微油點火控制系統(tǒng)介紹及應用

摘#8195;要本文介紹了金橋熱電廠#2爐微油點火控制系統(tǒng)的工作原理及特點，及為解決在冷爐、冷風、冷粉、煤質變化大的條件下直接點燃無煙煤、貧煤、煙煤等各種煤種的問題，而進行的一次點火控制系統(tǒng)改造及最后的運行效果。

關鍵詞微油；點火；控制；改造

中圖分類號TK223.23文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2012)041-0097-01

1概述

金橋熱電廠2×300 MW機組工程采用東方鍋爐廠生產的DG1025/18.2-Ⅱ6型鍋爐，亞臨界、一次中間再熱、自然循環(huán)單汽包、單爐膛、平衡通風，擺動燃燒器四角切園燃燒，固態(tài)排渣煤粉爐。A層燃燒器使用等離子點火。

原等離子點火系統(tǒng)對煤質要求較高，不能適應煤質的變化，而實際運行中又不能滿足等離子點火系統(tǒng)所要求的煤質，至使鍋爐的點火和穩(wěn)燃需消耗大量燃油。隨著油價不斷上漲，燃煤鍋爐點火和穩(wěn)燃用油亦被作為一項重要的考核指標。微油點火系統(tǒng)徹底解決了以上所有問題。

2微油點火系統(tǒng)原理

采用強化燃燒的油燃燒器發(fā)出的不低于1800℃的高溫火焰將通過煤粉燃燒器的一次風粉氣流瞬間加熱到不同煤種的著火溫度，實現不同煤種的直接點火和燃燒，從而達到了以煤代油、大幅降低燃煤鍋爐點火及穩(wěn)燃油耗的目的。煤粉燃燒器采用氣膜冷卻技術，確保在長期運行過程中不結渣、不燒蝕。既可作為點火啟動燃燒器又可作為主燃燒器，滿足鍋爐啟、停及低負荷穩(wěn)燃的需求。

采用雙重霧化旋流微油槍，燃油經機械霧化后，通過高壓風進一步霧化和供氧，提高了油火焰的剛性和燃油的燃盡率。同時油配風還起到對微油槍、點火嘴、火檢光纖進行吹掃和冷卻的

作用。

高溫油火焰核心溫度高達1#8198;500℃～2#8198;000℃，一次風粉通過時，可在一級燃燒室迅速加熱煤粉，使之析出揮發(fā)份并初步點燃部分煤粉，煤粉揮發(fā)份析出后成為如海綿狀的多孔顆粒，增加了煤粉顆粒的吸熱面積；在燃燒室后段，通過油火焰、揮發(fā)份的燃燒以及部分煤粉燃燒的進一步直接傳熱和輻射傳熱，迅速將剩余煤粉顆粒的固態(tài)碳點燃。

3微油點火系統(tǒng)構成

由點火系統(tǒng)、煤粉燃燒器、控制系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)等四部分組成。

3.1點火系統(tǒng)

由微油燃燒器、燃油系統(tǒng)，高壓風系統(tǒng)、點火裝置、智能火檢系統(tǒng)等組成；

1）微油燃燒器。由油槍、高壓油配風管、油燃燒室、點火裝置、火檢接口組成。

主油槍出力：20 kg/h～70 kg/h；

輔助油槍出力：20 kg/h～70 kg/h；

適應油壓范圍：0.8 MPa-4 MPa。

2）高壓油配風系統(tǒng)。高壓風是為微油槍提供油完全燃燒所需要的氧量，并對微油槍、油火焰檢測探頭、點火桿等進行冷卻和清潔。

壓力：＞3#8198;000 Pa；

風量：＜1#8198;000 Nm3/h。

3）點火裝置。高能點火桿以及電嘴安裝于微油燃燒器內，鍋爐運行時均有油配風吹掃和冷卻，避免了點火桿和電嘴的燒損及結垢，所以無需進退執(zhí)行機構即能保證點火系統(tǒng)的正常工作和

壽命。

儲能：20 J；

輸入電壓：220 V AC±10%；

輸出電壓：2#8198;500 V/DC；

火花頻率：15 Spark/s；

工作周期：30 s/60 s（工作/間歇）；

環(huán)境溫度：≤65℃；

工作電流：≤4 A。

4）智能一體化火檢系統(tǒng)。每只主油燃燒器配有一臺智能一體化火焰檢測裝置。火焰檢測探頭裝于微油燃燒器內，在鍋爐運行時由油配風吹掃和冷卻，無需獨立冷卻風、無需進退執(zhí)行機構即可保證智能火檢系統(tǒng)的正常運行及壽命。

