双强少油点火技术在600MW超超临界燃煤机组锅炉中的应用浅析(陈珣)

少油点火系统应用中的重点问题及应对策略
少油煤粉燃烧器金属壁温的控制
一次风率、煤粉浓度 一次风率、煤粉浓度： 降低一次风率，将使着火热降低，着火提前。 降低一次风率，将使着火热降低，着火提前 本 工 程 一 次 风 管 尺 寸 Φ600×10 ， 按 照 粉 管 风 速 不 低 于 18m/s，介质温度 ℃（设计为 ℃）考虑，磨煤机分离器 介质温度70℃ 设计为110℃ 介质温度 出口介质流量应大于70t/h，运行中应注意风量下限的控制， 通过提高一次风压、开大旁路风门等方式予以保证。
少油点火系统应用中的重点问题及应对策略
少油煤粉燃烧器金属壁温的控制
该技术应用初期，曾多次出现少油燃烧器点火后，煤粉 燃烧器金属壁温异常升高，两测点平均值超过650℃导致该 角少油枪跳闸，甚至因两支及以上少油枪跳闸，导致A磨煤 机停运。通过实践，总结该现象的实质是，煤粉气流着火提 煤粉气流着火提 引燃的初级煤粉量增大，燃烧室温度水平升高。以下 前，引燃的初级煤粉量增大，燃烧室温度水平升高 从影响煤粉气流着火的诸因素及燃烧器结构、性能参数等方 面，对该现象进行剖析，并提出相应解决方案。
少油点火系统应用中的重点问题及应对策略
少油煤粉燃烧器金属壁温的控制
煤粉细度： 煤粉细度 细煤粉的温升速率比粗煤粉快，煤粉气流着火温度低。 细煤粉的温升速率比粗煤粉快，煤粉气流着火温度低 本工程制粉系统采用动态分离器，且煤粉细度控制偏细： 锅炉ECR工况下，A磨煤机出力48t/h，磨入口风量72t/h，分 离器变频指令65%，煤粉细度R90 在8.0%左右。根据推荐， （煤粉均匀性指数n取1），细度R90 应控制在20%左右，并 通过燃烧调整试验进一步优化。
少油点火技术原理及系统组成
系统组成
双强煤粉燃烧器 双强油燃烧器及 油配风系统 风道燃烧器系统 控制系统 火焰检测系统
项 目 少油点火燃烧器燃油压力 少油点火燃烧器油枪出力 少油点火燃烧器油配风风量 风道燃烧器油枪出力 风道燃烧器点火油配风风速 少油点火燃烧器吹扫压缩空气压力
数 值 1.0±0.2 MPa 400 kg/h 4000 m3/h 300kg/h～400 kg/h 25 m/s ≥0.6 MPa
少油点火系统应用中的重点问题及应对策略
风道燃烧器的启动和停运
磨煤机燃用煤质下的热力校核计算
项目 磨煤机出口风温 磨煤机运行出力 磨煤机最大出力 冷一次风温度 空气含湿量 初始干燥剂流量 单台给煤机密封风量 单台磨入磨密封风量 单台磨接口密封风量 终端干燥剂流量 终端煤粉水分 干燥剂初温计算值 一次风煤粉浓度 一次风管风速 单位 ℃ t/h t/h ℃ g/kg kg/h kg/h kg/h kg/h kg/h % ℃ kg/kg m/s 70 22 69 2 10 72000 771.00 4500 6800 79538 1.5 118.0 0.27 20.8 70 26 69 2 10 72000 771.00 4500 6800 79811 1.5 132.1 0.33 20.8 数值 70 32 69 2 10 72000 771.00 4500 6800 80219 1.5 153.2 0.39 20.8 70 38 69 2 10 72000 771.00 4500 6800 80627 1.5 174.3 0.47 20.8 70 45 69 2 10 72000 771.00 4500 6800 81103 1.5 198.7 0.55 20.8
