)：燃油壓力：0.6-1.5MPa，壓縮空氣壓力：0.4-0. 6MPa，小油槍出力：200kg/h，燃燒器配有30只大油槍?zhuān)昂髩θ龑硬贾谩Ｓ蜆尦隽Γ?00kg/h。

3.1微油系統(tǒng)應(yīng)用方案

（1）本鍋爐汲取褐煤燃燒特點(diǎn)，并結(jié)合哈鍋爐廠燃燒設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，同時(shí)保證鍋爐燃燒效果，保證設(shè)備長(zhǎng)期、安全、穩(wěn)定運(yùn)行。設(shè)計(jì)鍋爐前墻最下層F磨煤機(jī)對(duì)應(yīng)的F層采用5只小油槍點(diǎn)火技術(shù)的煤粉燃燒器，啟爐初期采用3只小油槍點(diǎn)火技術(shù)風(fēng)道加熱油燃燒器加熱一次風(fēng)溫。

（2）我廠燃油采用母管制，微油點(diǎn)火燃油母管引自鍋爐供油系統(tǒng)母管快關(guān)閥后，燃油母管分往各燃油支管。燃油母管、支管配置手動(dòng)截止閥、過(guò)濾器、壓力表、自立式穩(wěn)壓閥等。

（3）煤粉燃燒器在一級(jí)燃燒室和二級(jí)燃燒室出口外壁各安裝1只熱電偶，經(jīng)信號(hào)線傳至DCS畫(huà)面上，便于運(yùn)行人員進(jìn)行風(fēng)粉參數(shù)調(diào)整，時(shí)刻監(jiān)測(cè)燃燒器壁溫。

（4）安裝在空預(yù)器出口熱一次風(fēng)母管上的三套風(fēng)道燃燒器油槍出力為250kg/h，加熱一次風(fēng)溫到200℃以上，用來(lái)滿(mǎn)足F磨啟動(dòng)要求的溫度，啟爐初期利用F磨煤機(jī)給鍋爐升溫升壓。風(fēng)道加熱油燃燒器采用微油點(diǎn)火油燃燒器，火焰穩(wěn)定、燃盡率高。

風(fēng)道加熱油燃燒器燃油管路采用快關(guān)速斷閥，保證停運(yùn)時(shí)燃油零泄露。下游一次風(fēng)母管上安裝3只測(cè)溫?zé)犭娕迹糜诒O(jiān)視加熱后的一次風(fēng)溫。

（5）由圖像監(jiān)視探頭、視頻復(fù)合電纜、九畫(huà)面分割器及探頭冷卻風(fēng)組合用來(lái)監(jiān)視微油點(diǎn)火點(diǎn)燃的煤粉火焰情況。每套燃燒器分別安裝一只帶CCD攝像機(jī)的監(jiān)視探頭，其視頻信號(hào)傳至集控室內(nèi)九畫(huà)面分割器，處理后送至顯示裝置22寸LCD，運(yùn)行人員可以很直觀地監(jiān)視每只燃燒器的燃燒情況。為防止監(jiān)視探頭因爐膛高溫?fù)p壞，從鍋爐火檢冷卻風(fēng)管道上引出冷卻風(fēng)接到探頭上。

3.2控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）在FSSS中設(shè)計(jì)安裝微油點(diǎn)火的下層燃燒器對(duì)應(yīng)的F磨分“微油點(diǎn)火模式”與“正常運(yùn)行模式”兩種可相互切換的運(yùn)行模式，從而實(shí)現(xiàn)磨煤機(jī)FSSS邏輯切換功能；機(jī)組負(fù)荷升至330MW自動(dòng)切換至“正常運(yùn)行模式”，并禁止切換至“微油點(diǎn)火模式”。

（2）在微油點(diǎn)火模式下，磨煤機(jī)F的跳閘條件，改為微油槍滅火5取2，在正常模式下，原所有邏輯恢復(fù)正常方式。

（3）在微油點(diǎn)火模式下，當(dāng)鍋爐吹掃完畢后，MFT復(fù)歸，允許啟動(dòng)一次風(fēng)機(jī)、啟動(dòng)磨煤機(jī)密封風(fēng)機(jī)、可開(kāi)啟磨煤機(jī)出口門(mén)、冷熱風(fēng)關(guān)斷擋板、調(diào)節(jié)擋板、F層分叉管氣動(dòng)插板門(mén)。

（4）該層小油槍已投運(yùn)是F磨煤機(jī)在微油點(diǎn)火模式下啟動(dòng)條件。

（5）增加在初期點(diǎn)火過(guò)程中，微油槍全滅火，聯(lián)鎖OFT動(dòng)作的條件。

（6）鍋爐MFT/OFT邏輯聯(lián)鎖停微油槍?zhuān)⒔稹?/p>

（7）微油槍滅火后，聯(lián)鎖關(guān)油閥、磨煤機(jī)出口閥。

（8）F層各角油火檢有火信號(hào)改為小油槍的可見(jiàn)光油火檢有火信號(hào)參與FSSS保護(hù)。

（9）磨煤機(jī)出口閥關(guān)延時(shí)十分鐘，微油槍滅火。

（10）機(jī)組觸發(fā)RB時(shí)，手動(dòng)投入微油槍穩(wěn)燃。

4　結(jié)語(yǔ)

無(wú)論從節(jié)能或者環(huán)保方面來(lái)考慮，燃煤電廠采用少油點(diǎn)火穩(wěn)燃技術(shù)有實(shí)際意義。