氣化微油點火技術(shù)在700MW亞臨界鍋爐上的應(yīng)用

宋紀(jì)超

[摘 ? ?要]傳統(tǒng)的鍋爐點火油槍設(shè)備在使用的過程中耗油量較大，存在非常高的熱量損失，給生產(chǎn)企業(yè)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。要想解決這些問題，首先要對汽化微油燃燒器的應(yīng)用情況進行全面的分析，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上研發(fā)新型的技術(shù)，確保汽化微油點火技術(shù)在應(yīng)用時，能夠滿足節(jié)油降耗的目標(biāo)?？梢酝ㄟ^對原有的燃燒器點火系統(tǒng)進行改造，使得設(shè)備在應(yīng)用時燃燒更加穩(wěn)定，降低整體生產(chǎn)成本。本文就氣化微油點火技術(shù)在700 MW亞臨界鍋爐上的運用進行相關(guān)的分析和探討。

[關(guān)鍵詞]氣化微油點火技術(shù);亞臨界鍋爐;運用;分析

[中圖分類號]TP18 [文獻標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）03–0–02

[Abstract]The traditional boiler ignition oil gun equipment in the use of the process of oil consumption is relatively large， there is a very high value of heat loss， which will bring serious economic losses to the production enterprises. In order to solve these problems comprehensively， it is necessary to analyze the application of vaporized micro oil burner equipment comprehensively， and develop new technology on the basis of existing technology， so as to ensure that the vaporized micro oil ignition technology can meet the goal of saving oil and reducing consumption. When the original ignition system is reformed， the combustion cost can be reduced more stably. This paper analyzes and discusses the application of gasification micro oil ignition technology in 700 MW subcritical boiler.

[Keywords]gasification micro oil ignition technology; subcritical boiler; application; analysis

一些大型的火力型發(fā)電廠中，鍋爐等設(shè)備在運行的過程中，大多數(shù)采用了二級點火方式。首先要使用燃料進行點火，然后引燃煤粉等材料，設(shè)備啟動之后要想維持低負荷的穩(wěn)定燃燒，需要耗費大量的煤油。但因為現(xiàn)階段世界范圍內(nèi)的能源使用情況都比較緊張，油價單價費用不斷上漲，這種點火方式會增加生產(chǎn)成本。因此需要減少鍋爐的燃油消耗量，才能給生產(chǎn)企業(yè)帶來更多的綜合效益。在進行新型的設(shè)備建設(shè)時，一般都采用微油或等離子點火技術(shù)，減少燃油的消耗量，降低能源的消耗。

1 氣化型微油點火技術(shù)的應(yīng)用特點

這個系統(tǒng)主要是由燃油子系統(tǒng)和壓縮空氣子系統(tǒng)等組成?？刂葡到y(tǒng)主要包括手動控制和遠程操作兩種形式，就地保護裝置和信號的接收裝置都存在接口。燃燒器的壁溫監(jiān)測子系統(tǒng)和圖像、火焰監(jiān)測子系統(tǒng)等屬于輔助設(shè)施。

1.1 氣化小油槍燃燒器的運行原理

氣化小油槍燃燒器在進行空氣壓縮時，高速的射流可以將燃料直接擊碎，使其產(chǎn)生霧化反應(yīng)，變?yōu)槌毜挠偷?，從而進行完全燃燒。在這個過程中產(chǎn)生的熱量，可以進行燃料的初期加熱，還可以實現(xiàn)擴容以及后期的加熱。在短時間內(nèi)，就可以實現(xiàn)燃料的蒸發(fā)和汽化反應(yīng)。油槍設(shè)備在正常使用的過程中，可以直接點燃氣體狀態(tài)的燃料，極大地提高了燃燒的效率，增加了火焰的反應(yīng)溫度。燃燒之后的火焰剛性比較強，而且傳播的速度非?？欤^了正常的聲速。中心溫度高達2 000℃，高溫混合在燃燒器設(shè)備內(nèi)，可以進行直接的燃燒。在這個過程中，設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自動的開啟和停止，還可以在低負荷狀態(tài)下燃燒。在對空氣進行壓縮時，可以在點火階段就實現(xiàn)燃油的霧化。在正常的燃燒階段，能夠?qū)崿F(xiàn)氣化的加速，還可以對前期燃燒階段，消耗的氧氣量進行補充。高壓風(fēng)主要是對后期加速燃燒所需要的氧氣量進行補充。

1.2 氣化小油槍直接點燃煤粉的應(yīng)用原理

這種設(shè)備在燃燒時形成的火焰，進入一級的燃燒室之后，煤粉顆粒的溫度會瞬間升高，進而產(chǎn)生破裂和粉碎等現(xiàn)象。并且迅速著火，燃燒釋放出大量的氣體。已經(jīng)著火燃燒的燃料，在二級的燃燒室內(nèi)，可以與其他燃料進行混合，并且實現(xiàn)點燃，能夠進行分階段的燃燒，而且能量逐級放大，達到點火的目的。能夠滿足設(shè)備啟動和停止以及低負荷狀態(tài)下穩(wěn)定燃燒的需求。還可以對后期燃燒所需要的氧氣量進行及時的補充。