双强少油点火技术在600MW超超临界 燃煤机组锅炉中的应用浅析
陈 珣
湖南省电力公司科学研究院 2011年11月6日
目
录
引言 少油点火技术原理及系统组成 少油点火系统控制逻辑 少油点火冷炉启动制粉系统步骤 应用中的重点问题及应对策略 少油点火系统应用的经济性
引言
大型电站锅炉一般采用二级点火方式，即先用轻油点 火，再利用点燃的轻油引燃煤粉，采用这种方式的锅炉燃 油量较大。随着电力工业快速发展和国家节能减排要求不 断提高，控制和减少锅炉燃油消耗量已成为各发电集团的 重要任务之一。 某电厂600MW超超临界燃煤机组锅炉，应用双强少油 点火技术，为锅炉启动和低负荷稳燃节约了大量燃油，取 得了显著的经济和环保效益。本文介绍该技术的原理和系 统构成，控制逻辑和启动步骤，对该技术应用中的重点问 题进行了分析，并提出了相应解决策略。
少油点火系统应用中的重点问题及应对策略
启动过程升温升压速率的控制
启动初期：投入2支大油枪对炉膛进行预暖。 热态冲洗阶段：通过改变给水流量、再循环流量及投退油 枪，使水冷壁出口温度维持在150℃~170℃。 热态冲洗水质合格后，少油模式启动A 制粉系统，初始出 力22t/ h，磨通风量70t/ h，磨出口风温在65℃~75℃。 若着火良好则提高磨煤机出力根据曲线进行升温升压。汽 机冲转前，磨煤机出力达38t /h。 机组并网后，逐步加大A磨煤机出力，并适时启动B、C磨 煤机运行。 机组负荷大于300MW，撤出少油点火油枪运行。
少油点火系统应用中的重点问题及应对策略
少油煤粉燃烧器金属壁温的控制
少油煤粉燃烧器金属壁温控制措施 少油煤粉燃烧器金属壁温控制措施： 措施 视锅炉升温升压速率和整体膨胀情况，加大A磨出力。 调整A磨冷、热风门开度，适当降低磨出口风温，但不低 于60℃。 提高一次风压设定值，提高油配风风速。 视煤粉着火情况，适当降低磨煤机分离器转速。 打开该角燃烧器吹扫风门，对一次风管和燃烧器强制通风 冷却，至壁温降至450℃以下。 检查冷一次风风压、风量是否足够，可适当关闭若干未运 行磨组的吹扫风门、密封风门。
少油点火模式冷炉启动制粉系统步骤
根据机组负荷、汽温、汽压，锅炉整体膨胀情况，适当 开大容量风，增加磨煤机出力。 空预器出口热二次风温度达到200℃以上，可视磨煤机出 力、分离器出口温度、冷热风门开度情况，退出风道油燃 烧器运行。
少油点火系统应用中的重点问题及应对策略
启动过程升温升压速率的控制
应用少油点火的锅炉初投燃料量由磨煤机最低出力决定。
少油点火系统应用中的重点问题及应对策略
少油煤粉燃烧器金属壁温的控制
燃烧器结构及系统设计： 燃烧器结构及系统设计 本工程少油燃烧器取消了喷口气膜风通道设计，由于无气 膜风包裹煤粉火焰，燃烧室内壁缺少一个完整、流动的气膜 保护层。 四角少油燃烧器油配风风量不足，建议增设一台高压离心 风机，对四角少油燃烧器单独供风。 冷一次风系统运行中风压、风量裕度不够的问题。
锅炉及燃烧设备概况
表1
全水份 煤种类别 Mt % 设计煤种 校核煤种1 校核煤种 校核煤种2 校核煤种 燃用煤种 8.00 8.80 7.60 7.74
煤质分析结果
挥发份 Vdaf % 16.56 13.99 23.04 32.76 灰分 Aar % 24.30 24.03 28.74 25.44 全硫 St % 0.50 0.54 0.48 1.51 低位发热量 Qnet,ar kJ/kg 22820.00 22480.00 20740.00 20750.00
