氣化小油槍點火穩(wěn)燃技術(shù)在300MW中間儲倉式煤粉爐中的應(yīng)用

1、氣化小油槍點火穩(wěn)燃技術(shù)在300MW 中間儲倉式煤粉爐中的應(yīng)用-機電論文氣化小油槍點火穩(wěn)燃技術(shù)在300MW 中間儲倉式煤粉爐中的應(yīng)用氣化小油槍點火穩(wěn)燃技術(shù)在300MW中間儲倉式煤粉爐中的應(yīng)用李思茂（大唐信陽華豫發(fā)電有限責(zé)任公司，河南信陽 464000 ）【摘要】介紹了氣化小油槍點火穩(wěn)燃技術(shù)的工作原理和系統(tǒng)構(gòu)成，并針對該 技術(shù)在大唐信陽發(fā)電有限責(zé)任公司 2 X 300MW中間儲倉式煤粉爐的工業(yè)性應(yīng)用 情況。關(guān)鍵詞小油槍；穩(wěn)燃；節(jié)油0引言少油和微油小油槍點火及穩(wěn)燃裝置在燃煤電站大型鍋爐上的廣泛應(yīng)用，已被 證實是目前大型鍋爐真正作到，實際意義上的能大量節(jié)約鍋爐啟動和低負荷穩(wěn)燃 用油的最有效手段。它有點

2、燃煤粉的能力強、對燃煤的適應(yīng)范圍寬、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡 單、改造工作量少、使用方便、維持工作量小、初投資低、維護費用極小、安全 可靠、節(jié)油效果特別顯著等優(yōu)勢。它與等離子點火穩(wěn)燃技術(shù)相比，更具有實用性。1氣化小油槍點火穩(wěn)燃技術(shù)的基本原理1.1氣化小油槍燃燒器的工作原理氣化小油槍燃燒器的工作原理是：先利用壓縮空氣的高速射流將燃料油直接 擊碎，霧化成超細油滴進行燃燒，同時用燃燒產(chǎn)生的熱量再對燃油進行初期加熱， 擴容，后期加熱，在極短的時間內(nèi)完成油滴的蒸發(fā)氣化，使油變?yōu)闅怏w燃料，從而大大提高燃燒效率及火焰溫度。氣化燃燒的火焰剛性極強、其傳播速度極快（超 過聲速）、火焰呈完全透明狀（根部為藍色，中間及尾部為透明

3、白色），火焰中心 溫度高達15002000 C,此高溫火核在煤粉燃燒器內(nèi)直接點燃流經(jīng)一次燃燒室 的煤粉，著火燃燒的煤粉在二次室內(nèi)與另部分煤粉混合并點燃，實現(xiàn)煤粉的分級 燃燒且燃燒能量逐級放大，利用煤粉的穩(wěn)定燃燒，實現(xiàn)電站鍋爐啟動、停止以及 低負荷穩(wěn)燃。1.2直接點燃煤粉工作原理氣化小油槍噴出的燃油燃燒形成的高溫火焰，使進入一次室的濃相煤粉顆粒溫度急劇升高、破裂粉碎，并釋放出大量的揮發(fā)分迅速著火燃燒， 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燃稀相煤粉， 實現(xiàn)了煤粉的分級 燃燒，燃燒能量逐級放大，達到點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。滿足了鍋爐啟、停及低