2 700 MW亞臨界鍋爐的應(yīng)用情況

2.1 鍋爐

在對珠海某一發(fā)電廠的機組鍋爐進行改造時，發(fā)現(xiàn)原有的機組鍋爐是單爐膛，主要存在一次的中間再熱等燃燒方式。采用了平衡通風(fēng)的建設(shè)形式，結(jié)構(gòu)為全鋼架的懸吊結(jié)構(gòu)，主要是固態(tài)排渣。設(shè)備的爐頂進行了全部的密封處理，爐膛主要由內(nèi)螺紋管道等焊接組成，形成了一種膜式的水冷壁。上部設(shè)置了墻式的一級再熱器、三級過熱器等設(shè)備。過熱器氣溫可以通過煤水比進行調(diào)節(jié)，兩級的噴水，是由減溫器設(shè)備控制的。第一級噴水減溫器設(shè)備，設(shè)置在過熱器設(shè)備的出口管道中;第二級噴水減溫器設(shè)備，設(shè)置在過熱器設(shè)備的出口管道中。設(shè)備的噴水是通過自省煤氣進口管道實現(xiàn)的，再熱器的氣溫調(diào)節(jié)由燃燒器設(shè)備進行設(shè)置。一級再熱器設(shè)備的進口連接管道上，設(shè)計有噴水減溫器設(shè)備，是通過自給水泵進行抽水的。這個設(shè)備還存在啟動的旁路系統(tǒng)。

2.2 燃燒器系統(tǒng)

設(shè)備的燃燒系統(tǒng)在應(yīng)用時，功能比較完善。中速碗式磨煤機設(shè)置在設(shè)備的前方。還存在一臺備用的設(shè)備，24支旋流式的燃燒器設(shè)備，設(shè)置在爐膛的下部四角。煤粉和空氣是從這些區(qū)域進入到設(shè)備內(nèi)部的，呈現(xiàn)了田園的點燃方式，上部設(shè)有燃盡風(fēng)的噴嘴，每個角燃燒器中都存在三層的油槍。

2.3 煤種參數(shù)設(shè)計

在對煤種參數(shù)進行調(diào)查時，可以發(fā)現(xiàn)采用不同的煤種參數(shù)存在較大的差異，其中低位發(fā)熱量和表面水分以及內(nèi)在水分等參數(shù)差值比較大，因為在進行煤種選擇的過程中，不僅存在國產(chǎn)煤，還存在進口煤，在使用這些煤種的過程中，各參數(shù)值的變化較大。

2.4 0號柴油參數(shù)設(shè)置

發(fā)電廠鍋爐在進行。0號柴油使用的過程中，熱值為

43 960kJ/kg，碳的含量不大于0.4%，硫的含量不大于0.5%，因為各個數(shù)值存在一定的差異，使用0號柴油時要根據(jù)具體的數(shù)值對實際燃燒情況進行嚴(yán)格的控制，才能保證參數(shù)的應(yīng)用合理。

3 氣化微油點火技術(shù)在700 MW亞臨界鍋爐上的應(yīng)用

3.1 氣化微油點火技術(shù)改造

在對鍋爐進行改造時，要保證啟動和停止以及燃燒過程中的低負荷穩(wěn)定燃燒，而且要節(jié)能降耗。首先要采用微油設(shè)定煤質(zhì)，以此來實現(xiàn)微油點火。在進行改造時，不能降低鍋爐設(shè)備的運行安全性和可靠性，要保證整體的經(jīng)濟性。應(yīng)用氣化微油檢火技術(shù)，要保證燃燒效果更好，不能影響正常使用。改造之后不能出現(xiàn)超溫以及燃燒性能降低等情況，要提高設(shè)備的運行效率。在應(yīng)用這種新技術(shù)時，不能出現(xiàn)污染物排放等情況，要滿足鍋爐啟動的曲線要求，不能影響正常保護系統(tǒng)的運行。還要滿足檢修的要求，燃燒器的噴嘴要更加耐磨、耐溫，使用壽命不能低于現(xiàn)有燃燒器的使用壽命。

在進行改造時，可以將鍋爐設(shè)備下層A層、4個角對應(yīng)的燃燒器設(shè)備，改造為氣化微油點火燃燒器設(shè)備，還要布置4只微油槍。具體的技術(shù)參數(shù)要根據(jù)實際運用情況進行逐步的設(shè)計。在對氣化的微油點火燃燒器設(shè)備進行改造時，為了保證更好的燃燒，可以采用濃淡分離技術(shù)和氣膜冷卻等技術(shù)形式進行建設(shè)。氣化的微油點火系統(tǒng)中，存在煤粉的燃燒器設(shè)備，可以選用內(nèi)燃式的分級燃燒方式。將油槍工具沿著燃燒器設(shè)備的軸向插入，燃燒的火焰與一次風(fēng)向相同，處于一次風(fēng)的中心，可以實現(xiàn)粉包火的燃燒

