探究双强少油点火技术在600MW超超临界锅炉中的运用

探究双强少油点火技术在600MW超超临界锅炉中的运用
发表时间：2019-05-20T09:28:47.173Z 来源：《电力设备》2018年第32期作者：刘志平[导读] 【摘要】：传统的大油枪点火方式已不能适应日益紧张的石油资源供应形势，下面就双强少油点火技术加以探讨，供新建机组和旧机组改造时参考。

(徐州科融环境资源股份有限公司)
【摘要】：传统的大油枪点火方式已不能适应日益紧张的石油资源供应形势，下面就双强少油点火技术加以探讨，供新建机组和旧机组改造时参考。

【关键词】：双强少油点火；600MW；超超临界锅炉
引言
全国电力需求迅猛，大型机组越来越多，其中火电机组占全国装机容量的80%以上。

机组的启、停及低负荷稳燃需消耗大量的石油资源，年耗油量达到1000多万吨。

因此，控制锅炉燃油消耗已成为各个燃煤电厂的不得不面对的现实问题。

1、双强少油煤粉点火系统组成
双强少油点火系统由双强煤粉燃烧器、双强油燃烧器、双强燃油及吹扫系统、双强油配风系统、燃烧器壁温在线监测系统、启磨风加热系统、图像火焰监视系统、控制系统等组成。

1.1双强煤粉燃烧器
该锅炉将A层四台煤粉燃烧器改造为双强煤粉燃烧器。

改造后，通流面积不变，内部结构简单，燃烧器的喷口大小和结构及其摆动范围完全与原燃烧器一致。

因此，双强改造后的燃烧器，在正常运行时，燃烧器阻力基本不变，一次风速不变，燃烧器出力不变，对锅炉空气动力场和燃烧不造成影响。

双强煤粉燃烧器，采用环形浓淡和气膜冷却相结合的技术。

一次风粉进行浓淡分离后，浓相一次风进入煤粉强化燃烧室，淡相一次风进入淡相气膜风通道。

煤粉强化燃烧室中浓相一次风被高温油火焰快速加热升温，挥发分快速析出并燃烧，油和挥发分燃烧放出大量的热，持续加热一次风，将其加热到远高于煤粉的着火温度，点燃碳粒后形成高温火炬进入炉膛。

淡相一次风用来冷却煤粉燃烧器喷嘴和煤粉强化燃烧室的同时提供浓相煤粉燃烧所需的氧气，并在这个过程中燃烧淡相一次风中的超细煤粉，以提高煤粉燃尽率。

同时，根据煤种和燃烧器的结构等条件在燃烧器喷口处开设气膜窗口，引入二次风作为贴壁气膜冷却风，对喷口局部高温部位进行二次冷却，确保燃烧器不烧蚀、不结渣。

双强煤粉燃烧器设计出力范围为2T/h～20T/h，双强油燃烧器设计出力范围为100kg/h～200kg/h。

该锅炉单台磨出力范围为18T/h～72T/h，每台磨带四台煤粉燃烧器，平均到每台燃烧器出力为最小4.5T/h、最大18T/h，单台双强煤粉燃烧器出力范围为2T/h～20T/h，满足与磨煤机的匹配要求。

1.2双强油燃烧器
主要由双强油枪、高能点火枪、油火检、燃烧筒、配风筒等组成。

油枪采用简单机械雾化方式，使用的轻柴油压力为1MPa。

配风方式为分级低压强制配风，燃油与风混合均匀、强烈，火焰燃烧剧烈、稳定性高，火焰中心温度高达1800℃～2000℃，燃尽率高达99%以上。

助燃风在油燃烧筒内壁形成气膜保护层，冷却燃烧筒，燃烧火焰溫度极高，而油燃烧器筒壁温度却只是常温。

双强油燃烧器燃尽度能达到99%以上，且所有燃油在双强燃烧筒内完成了大部分的燃烧过程，不会有未燃尽的油雾在煤粉燃烧器内与煤粉发生油粉混合爆燃，使得燃烧器阻力过大，造成回火。

1.3双强燃油及吹扫系统
双强燃油系统使用母管制，燃油母管接自锅炉燃油系统母管的快关阀后面，双强燃油母管配有手动截止阀、压力表、过滤器（一用一备）、流量计、稳压阀等。