4、負荷穩(wěn)燃的需求。周界冷卻二次風(fēng)主要用 于保護噴口安全，防止結(jié)焦燒損及補充后期燃燒所需氧量。1.3能量逐級放大技術(shù)能量逐級放大技術(shù)的前提是引火源具有很高的燃燒強度和后續(xù)燃料的及時引燃。在氣化燃燒點火系統(tǒng)中，氣化油槍保證了引火源的燃燒強度。 在引燃濃相 煤粉時，在一級燃燒室內(nèi)就會形成“三高區(qū)”，煤粉在高強度的燃燒火核引燃下 迅速升溫破碎析出揮發(fā)份，進一步增強燃燒效果，濃相煤粉著火后進入二、三級 燃燒室與稀相煤粉混合燃燒。2設(shè)備及系統(tǒng)概況鍋爐概況：SG1025/17.4 M847亞臨界中間再熱自然循環(huán)煤粉爐，燃燒方式為四角切 圓燃燒，制粉系統(tǒng)采用中間儲倉式制粉系統(tǒng)。3氣化小油槍點火穩(wěn)燃裝置應(yīng)用3.1

5、氣化小油槍結(jié)構(gòu)為節(jié)約鍋爐點火所用燃油，結(jié)合#1爐低NOx改造項目，將A層燃燒器更換 為“相對濃淡分離、低阻力、高點燃能量”的新型“微油點火”燃燒器。其“微油點火”裝置包括：A層微油煤粉燃燒器、壓縮空氣系統(tǒng)、油系統(tǒng)、高壓助燃風(fēng) 系統(tǒng)、點火及熱控控制系統(tǒng)、火檢及保護系統(tǒng)等。每一微油煤粉燃燒器上布置一只氣化小油槍，其方式為氣化小油槍在燃燒器 中后部直接點燃煤粉。氣化小油槍及點火槍安放在A層每只燃燒器中后部的燃燒筒內(nèi)，固定后無需推進、退出。高壓助燃風(fēng)作為氣化小油槍點火后油的后期燃燒所需氧量（油燃燒所需的冷 一次風(fēng)），從兩臺一次風(fēng)機出口的冷風(fēng)聯(lián)絡(luò)母管上引出，經(jīng)總蝶閥引至鍋爐本體 所安裝的一水平環(huán)形母管，

6、再經(jīng)分管及蝶閥至各氣化小油槍燃燒筒，氣化小油槍投用時控制閥后高壓助燃風(fēng)壓在1200Pa左右，停用時控制閥后高壓助燃風(fēng)壓不 低于600Pa （不可將分路蝶閥全部關(guān)閉）。3.2氣化小油槍運行模式信陽電廠鍋爐為中間儲倉熱風(fēng)送粉方式，它與直吹式及中間儲倉乏氣送粉方 式的鍋爐有著嚴格的區(qū)別，它在該爐粉倉無粉、一次風(fēng)檔板沒開無一次風(fēng)情況下 不能投用小油槍（小油槍熱量無法帶走會燒損燃燒器）。氣化小油槍投用設(shè)定兩種模式：“點火模式”和“助燃模式”。鍋爐啟動（冷 態(tài)、熱態(tài)）中采用“點火模式”，當(dāng)已投用兩層給粉機且運行正常，需繼續(xù)升負荷時可將氣化小油槍運行模式由“點火模式”轉(zhuǎn)換至“助燃模式”。機組正常運行中當(dāng)負荷

7、降至需投油助燃、投用氣化小油槍時采用“助燃模式”。3.3“點火模式”和“助燃模式”的設(shè)置區(qū)別：“點火模式”：（1）鍋爐主保護中凡是設(shè)定的爐膛投粉條件和爐膛熱功率條件“解除”（為了能及時啟動給粉機投入煤粉）；（2）當(dāng)氣化小油槍專用火檢與 相對應(yīng)的煤火檢均檢測無火時，停對應(yīng)的給粉機、關(guān)閉對應(yīng)的氣化小油槍：油閥、 氣閥（氣閥延時30秒）。“助燃模式”：（1 ）恢復(fù)鍋爐啟動中“鍋爐主保護”所“解除”的保護（鍋 爐原設(shè)計主保護均投用）；（2）當(dāng)氣化小油槍專用火檢檢測無火時，只關(guān)閉對應(yīng) 氣化小油槍的油閥、氣閥。3.4氣化小油槍系統(tǒng)運行要求和注意事項一般情況下在滿足以下相關(guān)條件時，冷、溫、熱態(tài)啟動都應(yīng)優(yōu)先投

