微油點火技術在電廠鍋爐中的應用

武愛霞

（河津發(fā)電廠，山西 運城 043300）

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，燃油消耗量也在逐年增大。火電廠每年消耗大量燃油用于鍋爐點火及穩(wěn)燃，不僅造成了能源的大量浪費，也增加了電廠的生產(chǎn)成本。

1 機組簡介

某電廠2 期2×300 MW 燃煤機組，采用哈爾濱鍋爐廠制造的HG-1056/17.5-YM21 型亞臨界、一次中間再熱、平衡通風、全露天單爐膛倒“U”型布置、固態(tài)排渣、自然循環(huán)汽包燃煙煤鍋爐。鍋爐自下而上共布置有AA，AB，BC，BD，CE，CF 6 層(每臺磨煤機帶2 層一次風噴口)共24 只煤粉燃燒器及AB，CD，EF 3 層共12 支油槍，每只燃燒器均裝有獨立的火焰檢測器。油槍采用蒸汽霧化方式，最大出力為30 % BMCR(鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量)，供鍋爐啟動及穩(wěn)定燃燒使用。油槍均配有高能電子點火器，最小出力為2 t/h。

從投產(chǎn)后的多次啟機結果看，平均每次啟機用油80 t，每臺機組每年啟動大約3～4 次，耗油量非常大。因此，采用微油點火技術來降低耗油量是十分必要的。

2 微油點火原理及系統(tǒng)組成

2.1 微油點火原理

利用壓縮空氣將燃油霧化成油滴后再將其燃燒，同時利用燃燒產(chǎn)生的熱量對燃料進行初期加熱，其火焰中心溫度高達1 500 ℃～2 000 ℃，作為高溫火核點燃煤粉，使之燃燒。

2.2 微油點火系統(tǒng)組成

利用3 號機組大修機會，對鍋爐最下層的一次風噴燃器進行了改造：拆除原來的一次風噴口，更換為微油點火燃燒器。同時，配套進行助燃風系統(tǒng)、壓縮空氣霧化系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)和火檢保護系統(tǒng)的改造。

微油點火系統(tǒng)用于鍋爐啟、停或穩(wěn)燃，保留了原來的12 支油槍以備緊急情況使用。該套微油點火燃燒器每支油槍容量為50～100 kg/h，油壓為1 MPa，壓縮空氣壓力為0.2 MPa，助燃風壓力為0.2 MPa。微油系統(tǒng)供回油分別來自爐前供回油母管，助燃風來自熱一次風母管。

3 微油點火系統(tǒng)的投運

3.1 點火前的準備工作

(1)打開微油點火系統(tǒng)燃油主管路、支管路手動截止閥。

(2)打開吹掃支管路手動截止閥。

(3)檢查就地點火控制柜電源是否正常。

(4)檢查設備是否完好，工作是否正常。

(5)檢查穩(wěn)壓閥后油壓是否正常，確認為1.0 MPa左右(系統(tǒng)有回油管路)。

(6)確認油配風總門及各支管路手動調節(jié)蝶閥已打開。

(7)確認壓縮空氣母管壓力在0.6 MPa 以上。

3.2 微油油槍的啟動及停止順序

啟動順序如下：

(1)切換至微油點火模式；

(2)調整油配風主管路調節(jié)閥的開度，維持助燃風壓在2.5 kPa 左右；

(3)任選一個角進行自動點火操作，直到4 個角全部正常著火。

停止順序如下：

(1)直接在LCD 畫面上按壓停止按鈕，DCS發(fā)送指令，自動停止微油燃燒器；

(2)當出現(xiàn)以下緊急情況時，系統(tǒng)自動連鎖關閉油角閥(此時不進行油槍吹掃)：

① 鍋爐所有一次風機跳閘；

② MFT(鍋爐主燃料跳閘)；

③ 在微油點火模式下，改造層A 磨煤機跳閘。

當煤粉燃燒器壁溫超過600 ℃時，為了保護燃燒器壁以及水冷壁，必須立即手動停止該角的微油燃燒器并分析原因，檢查冷卻風手動門是否誤關，油槍是否正常著火。當煤粉燃燒器壁溫正常后，再投入該角的微油燃燒器。

3.3 微油煤粉燃燒器的投入

(1)按照正常方式啟動A 磨煤機，先啟動下層。當4 個角的微油燃燒器均已運行，磨煤機正常通風且其出口風溫滿足要求(大于60 ℃)時，即可根據(jù)鍋爐升溫要求來啟動給煤機。初始投粉時，磨煤機的出力為最小出力，約12 t/h。

(2)在投粉過程中，通過圖像火檢或就地觀火孔來觀察燃燒器出口煤粉著火情況。若著火情況不理想，可以通過以下手段調節(jié)著火情況：

① 提高煤粉濃度(即增大給粉量)；

② 在不堵粉的前提下，適當減小一次風速；

③ 調節(jié)二次風量；

④ 將磨煤機出口風溫維持在較高水平。

(3)根據(jù)鍋爐升溫、升壓的要求，增加投入煤粉燃燒器的數(shù)量，以增加磨煤機的出力；同時，適當調整一次風速，在不堵粉的情況下，維持最低一次風量。磨煤機出力的增加速率為6～10 t/h。

(4)當磨煤機出力約為32 t/h 時，微油煤粉燃燒器的出力達到最大。根據(jù)鍋爐的升溫、升壓情況，可將A 磨上層燃燒器投運，以預先對第2 臺磨煤機進行暖磨。

3.4 使用微油點火模式的注意事項

在40 % BMCR 工況下，需要在LCD 上手動將微油點火模式切換為正常模式。當大于40 % BMCR工況時，微油點火模式強制切回正常模式，且不允許再切回微油模式。此微油點火系統(tǒng)可用于機組啟動，也可用于機組運行時的穩(wěn)燃。

3.5 微油點火系統(tǒng)用于機組穩(wěn)燃

電廠2 期機組的磨煤機共有3 臺，當中間層B磨停運檢修時，爐膛燃燒不穩(wěn)定，有滅火的危險，可以投入微油點火系統(tǒng)，起到穩(wěn)燃的作用。需要注意，應在油槍著火良好后再停運B 磨煤機；在B磨啟動正常后再停運微油系統(tǒng)。為防止油槍漏油，可將微油系統(tǒng)先停止循環(huán)，待使用時再投入。

4 使用效果及經(jīng)濟效益

投用微油點火系統(tǒng)后，主要依靠少量油引燃煤粉來提供機組啟動升溫、升壓的能量，耗油量很小，大約0.4 t/h，正常啟動約需12 h。按1 臺機組每年啟動3 次計算，2 臺機組每年啟動耗油量28.8 t。相比使用老式油槍，2 臺機組每年啟動的耗油量為480 t，可節(jié)約原油約451 t；按原油單價8 000 元/t計，每年帶來經(jīng)濟效益360.8 萬元。因此，采用微油點火技術，減少了機組啟、停和穩(wěn)燃的耗油量，實現(xiàn)了節(jié)油的目的，降低了發(fā)電的成本。

1 吳聯(lián)國．鍋爐增設微油點火系統(tǒng)的控制邏輯設計與改進[J]．電力安全技術，2011(11).