双强燃油支管配有快关阀、手动截止阀、压力表、过滤器、金属软管等。

双强吹扫系统没有使用母管制，吹扫支管接自附近大油枪吹扫管路手动阀前，配有快关阀、手动截止阀、止回阀等。

1.4双强油配风系统
双强油配风系统采用母管制。

双强油配风来源于冷一次风。

油配风母管上配有电动调节风门、手动风门、微差压变送器、靠背管等，支管上配有测速孔、波纹管补偿器、手动调节风门等。

1.5启磨风加热系统
该锅炉燃用烟煤，点火初期启动磨煤机的热风温度为170℃可以满足启磨要求，冷炉启磨所需热风可以通过加装蒸汽换热器的方式来获取。

蒸汽换热器安装在A磨入口的热一次风母管旁路上。

启动时把主管道上气动插板门关闭，让一次风从旁路通过，正常使用时把换热器进风侧气动插板门关闭，让一次风全部从主管道通过，对正常使用无影响。

蒸汽换热器的疏水排放至指定地点。

蒸汽加热器供汽管道上设一台电动调节阀和一台电动截止阀，阀门的控制在DCS中实现。

1.6控制系统
双强点火控制系统主要包括系统保护逻辑、DCS连接、和双强点火程序三部分。

2、双强少油点火技术在600MW超超临界锅炉中的运用
2.1少油点火系统控制逻辑
应用少油点火系统后，相应磨煤机的点火能量及跳闸条件、FSSS保护等有所变化，试运行期间对相应控制逻辑进行了修改： 1）FSSS系统对改为双强少油点火燃烧器的A磨煤机启动条件加入置逻辑“0”、逻辑“1”的模块：逻辑置“1”时，由双强燃烧器保持炉内燃烧稳定，以便满足不投大油枪暖炉而启动磨煤机的条件，此状态为燃烧器的“少油模式”；逻辑置“0”时，双强油燃烧器停用，煤粉燃烧器作为主燃烧器使用，此状态为燃烧器的“正常模式”。

2）A磨煤机启动条件中，“点火能量满足”增加条件：“少油模式”下，4支小油枪火检均检测到火。

3）A磨煤机跳闸条件增加：少油模式下，A磨煤机煤火检无火不跳磨，不联关出口风粉关断门；4支小油枪中，有1个无火，不跳磨，只报警，并联关对应粉管风粉关断门；有2支及以上小油枪油火检无火，A磨煤机跳闸。

4）“少油模式”下，B磨煤机启动条件：A磨煤机运行，且4个煤火检有火，且总给煤量>35t/h；C磨煤机启动条件：A，B磨煤机运行，且8个煤火检有火，且总给煤量>70t/h；机组负荷>50%时，要求邻层的煤层投运。

5）“少油模式”下，A磨煤机跳闸。

联锁跳闸四角小油枪。

6）锅炉发生MFT或0FT，联锁跳闸四角小油枪和风道油燃烧器，并禁启。

7）A层燃烧器金属壁温，单点>600℃，报警；2个测点平均值>650℃，联锁跳闸该角小油枪。

8）机组负荷>250MW，系统自动退出“少油模式”。

2.2少油点火模式冷炉启动制粉系统
1）磨煤机启动前各项检查合格。

2）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。

3）开启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。

4）开启A磨煤机各密封风门，启密封风机，调整密封风压至合适。

5）启动A磨煤机旋转分离器，投入旋转分离器转速自动。

6）开启A磨煤机出口风粉关断门；调节A磨煤机DE和NDE端容量风门开度<5%，DE和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。

7）开启冷一次风至四角小油枪配风调门，DCS显示风速在16m/s以上。

8）确认A磨及其它层二次风门开度在点火位，炉膛总风量>30%。

9）依次点燃A层#1-#4角小油枪，通过调节油配风支管手动门，使着火稳定。

10）启动冷炉点火高压风机，调整变频器频率，使出口风速在25m/s以上。

投入风道油燃烧器运行。

11）A磨煤机分离器出口温度达65℃时暖磨结束，全关两端容量风门；启动A磨煤机电机。

12）启给煤机，总给煤量40t/h建立料位，差压料位至30%-40%时，将给煤量调至合适，投入给煤自动。

13）根据机组负荷、汽温、汽压，适当开大容量风，增加磨煤机出力。

14）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。

结语
双强少油点火技术的成功应用，缩短了锅炉启动至投粉的时间，减少了启动油枪的投用数量和时间，节油效果显著；同时双强少油点火燃烧器既可作为主燃烧器，也可作为辅助燃烧器，不但能实现冷炉点火启动，满足机组升温、升压要求，同时还能满足锅炉低负荷下的稳燃需要，有利于锅炉的安全、经济运行。

参考文献:
[1]汪志华，孙萍.微油点火技术及其应用[J].湖北电力，2015，（2）.
[2]姚文达，李硕，郭秀峰.电站锅炉微油点火技术现状与发展[J].华电技术，2014，（1）.。