鍋爐微油點火改造及控制邏輯修改

李樟波

摘 要：微油點火系統(tǒng)改造是以“充分利用原有設(shè)備、確保鍋爐運行安全穩(wěn)定、最大限度地減少改造費用”為原則，通過這一方法，順利地完成了華潤電力（常熟）有限公司鍋爐點火系統(tǒng)的改造。改造后的點火邏輯安全可靠，操作快捷簡單，同時還增加了包括圖像火檢在內(nèi)的若干實時監(jiān)控設(shè)備。

關(guān)鍵詞：650 MW機組；微油點火；控制邏輯；圖像火檢

中圖分類號：TK229.6 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）02-0040-02

1 概述

華潤電力（常熟）有限公司的3臺650 MW機組，于2005年投入運行。鍋爐為哈爾濱鍋爐廠制造的超臨界直流爐，每臺爐配4臺上海重型機械廠生產(chǎn)的BBD4360磨煤機。每臺磨煤機帶鍋爐的一層燃燒器，前后墻各4只。2008-02，將1號爐原來的A層大油槍（出力500 kg/h）改造為小油槍（出力50 kg/h）。改造中更換了原A層8只燃燒器、8個油燃燒器火檢裝置及相關(guān)設(shè)備，增加了一套（8只）圖像火檢系統(tǒng)、2臺圖像火檢冷卻風機和一臺暖風器等設(shè)備，修改了原A磨煤機啟停及A層油系統(tǒng)控制等邏輯。

2 微油點火原理和相關(guān)技術(shù)

2.1 微油點火原理

微油/少油點火是利用介質(zhì)（壓縮空氣）霧化與氣化相結(jié)合的強化燃燒技術(shù)使燃油充分燃燒，通過很小的燃油量（油槍出力在20～40 kg/h）就可以獲得一個剛性較強、溫度很高的穩(wěn)定火炬。由于該火炬溫度可達1 600～1 800 ℃，所以，當煤粉通過火炬時便會很快受熱，并使煤粉顆粒破裂粉碎，迅速被點燃。根據(jù)分級燃燒的原理，使煤粉在點火初期就盡可能地充分燃燒，可以達到煤粉鍋爐點火啟動和低負荷穩(wěn)燃的目的。

2.2 油的強化燃燒技術(shù)

微油/少油氣化油燃燒器的工作原理就是燃油利用介質(zhì)（空氣）霧化和氣化燃燒相結(jié)合的方式進行燃燒。在初始階段，微量燃油在壓縮空氣的作用下被霧化成很微小的油霧，很短的時間內(nèi)發(fā)生劇烈燃燒。這使燃燒器壁溫迅速升高，很快就可以使噴入燃燒室內(nèi)的油霧氣化，從而加劇了燃燒速度，產(chǎn)生具有很高溫度的火焰，為點燃中心筒內(nèi)的煤粉提供初始熱源。

2.3 煤粉燃燒器的燃燒機理

根據(jù)微油燃燒有限能量不可能同無限的煤粉量和風速相匹配的原則，煤粉燃燒器應用了分級燃燒、雙筒壓差平衡等成熟的專利技術(shù)，設(shè)計了多級燃燒器。它的意義在于應用多級放大的原理，使系統(tǒng)的風粉濃度和氣流速度處于一個十分有利于點火的工況條件，從而完成一個持續(xù)穩(wěn)定的點火、燃燒過程。這樣，就消除了常規(guī)小油槍點火中煤粉燃燒器噴口處煤油混燒造成的燃盡率低、啟爐時間長等缺點。另外，利用淡粉冷卻濃粉，避免了煤粉的貼壁流動和掛焦，同時還能解決燃燒器的燒蝕問題。

3 系統(tǒng)改造和設(shè)備安裝

3.1 爐前油系統(tǒng)

將A層油系統(tǒng)從原來的油系統(tǒng)中獨立出來，加裝一臺進油調(diào)節(jié)閥和一臺回油快關(guān)閥。

獨立的油系統(tǒng)是為了調(diào)節(jié)油系統(tǒng)壓力在1.4 MPa以內(nèi)，以滿足微油點火用油槍對燃油壓力（0.3～0.6 MPa）的要求。

為了調(diào)節(jié)A層油系統(tǒng)壓力，在進油調(diào)節(jié)閥后安裝了一臺壓力變送器，信號送至DCS機柜并參與調(diào)節(jié)和監(jiān)控。

3.2 燃燒器和火檢系統(tǒng)改造

燃燒器系統(tǒng)改造比較徹底，原有的燃燒器（包括油燃燒器）全部被拆除，更換為全新的燃燒器。原有的油燃燒器也都被拆除，改為廠家提供的固定式小油槍。高能點火系統(tǒng)仍使用原設(shè)備。

