微油点火系统改造后的应用情况

微油点火节油技术的应用

一、前言

对于300MW火力发电机组来说，锅炉点火启动和锅炉调峰稳燃柴油量较大，是电厂较大运营成本之一。因此，如何节约用油是电力行业一直以来非常关注的课题。

结合我国煤炭资源丰富，而石油资源相对短缺的实际特点，2005年后，国内陆续推出了多种“以煤代油”的燃烧节油方式。主要分为两大类：等离子点火节油技术和微油点火节油技术。

经过对两种技术分析比较并对市场反馈进行了充分的调研，我司选择了微油点火节油技术作为我司的燃烧节油方式，取得了显著效果。达到节约能源以及降低运营成本的目的。

二、锅炉燃烧节油技术简介

1、等离子点火节油技术

通过对燃烧器实施改造，增加等离子点火设备和配风设施，在煤粉粉管中将煤逐级点燃。

等离子燃煤点火就是利用直流电流将阴阳极之间的压缩空气电离后获得定向高温、高密度的高温空气等离子流。形成温度T>4000K 的梯度极大的高温火核，当煤粉颗粒与这种高温空气等离子流接触时，煤粉颗粒便迅速破碎而燃烧，同时，等离子流与煤粉发生热化学反应，煤粉中的挥发份大量释放出来，这种挥发份再造作用加剧了煤粉的燃烧过程，将大量煤粉点燃。

2、微油点火技术

通过对燃烧器实施改造，增加油燃烧器及雾化设施以及相应的配风设施，在煤粉粉管中将煤逐级点燃。

以上两种锅炉“以煤代油”燃烧节油技术，目前在市场均有一定数量的使用用户。根据市场用户使用反馈：等离子点火技术对煤质的适应范围较窄，适合空干基挥发份在20%以上的煤质。微油点火节油技术对煤质挥发份的适应范围则比较宽。

三、微油点火改造简介

1、锅炉及制粉系统设备情况

锅炉为上海锅炉厂有限公司生产的1025T/h亚临界自然循环锅炉。单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、四角切圆燃烧方式，π型。燃烧器为浓淡式燃烧器、四角切圆布置,每台锅炉共配有24只煤粉燃烧器，每个角分为6层。

制粉系统为正压直吹式冷一次风机系统，配置沈阳重型机械有限公司生产的3台/每炉的双进双出钢球磨，每台磨煤机的单侧控制一层4台煤粉燃烧器。

2、微油点火改造内容

改造的微油点火节油系统设备由徐州燃烧控制院有限公司设计和制造。

改造内容包含：B层煤粉燃烧器改造、增设油燃烧器、增设炉前微油点火油系统以及吹扫系统，配风系统、气膜风系统、监控系统、以及控制系统等。

3、微油点火系统各设备说明

⑴、煤粉燃烧器

和双强油燃烧器配套使用，在煤粉燃烧器内点燃煤粉。

燃烧器全部采用特种耐热合金钢整体铸造，一次成型，气膜风道采用百叶窗式结构设计，根据温度场的分布在相应位置上开设气膜风窗口，保证气膜风始终贴壁冷却，在燃烧器内壁形成了一个完整的、流动的气膜保护层，控制燃烧器内壁温度不超过750℃，降低煤粉对燃烧器内壁的冲刷，保证燃烧室不结渣，不烧蚀。

⑵、双强油燃烧器

利用低压强制配风使燃油充分快速燃烧，产生高温火炬，直接点燃煤粉。

主要包含燃油喷嘴、燃烧筒、配风筒、点火装置、火焰检测装置等。油喷嘴采用简单机械雾化方式，主

要由分油盘、旋流片、雾化片、大螺帽

组成，结构简单。1.0Mpa油压的燃油经过分油盘后进入旋流片，产生高速强烈旋转，高速强烈旋转的油流通过雾化片喷孔，形成旋转的中空锥型油薄膜，油薄膜在离心力的作用下，进一步撕裂、破碎。其配风采用分级强制配风的方式，根据油雾逐步燃烧所需要的风量，分级逐步配风，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99.9℃。同时，由于采用分级低压强制配风，助燃风在参与燃烧之前，在油燃烧筒内壁形成完整的气膜保护层，对燃烧筒进行充分的冷却，因此火焰温度极高，而油燃烧器筒壁却只有常温的温度，用手即可直接触摸。

油燃烧器工作时油枪、点火枪和火焰检测装置均不在高温区，所以避免了油枪的结焦和点火枪的烧蚀问题，同时油枪和点火枪无需进退执行器，进一步简化了系统配置，使用及维护都非常简单。

⑶、双强燃油及吹扫系统

包括燃油管路设备和吹扫管路设备，提供燃油控制及油枪吹扫控制等功能。

双强燃油及吹扫系统支管路包括手动阀、燃油快关阀、燃油过滤器、燃油压力表、金属软管、吹扫快关阀、止回阀、吹扫压力表及连接管线组成。燃油快关阀和吹扫快关阀采用气动单电控弹簧复位球阀，失电、失气状态下球阀自动关闭，阀门关闭时间≤1秒，保证无泄漏。支管路管路尺寸为：油管路Φ22×3、吹扫空气管路Φ22×3；主油管路尺寸为Φ32×3。

若需要配置主油管路，则包括手动截止阀、过滤器、自立式稳压阀、流量计、压力表等。

双强支管路基本配置图

⑷、双强油配风系统

提供双强油燃烧器燃烧所需的风，并利用该配风对火焰温度和形状进行调节。

双强油配风取自一次风机出口时，要求双强油燃烧器入口风压大于3Kpa，双强油配风系统配置电动调节风门、风速测量装置、波纹管补偿器等。风速测量装置由差压取样装置、微差压变送器等组成。测速段管径的选择以保证测速段内风速为25～30m/s为原则。

⑸、壁温在线测量

用于对双强少油点火系统运行中的重要数据进行在线检测，为优化燃烧、优化运行提供依据。

为了确保双强少油点火煤粉燃烧器的安全运行，在燃烧器的相应位置安装了监视壁面温度的热电偶。热电偶的安装位置是根据数台双强少油点火煤粉燃烧器的工业应用情况和燃烧器工作状态下的温度场确定的。热电偶的型号主要为K分度或铠装热电偶。

热电偶的安装在双强少油点火煤粉燃烧器的设计图中有明确要求，其基本原则是牢固、防磨、耐用、拆卸更换方便。

每台双强少油点火煤粉燃烧器装设2套壁温热电偶，用于监控燃烧器壁温。燃烧器壁面超温时，通过调整气膜风量、一次风速、双强油燃烧器出力等方法来降低壁温，保证壁面温度始终小于750℃。

⑹、启磨风加热系统

该系统的作用是通过蒸汽加热装置来提高磨煤机热风温度，满足磨煤机干燥出力要求。蒸汽加热器的蒸汽取自锅炉辅汽。

⑺、控制系统

控制系统对双强煤粉燃烧器、双强油燃烧器、双强燃油及吹扫系统、双强油配风系统进行控制，并对监控系统进行实时监控。

控制系统主要由就地设备、PLC、变频器和指示灯按钮等组成。PLC采用西门子S7-300系列PLC，对系统实现自动控制，并有DCS 系统接口、结合就地设备实现油配风系统风速控制等功能。

双强少油点火热控系统的设计主要包括双强少油点火程序的设