8、用A層小油槍，利用小油槍直接點燃煤粉，以煤代油完成點火啟動、升溫升壓過程；相關(guān) 條件如下：1） 煤粉倉粉位要求：#1粉倉粉位在1.5米以上才能在啟動初期利用 A層小 油槍投粉，如粉位低于1.5米，則應(yīng)根據(jù)粉位情況適當(dāng)推遲投用時間。2） 煤質(zhì)要求：應(yīng)根據(jù)停爐前煤質(zhì)情況決定是否利用 A層小油槍投粉，如停 爐前入爐煤質(zhì)的分析基揮發(fā)份低于 11%，低位發(fā)熱量低17000KJ/KG，應(yīng)適當(dāng) 推遲小油槍投用時間。3）空預(yù)器吹灰要求：空預(yù)器應(yīng)具備連續(xù)吹灰條件。4）如粉倉無粉，則在點火啟動初期投入大油槍進行升溫升壓，在風(fēng)、煙溫度達到要求后及時投入制粉系統(tǒng)運行，再根據(jù)實際粉倉粉位情況投用A層小油3.5A層小油槍

9、的點火、投粉操作注意事項1）A層燃燒器在沒打開對應(yīng)的一次風(fēng)檔板前禁止點燃氣化小油槍。2）小油槍霧化壓縮空氣應(yīng) 0.55MPa、各分路小油槍前的霧化空氣控制在0.4 0.6MPa o3）油質(zhì)為#0輕柴油、油管路進油前應(yīng)經(jīng)過充分吹掃清除管內(nèi)雜質(zhì)、若遇油中雜質(zhì)堵塞應(yīng)清洗濾網(wǎng)和清洗油槍頭并將氣化小油槍槍桿內(nèi)余油頭朝下放盡； 油 壓通過調(diào)整油管路末端的手動調(diào)壓針型閥控制在 0.8MPa1.2MPa的范圍以 內(nèi)。4） 氣化小油槍高壓助燃風(fēng)需控制各分路門后風(fēng)壓1200Pa左右。5 ）油槍定位：氣化小油槍在燃燒筒內(nèi)的插入深度應(yīng)是“槍頭頂端”距“燃 燒筒出口”120150mm 位置（油槍和點火槍同時插到位后，油

10、槍向后抽出15mm20mm，點火槍前端處在油槍的霧化區(qū)內(nèi)以保證點火正常，油槍抽出不要超過5cm，因點火槍為固定方式無推進裝置，防止點火槍被燒壞）。6）就地觀察火焰明亮、尾部不飄黑煙、燃燒情況良好、火焰集中，不發(fā)散、 發(fā)飄。7）燃燒器壁溫不應(yīng)超過 450 C。如超過450 C時應(yīng)立即提升一次風(fēng)壓和增 開周界風(fēng)風(fēng)門開度，使壁溫不超出450 C,以防止因燃燒器溫度過高引起的損壞。4社會經(jīng)濟效益采用氣化小油槍點火穩(wěn)燃技術(shù)后，鍋爐只需用微量的油直接點燃煤粉，利用 煤粉燃燒釋放的熱量實現(xiàn)冷態(tài)啟動，在停爐、低負荷和超低負荷穩(wěn)燃時用微亮的 油穩(wěn)定鍋爐燃燒，節(jié)油率可達 90%以上。除此之外，由于在鍋爐點火初期燃油 較少可以投用脫硫設(shè)備，從而減少向大氣排放粉塵量，粉塵表面上有催化作用以 及附著有害之間的協(xié)同作用，由此產(chǎn)生的危害巨大。尤其現(xiàn)在全國大面積范圍內(nèi) 出現(xiàn)霧霾天氣，環(huán)境狀況不