保留原有的油角閥和吹掃閥，新增加燃油霧化閥一只。保留原有的煤火檢系統(tǒng)，拆除原油火檢，新增加一路可見光油火檢和圖像油火檢系統(tǒng)。就地增加了2臺火檢控制柜，電源取自A層點火柜。增加了2臺圖像火檢冷卻風機，將其與原火檢風機對稱布置于鍋爐的另一側(cè)，圖像火檢信號直接送至集控室，使用一臺LCD用以顯示八個角的火焰圖像，將其安裝在集控室的輔助盤上。

3.3 磨煤機出口煤粉關(guān)斷閥（以下稱PC閥）改造

磨煤機出口PC閥（8臺）和2臺PC閥清掃風門改為一對一控制，增加了8只電磁閥。就地增加2臺接線端子箱，將控制氣源管路全部拆除，并重新布置。

3.4 熱一次風系統(tǒng)改造

磨煤機進口熱一次風系統(tǒng)中增加了一臺暖風器，在冷爐點火時加熱一次風，以利于磨煤機啟動。暖風器位于鍋爐固定端、靠近A磨煤機側(cè)熱一次風的母管上，暖風器熱源為輔汽聯(lián)箱來蒸汽。

暖風器裝有旁路風門，冷爐點火時旁路風門關(guān)閉，使用暖風器加熱。正常運行時，一次風經(jīng)空預器加熱，暖風器停止使用，打開旁路風門。

旁路風門為氣動風門，類似于磨煤機混合風門。就地有一控制箱，可以手動操作，也可以遠控操作，沒有聯(lián)鎖邏輯。

4 邏輯修改和點火調(diào)試過程

4.1 改造前后鍋爐啟動順序的變化

微油點火改造后，鍋爐的啟動過程如下：①啟動鍋爐風組系統(tǒng)（含一次風機），開磨煤機風門擋板，保證有足夠的冷卻風通過小油槍，為小油槍點火做準備；②啟動暖風器加熱冷一次風（為啟動磨煤機做準備），啟動爐前油系統(tǒng)進行油循環(huán)；③待一次風溫合適時，調(diào)整磨煤機出口擋板，投入小油槍，點火開始；④A層小油槍燃燒穩(wěn)定時，可以適時地啟動磨煤機，投入煤粉燃燒器；⑤投入B磨煤機，機組負荷穩(wěn)定時，退出小油槍，轉(zhuǎn)入正常的運行模式。

微油點火改造后，鍋爐啟動過程相較于傳統(tǒng)啟動過程，其主要區(qū)別在于：①A層油槍點火前，需要開A磨煤機所有風門擋板，且風溫必須加熱到一定的溫度；②一次風機和磨煤機啟動時間提前；③燃油量大大減少，投油燃燒時間縮短。

4.2 微油點火控制邏輯修改

在改造的過程中，主要是對A層8只油燃燒器相關(guān)設(shè)備控制邏輯、A磨煤機控制邏輯和MFT/OFT邏輯等進行了較大的修改。

由于微油點火模式下鍋爐側(cè)啟動順序的不同，在邏輯修改中使用“微油點火模式”按鈕作為啟動模式切換標志。該按鈕主要實現(xiàn)了A磨煤機在點火及機組正常運行過程中采用不同的控制方案，以確保點火順利和機組的安全穩(wěn)定運行。

5 調(diào)試中出現(xiàn)的問題和處理情況

本次改造歷時25 d，經(jīng)過前期的充分準備，施工過程比較順利，調(diào)試中出現(xiàn)的問題也較少。點火初期，由于油壓較低、油質(zhì)較差，出現(xiàn)了油槍堵塞的情況。通過采取臨時加大油壓、沖洗管路等措施，問題得以解決。另外，由于油壓波動造成的燃油流量過小，引發(fā)了油槍熄火這一異常情況。經(jīng)過分析，改造人員一致認為需要在油管路上加裝穩(wěn)壓裝置，以確保油壓波動不影響燃燒。調(diào)試中，由于點火槍沒有行程開關(guān)，以指令代替反饋信號來實現(xiàn)，運行中情況較好。

參考文獻

[1]龍立義.氣化微油點火技術(shù)在600 MW超臨界機組中的應用[J].廣東電力，2007（10）：25-27.

[2]王新元，別勇軍.油煤粉點火技術(shù)在300 MW機組中的應用[J].陜西電力，2007（06）：16-17.

〔編輯：曹月〕

Boiler Oil Ignition Transformation and Control Logic Modification

Li Zhangbo

Abstract： Oil ignition system transformation based on“full use of existing equipment to ensure safe and stable operation of the boiler， which minimizes the cost of transformation”principle， by this method， successfully completed China Resources Power（Changshu）Co.， boiler ignition the transformation of the system. After transformation logic ignition safe， reliable， fast and simple operation， but also increased the number of real-time monitoring equipment， including fire detection， including images.

Key words： 650 MW unit； micro-oil ignition； control logic； images of fire detection