微油點(diǎn)火裝置在200MW火力發(fā)電機(jī)組中的應(yīng)用

李萬仁

（華電能源股份有限公司富拉爾基發(fā)電廠，黑龍江 齊齊哈爾161041）

華電能源股份有限公司富拉爾基發(fā)電廠的燃燒制粉系統(tǒng)采用風(fēng)扇磨直吹式系統(tǒng)。工程設(shè)計(jì)6×200MW燃煤汽輪發(fā)電機(jī)組，鍋爐為HG-670/140-6型超高壓、一次中間再熱單汽包自然循環(huán)煤粉鍋爐，制粉系統(tǒng)共六套，燃燒器分六角三層布置，每套制粉系統(tǒng)各對(duì)應(yīng)一角三層主燃燒器，一次風(fēng)設(shè)計(jì)風(fēng)速為14.4m/s，一次風(fēng)風(fēng)溫為110℃～130℃。油槍布置在第一層和第二層主燃燒器之間，每角各一只，共計(jì)六只，用于鍋爐啟動(dòng)、停止以及低負(fù)荷穩(wěn)燃。

華電能源股份有限公司富拉爾基發(fā)電廠，利用大、小修期間，對(duì)各臺(tái)鍋爐燃油系統(tǒng)分別進(jìn)行了改造，增設(shè)了微油點(diǎn)火裝置。微油點(diǎn)火裝置主要由微油點(diǎn)火系統(tǒng)、煤粉燃燒系統(tǒng)、熱工控制與保護(hù)系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)四部分組成。

1 微油點(diǎn)火裝置工作原理

先利用一定的油壓產(chǎn)生的機(jī)械霧化后，再利用壓縮空氣的高速射流將燃料油直接擊碎，霧化成超細(xì)油滴進(jìn)行燃燒，同時(shí)巧妙地利用油燃燒產(chǎn)生的熱量對(duì)燃料油滴進(jìn)行加熱，擴(kuò)容，在極短的時(shí)間內(nèi)完成油滴的蒸發(fā)氣化，使油槍在正常燃燒過程中直接燃燒氣體燃料，從而大大提高燃燒效率及火焰溫度及燃燒的穩(wěn)定性。氣化燃燒后的火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤臁⒒鹧娉仕{(lán)色，中心溫度高達(dá)1500～2000℃，可作為高溫火核在煤粉燃燒器內(nèi)直接點(diǎn)燃多級(jí)煤粉燃燒器內(nèi)一級(jí)煤粉，從而實(shí)現(xiàn)電站鍋爐啟動(dòng)、停止以及低負(fù)荷穩(wěn)燃以煤代油的效果。

2 微油點(diǎn)火裝置的系統(tǒng)改造

2.1 燃油系統(tǒng)：由爐兩側(cè)油系統(tǒng)引出，經(jīng)過油截止閥、油過濾器、各角截止閥、氣動(dòng)球閥、主油管道(φ28×3 鋼管)、分油管道（φ18×3鋼管）等構(gòu)成。通過油系統(tǒng)的來油截止閥來調(diào)節(jié)微油量點(diǎn)火供油母管壓力，用φ28×3鋼管引向#2、5角微油量點(diǎn)火煤粉燃燒器，然后在母管上分別引一根Ф18×3鋼管到六只微油量點(diǎn)火煤粉燃燒器燃油平臺(tái)，每個(gè)分別安裝氣動(dòng)球閥及氣動(dòng)球閥入出口閥，去氣化微油槍。再由兩側(cè)油管分別引到高溫爐煙的風(fēng)道加熱器油槍。

2.2 壓縮空氣系統(tǒng)：由爐前壓縮空氣母管Ф42×3鋼管引出，分兩路 Ф32×3引至 #2、5角煤粉燃燒器，在兩側(cè)母管安裝氣動(dòng)球閥控制三只燃燒器，每只燃燒器安裝手動(dòng)閥進(jìn)行調(diào)解、控制，在手動(dòng)閥后分成兩路，一路去微油槍，另一路去輔助油槍，在進(jìn)輔助油槍前裝一截止閥；

2.3 高壓風(fēng)系統(tǒng)：增設(shè)兩臺(tái)高壓風(fēng)機(jī)，由高壓風(fēng)機(jī)出口向爐引一根Ф219×5鋼管，然后在母管上分別引一根Ф159×3鋼管到#2、5角，然后分別接入各燃燒器的主油槍、輔助油槍、火檢等。

2.4 控制系統(tǒng)：本系統(tǒng)由DCS、FSSS控制系統(tǒng)和操作員站，對(duì)應(yīng)燃燒器所在#2、#5角配套的2個(gè)就地控制箱，高溫爐煙加熱2個(gè)就地控制箱，及高能點(diǎn)火器，智能火焰裝置，燃油氣動(dòng)球閥、壓縮空氣氣動(dòng)球閥等被控設(shè)備，油壓力變送器、壓縮空氣壓力變送器、壁溫?zé)犭娕急O(jiān)測(cè)等設(shè)備，以及相應(yīng)電纜和就地壓力表組成。

2.5 輔助系統(tǒng)：由燃燒器壁溫監(jiān)控系統(tǒng)及圖像火焰監(jiān)視系統(tǒng)構(gòu)成。

燃燒器壁溫監(jiān)控系統(tǒng)在每只煤粉燃燒器上安裝一支K型鎧裝熱電偶，接入DCS控制檢測(cè)系統(tǒng)的熱電偶模塊上，對(duì)燃燒器壁溫進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)；

圖像火焰監(jiān)視系統(tǒng)由CCD鏡頭、四畫面分割器、二路視頻信號(hào)切換裝置（用于小油火檢信號(hào)與爐膛火焰信號(hào)的切換）組成，它可作為系統(tǒng)監(jiān)控的一個(gè)功能單獨(dú)使用，并可自由切換。