3.2煤粉燃燒系統(tǒng)

與常規(guī)鍋爐燃燒器不同，微油點火技術的特點是將點火功能和主燃燒器功能集成一體，通過安裝在特殊設計的煤粉燃燒器后部的微油槍，直接點燃煤粉，從而取代原大油槍的點火功能。

在鍋爐正常負荷時，微油槍停止運行，微油點火燃燒器作為普通煤粉燃燒器工作。

燃燒器外層為氣膜風箱，采用預熱器后熱二次風做為氣膜風，燃燒器開有環(huán)型氣膜風口，熱二次風在二次風箱中從環(huán)形氣膜風口進入，在二級燃燒室和三級燃燒室以及燃燒器噴口間形成氣膜，對燃燒器二級、三級以及噴口進行冷卻，另外還有效防止了煤粉流對燃燒器各級的沖刷、補充了煤粉內燃所需的氧量，在燃燒器噴口形成周界風，有效降低了NOx的形成，同時不需要另加供風設備。當投入微油點火時，保證燃燒器壁溫不超過550℃。

3.3控制系統(tǒng)

微油點火系統(tǒng)的監(jiān)測與控制，用于實現微油點火過程的啟停控制與過程參數（壓力、溫度、風速等）的采集與監(jiān)測，實現爐膛和設備安全保護與聯鎖，確保系統(tǒng)安全運行。 根據電廠實際情況，微油點火系統(tǒng)的監(jiān)測與控制接入電廠DCS系統(tǒng)。

3.4輔助系統(tǒng)

由壁溫監(jiān)測系統(tǒng)、暖風器系統(tǒng)組成。

4技術優(yōu)勢

①節(jié)油顯著：節(jié)油率高達90%以上；②穩(wěn)燃性好：具有超低負荷穩(wěn)燃能力；③可靠性高：采用氣膜冷卻、壁溫實時監(jiān)控等措施，確保系統(tǒng)可靠運行；④安全性好：全自動控制，油、煤火焰雙重雙路火檢；⑤適應性強：對煤質、風速、煤粉濃度等參數變化適應能力強；⑥抗污能力強：獨特的微油燃燒器設計，使微油槍在備用期間免受煤粉及煙塵污染；⑦維護量?。合到y(tǒng)基本免維護量，大大的提高了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行；⑧運行費用低：運行費用為原燃油費用的15%左右；⑨環(huán)保：高燃盡率以及獨有的燃燒器氣膜室設計，實現了除塵器的早期投入，避免了鍋爐啟動和穩(wěn)燃時冒黑煙的現象，降低了NOx的排放。

5創(chuàng)新點

采用一級機械霧化、一級空氣霧化的設計思路，實現雙重霧化，增強了燃油霧化效果；提高油火焰的剛性，保證了油火焰在高一次風速下穩(wěn)定燃燒。

采用高壓油配風吹掃和冷卻火檢探頭，確?；饳z系統(tǒng)的清潔、完好。

不采用壓縮空氣霧化，不占用鍋爐儀用壓縮空氣資源。

微油燃燒器和煤粉燃燒器成一定夾角安裝，油槍、點火桿、火檢探頭置于油燃燒器內；采用高壓風不間斷吹掃和冷卻，無需伸縮機構即可實現對油槍、點火桿、火檢探頭的吹掃和冷卻保護，保證了設備的安全；在鍋爐負荷和煤質發(fā)生變化引起燃燒不穩(wěn)定時，保證了微油點火系統(tǒng)的投入的實時性，避免了因為伸縮機構工作的不穩(wěn)定和延時給鍋爐運行帶來的不安全性。大大提高了微油槍的工作可靠性，延長了微油槍的使用壽命，減少了現場維護工作量，提高了鍋爐的安全穩(wěn)定運行。

采用濃淡塊濃縮和燃燒器氣膜風（類似于周界風），可實現低NOx的排放。

采用原噴口外型設計，確保燃燒器出力的一致性和氣流剛性的穩(wěn)定。

采用氣膜冷卻風，有效降低燃燒器壁溫，防止燃燒器燒損、變形。

6投運效果

系統(tǒng)投運后，實現了冷爐、冷風、冷粉的條件下直接點燃我廠現用高灰分、低灰分燃煤，鍋爐啟動順利完成，并在之后的運行中多次投入助燃，可靠性和安全性非常高。

7結束語

點火系統(tǒng)不僅是爐膛安全的保證，更是降低運行成本的著眼點。

參考文獻

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