660 MW機組風道加熱器設計方案分析

黃鵬屹

摘 要：目前火力發電廠普遍存在需要鍋爐冷態啟動的情況，但在不具備鄰爐送熱風的條件時，則需要使用各種方法來供應熱風滿足鍋爐啟動要求。現就如何采用燃油式風道加熱器來提供冷態啟動時磨煤機所需熱風進行介紹，對燃油式風道加熱器的工作原理、設計參數、組成系統及操作注意事項等進行分析，并確定該系統是滿足當下節能要求的最好選擇。

關鍵詞：660 MW機組;鍋爐;風道加熱器;直吹式制粉系統

0? ? 引言

在用“以煤代油”的節能技術減少鍋爐冷態啟動用油量時，首先必須解決點火初期的煤粉來源問題，對于直吹式制粉系統，現在主要采用3種方案：鄰爐熱風聯絡母管、蒸汽暖風器、燃油式風道加熱器。根據電廠的實際情況，不具備鄰爐送熱風的條件，同時，暖風器存在投資大、輔助蒸汽用量大、易泄漏的問題，決定采用燃油式風道加熱器來提供冷態啟動時磨煤機所需熱風。

1? ? 工作原理

在A磨煤機入口的熱風母管上安裝一套燃油式風道加熱器，利用輕柴油燃燒放出的熱量來加熱一次風，使其溫度達到磨煤機啟磨所需的入口風溫180 ℃。

2? ? 設計參數

（1）磨煤機入口風溫：180 ℃.

（2）磨煤機通風量：100 t/h。

（3）油槍出力：每支225 kg/h（共2支）。

具體參數設計如表1所示。

3? ? 風道加熱器系統

3.1? ? 移動式油站

建設一個移動式油站，在這個油站上安裝有一個油箱、兩臺供油泵（一用一備）、一臺補油泵（該泵用于將油桶里的油抽出來送入油箱內）、一個PLC控制柜以及閥門組。該移動式油站可用叉車進行搬運。

3.2? ? 風道加熱器油槍

風道加熱器油槍采用機械霧化+壓縮空氣霧化原理，所需的燃油壓力>1.0 MPa，燃油經過霧化器噴入風道內部，霧化后的油滴極其微小，平均直徑可達20 μm，霧化油滴與風道中的空氣充分混合，在點火器的作用下充分燃燒，釋放出足夠的熱量來加熱風道內的風。

燃油式風道加熱器設計兩支油槍，其中主、輔油槍的出力均為225 kg/h。

3.3? ? 燃油系統

油箱：材質為不銹鋼，容積400 L，壁厚5 mm，形狀為長方體。油箱下部有排油管，排油管上水平安裝DN25手動球閥，油箱設有進油口、出油口和回油口。油箱配有磁翻板液位計，用來就地顯示油位。油箱設有高低液位監測點，能夠將液位傳至PLC控制柜，用于啟動和停止補油泵。

供油泵：壓頭能夠滿足機械油槍霧化要求，出力滿足油槍要求，并且應有防爆功能。

補油泵：壓力和出力能夠滿足使用，應有防爆功能。補油泵的出口與油箱之間用管路連接，補油泵的入口與油桶用軟管連接。

每臺供油泵的出入口均有截止閥，每臺供油泵的出口安裝有逆止閥。

供油母管上安裝就地壓力表和燃油過濾器、電動閥。

油槍具有吹掃功能，由壓縮空氣來實現吹掃。

3.4? ? 壓縮空氣系統

壓縮空氣系統可以從就近的檢修用壓縮空氣母管上引出，用?25×3無縫碳鋼管引至風道加熱器平臺，安裝手動球閥，然后通過15 m長的DN10金屬軟管接至移動式油站，安裝一個電動閥和空氣過濾器，最后再用15 m長的DN10金屬軟管接至油槍。

壓縮空氣壓力維持在0.6 MPa左右。

3.5? ? 高壓風系統

高壓風取自密封風母管，作用到主、輔油槍，中間用手動閘閥連接，用于保護火檢、冷卻油槍和補充氧量。高壓風參數如下：額定壓力15 kPa;最低壓力12 kPa;最高壓力20 kPa。

3.6? ? 控制系統

控制系統采用PLC控制方式，具有如下功能：（1）整個點火系統能夠實現一鍵啟動和一鍵停止（包括油泵、油閥、點火桿等）;（2）PLC應具有就地控制功能（即可以分別單獨操作補油泵、供油泵和油閥、吹掃閥和點火桿）;（3）一鍵啟動和就地控制應能夠進行切換;（4）油壓低于最低允許壓力時，自動打開油閥，并打開氣閥進行吹掃;（5）如果在規定時間內沒有油著火信號，應關閉油閥;（6）油閥關閉后，應有自動吹掃功能;（7）油箱內低液位時，自動啟動油泵，高液位時，自動停止油泵;（8）風道壁面超溫時，自動關閉油閥。

3.6.1? ? 高能點火裝置

主油槍配一支高能點火裝置，點火裝置由點火器、點火槍和電纜組成。點火裝置需要獨立安裝在穩固的水平或者垂直操作臺上，點火油槍采用氣化燃燒技術，具有點火功能，在點火裝置啟動后，產生高壓電，作用于點火槍形成高能電弧火花，點燃油槍。點火裝置設置為0～30 s后自動停止。輔油槍不配點火器。點火槍噴嘴伸入風道長度設置為60 mm。

3.6.2? ? 紅外線火焰檢測系統

在燃油式風道加熱器的輔油槍下游安裝一個紅外火檢，提供保護信號。檢測器應采用光敏電阻作為傳感元件，由紅外線探頭、火檢信號放大器、電纜、PLC控制柜組成。火焰區域產生的紅外輻射，經過傳感元件轉換為電信號，經過放大器的放大傳送至PLC控制柜。同時，設置一個參考信號，若火焰信號大于設置的參考信號，則輸出開關量信號“1”，表示著火;否則，輸出開關量信號“0”，表示滅火;并根據開關量設置保護邏輯。

3.6.3? ? 熱電偶

在風道加熱器下游10 m安裝一支K型熱電偶，可以把熱風母管壁面溫度傳回DCS，以便進行判斷和做邏輯保護。