3 鍋爐冷態(tài)點(diǎn)火啟動(dòng)

3.1 按規(guī)程的要求，鍋爐具備啟動(dòng)的條件。

3.2 啟動(dòng)燃油泵，建立爐前油循環(huán)，打開微油點(diǎn)火系統(tǒng)燃油母管手動(dòng)截止閥，建立微油燃燒器油路通道，保證油壓合適 (1.0～3.0MPa)。

3.3 開通儀表壓縮空氣氣源，保證氣路壓力合適(>0.3MPa)。

3.4 按順序啟動(dòng)吸風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)，調(diào)整入爐總風(fēng)量 》30%，爐膛負(fù)壓0～-50Pa，進(jìn)行爐膛吹掃。吹掃完畢，MFT復(fù)位，啟動(dòng)火檢風(fēng)機(jī)，高壓冷卻風(fēng)機(jī)（新增）。

3.5 由運(yùn)行值班員開啟微油系統(tǒng)供油的手動(dòng)總閥、氣動(dòng)閥及一臺(tái)燃油大過濾器出入口手動(dòng)截止閥，來油總閥開度保持在100%，通過調(diào)整入口手動(dòng)調(diào)壓閥開度，保持微油量供油母管壓力為1.8～2.0MPa左右。

3.6 按微油點(diǎn)火程序，由運(yùn)行人員執(zhí)行對(duì)應(yīng)粉管微油槍點(diǎn)火操作。此時(shí)微油點(diǎn)火系統(tǒng)的燃油系統(tǒng)供油壓力調(diào)整為1.2～2.5MPa，壓縮空氣壓力0.3～0.45MPa，高壓油配風(fēng)壓力調(diào)整為4000～5000Pa。

3.7 點(diǎn)火正常后，啟動(dòng)磨煤機(jī)，按微油點(diǎn)火啟動(dòng)程序投入磨入口高溫爐煙油槍加熱系統(tǒng)，進(jìn)行暖磨；當(dāng)磨出口風(fēng)溫達(dá)到110-130℃，啟動(dòng)給煤機(jī)。

3.8 根據(jù)鍋爐入爐煤質(zhì)情況確定主、輔油槍的投入方式，當(dāng)負(fù)荷加至允許脫油負(fù)荷，爐內(nèi)燃燒狀況良好，可逐只停掉主、輔油槍。

4 低負(fù)荷穩(wěn)燃

4.1 在鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行需要投油助燃時(shí)，需將煤粉燃燒器的周界風(fēng)全開。

4.2 根據(jù)煤質(zhì)情況決定油槍的投入方式。

4.3 按正常啟動(dòng)程序投入#2、或#5角微油量氣化油槍。

5 停爐

5.1 機(jī)組降負(fù)荷，逐次停止對(duì)角燃燒器和對(duì)應(yīng)的磨煤機(jī)運(yùn)行；

5.2 當(dāng)機(jī)組負(fù)荷降至最低不投油穩(wěn)燃負(fù)荷之前，啟動(dòng)#2或5角三只微油點(diǎn)火燃燒器；

5.3 機(jī)組按要求繼續(xù)降負(fù)荷，調(diào)整磨煤機(jī)的給煤量、風(fēng)量逐漸減小出力，剩#2或5角燃燒器；

5.4 #2 或5 角燃燒器對(duì)應(yīng)的磨煤機(jī)給煤量降至最低出力運(yùn)行后，停對(duì)應(yīng)的給煤機(jī)、磨煤機(jī)，微油點(diǎn)火燃燒系統(tǒng)退出，鍋爐滅火。

6 安全注意事項(xiàng)

6.1 在微油氣化小油槍運(yùn)行過程中，如閥后油壓低于1.0MPa，此時(shí)的油角過濾器已部分堵塞，需要切換到旁路，對(duì)停運(yùn)的油過濾器進(jìn)行清理或更換濾芯，處理后即刻投入。

6.2 在油閥開啟后，油閥后壓力和點(diǎn)火器正常，氣化小油槍不著火，可能是油噴嘴堵塞，需要對(duì)油噴嘴進(jìn)行清洗后方可正常投入運(yùn)行。

6.3 火檢探頭應(yīng)保證清潔和足夠的冷卻吹掃風(fēng)。

7 微油點(diǎn)火裝置的優(yōu)缺點(diǎn)

7.1 節(jié)油顯著:實(shí)現(xiàn)電站鍋爐以煤代油冷爐點(diǎn)火，節(jié)油率95%以上。

7.2 穩(wěn)燃性好：具有超低負(fù)荷（30%）穩(wěn)燃能力。

7.3 可靠性高：采用多級(jí)氣膜冷卻，并對(duì)壁溫進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，防止發(fā)生結(jié)焦和燒壞。

7.4 安全性好：油、煤火焰雙重檢測(cè)，點(diǎn)火過程全自動(dòng)控制，運(yùn)行安全可靠。

7.5 環(huán)境保護(hù)：在鍋爐升爐時(shí)，即可投入電除塵器，符合電站鍋爐啟停階段環(huán)保 要求。

7.6 在投入和退出過程中，爐膛燃燒擾動(dòng)大，負(fù)壓和水位波動(dòng)大。

結(jié)語

綜上所述，雖然當(dāng)前微油點(diǎn)火裝置得到了廣泛的應(yīng)用，但是還是需要我們深入地去研究，發(fā)揮出它最大的潛能。

[1]尤愛軍.微油點(diǎn)火裝置實(shí)際應(yīng)用，2009-06-20

[2]胡明君，李鳳德.微油點(diǎn)火裝置的工作原理及其應(yīng)用，2009.