少油点火系统应用中的重点问题及应对策略
风道燃烧器的启动和停运
风道燃烧器设置的目的，在于冷炉条件下为磨煤机提供启 磨热风。由磨煤机在燃用煤质条件下的热力校核计算结果可 知，当A磨煤机初始出力为22t/h，磨入口风量为72t/h，磨出 口风温取70℃时，计算入口干燥剂初温为118℃。本工程应 用中，冷态启动初期投入2支大油枪暖炉，热一次风温度一 般可以满足启磨要求，无需投入风道燃烧器；若入炉煤质发 生变化，或磨煤机初始出力加大，可根据热力校核结果和实 际热风温度，决定是否启动风道燃烧器运行。
锅炉及燃烧设备概况
某电厂600MW超超临界燃煤机组，配哈尔滨锅炉厂有限 责任公司设计制造的HG-1795/26.15-PM4型超超临界参数变 压运行直流锅炉。采用正压冷一次风机直吹式制粉系统， 墙式切园燃烧，配5台MGS4360型双进双出钢球磨煤机，分 别用煤粉管道接至自下而上的A、B、C、D、E五层煤粉喷 嘴。在每角燃烧器风箱中设AB、BC、DE共3层启动和助燃 油枪，机械雾化，单支出力为2000kg/h。 锅炉设计燃用郑州贫煤70%、潞安贫煤15%、平顶山烟煤 15%的混煤，校核煤种1 为郑州贫煤，校核煤种2 为郑州贫 煤50%、平顶山烟煤50%的混煤。试运期间实际燃用平顶山 烟煤和淮南烟煤的混煤，煤质分析详见表1。
少油点火系统应用中的重点问题及应对策略
少油煤粉燃煤质变化与少油燃烧器出力选择 挥发分Vdaf增大，煤粉气流的着火温度降低，着火热减小。
厂家推荐的少油燃烧器出力与煤质对应关系
油燃烧器出力 300kg/h 200kg/h 150kg/h 油配风风速 22 m/s -25m/s 15 m/s -17m/s 11 m/s -13m/s 挥发份要求（空干基） 9%-13% 14%-16% >17%
少油点火系统应用中的重点问题及应对策略
少油煤粉燃烧器金属壁温的控制
煤粉气流初温： 煤粉气流初温 煤粉气流初温升高，着火热减少。 煤粉气流初温升高，着火热减少 直吹式制粉系统，一次风温度由入炉煤质、制粉系统运行 入炉煤质、 入炉煤质 要求、干燥出力裕度、冷一次风系统运行裕度等因素决定。 要求、干燥出力裕度、冷一次风系统运行裕度 对本工程燃用煤质，磨煤机出口分离器后的最高允许温度 为不超过70℃~75℃，且不能低于60℃。
少油点火系统应用中的重点问题及应对策略
少油煤粉燃烧器金属壁温的控制
少油煤粉燃烧器金属壁温控制措施 少油煤粉燃烧器金属壁温控制措施： 措施 确认燃烧器喷口内无异物堵塞或结焦。 检查少油点火系统油压为1.0MPa，或在整定值。 检查四角油配风手动门开度在整定位置，适当开大壁温偏 高角燃烧器油配风手动门。 检查各一次风管缩孔开度在整定位置。 适当开大A层燃烧器周界风门。 加大A磨通风量。
少油点火模式冷炉启动制粉系统步骤
磨煤机启动前各项检查合格。 开启A空气预热器出口一次风门； 开上层磨组3个吹扫风门，建立一次风通道。 启A一次风机，调整风机动叶至空预器出口热一次风母管 压力7.0kPa以上，投入一次风压力自动。 开启A磨煤机各密封风门，启密封风机，调风压至合适。 启A磨煤机旋转分离器，投入旋转分离器转速自动。 开启A磨煤机出口风粉关断门；调节A磨煤机DE、NDE 端容量风门开度<5%，DE、NDE端旁路风门开度>90%， 适当开启A磨煤机进口冷风、热风调门，并投入自动；开 启A磨煤机进口一次风隔绝门；调整入磨风量在75t/h左右。