目的。

在燃料的燃燒器設(shè)備前方，一次風(fēng)管道上安裝濃縮類型裝置，可以實現(xiàn)中心的濃、淡燃燒。中心的燃料先著火，通過燃燒器設(shè)備向著爐內(nèi)流動，逐步引燃周邊的燃料。外側(cè)的燃料在應(yīng)用時，可以對溫度比較高的燃燒器設(shè)備，內(nèi)部筒壁進行冷卻，而且能夠通過一次風(fēng)速的調(diào)整，對溫度進行控制，避免在燃燒過程中出現(xiàn)超溫和結(jié)渣等問題。在對系統(tǒng)進行設(shè)計的過程中，可以將新增加的控制系統(tǒng)連接到就地控制柜上。然后將硬接線接到DCS系統(tǒng)中，通過這個系統(tǒng)進行控制，并且顯示相應(yīng)的參數(shù)。

3.2 微油型點火系統(tǒng)的應(yīng)用

在進行系統(tǒng)設(shè)計的過程中，增加了微油的控制模式和正常運行模式，可以選擇進行微油型保護或者正常的保護。進入微油模式之后，可以實現(xiàn)微油點火系統(tǒng)的退出以及各項操作。這項系統(tǒng)在實際應(yīng)用的過程中，運行效果比較好，為了防止高旁沒開啟時，微油啟動A磨燃燒量變大，或者沒能及時地退出大油槍，引發(fā)保護動作。在進行A磨選擇之后，可以啟動高旁。在對機組進行改造之后，用原有的大油槍工具，對設(shè)備進行干燥處理，結(jié)束之后升溫、升壓至高旁，就可以運行微油型系統(tǒng)。四角區(qū)域的微油槍工具點火成功之后，如果燃燒情況良好，可以啟動A磨。油量調(diào)節(jié)在正常模式之后，就可以啟動煤機等設(shè)備。如果燃燒器設(shè)備的著火穩(wěn)定，可以根據(jù)溫度和壓力的需要，對磨煤機設(shè)備進行調(diào)整。在對參數(shù)進行沖轉(zhuǎn)時，要維持溫度和壓力的穩(wěn)定。在設(shè)備檢修之后，要開展各種試驗，確保能夠順利并網(wǎng)。直至退出點火區(qū)域的整個過程，要保證系統(tǒng)能夠高效運行。在啟動時，要實現(xiàn)節(jié)約燃料的運行目的。

3.3 運行效益分析

在對新型鍋爐設(shè)備運行情況進行研究時可以發(fā)現(xiàn)，在微油點火技術(shù)應(yīng)用之后，節(jié)油量可以達到70%，每年都可以節(jié)約一大筆燃油費。在對微油點火項目進行改造之后，還可以對鍋爐設(shè)備進行大規(guī)模的檢修。對其進行改造后，要開展多個試驗。機組在點火或者負荷比較低的狀態(tài)下運行，設(shè)備可以燒油，也可以進行混合燃燒，沒有完全燃燒的燃料沉積，會對電袋除塵器設(shè)備造成破壞。一些煙塵會直接排放到大氣中，還會導(dǎo)致鍋爐電袋除塵器無法正常運行。在對系統(tǒng)進行改造之后，因為燃油量比較小，而且能夠?qū)崿F(xiàn)完全燃燒，因此不會出現(xiàn)未燃盡燃油等現(xiàn)象，可以避免電袋除塵器的損壞以及燃油沉積等問題。這不僅減少了粉塵的排放，避免了環(huán)境污染的出現(xiàn)，而且能夠減少電袋除塵器設(shè)備更換等運行成本，帶來更多的經(jīng)濟效益。

4 結(jié)語

現(xiàn)階段，氣化微油點火技術(shù)的應(yīng)用，范圍更加廣泛，可以將其應(yīng)用到電廠鍋爐啟動和停止以及低負荷穩(wěn)定燃燒的各個環(huán)節(jié)中，屬于一種新型的節(jié)油綠色技術(shù)，在應(yīng)用時可以帶來更多的經(jīng)濟效益和社會效益。在對一些機組鍋爐進行改造時，可以對傳統(tǒng)的設(shè)備進行改造。在機組運行階段，開啟點火系統(tǒng)，不僅可以實現(xiàn)高效燃燒，而且運行情況更加的穩(wěn)定，實現(xiàn)了以煤代油的燃燒目的。因此需要對這項技術(shù)進行大力的推廣使用。

參考文獻

[1] 閆高程.基于富氧燃燒的超高溫火焰點火實驗研究[J].動力工程學(xué)報，2020，40（4）：265-271.

[2] 張聳，趙啟明，張良，等.電站鍋爐節(jié)油點火方式比較研究[J].水利水電施工，2015（6）：74-76.

[3] 李仲明.氣化微油點火技術(shù)在700 MW亞臨界鍋爐上的應(yīng)用[J].鍋爐技術(shù)，2015，46（1）：65-69.

[4] 李仲明.氣化微油點火技術(shù)在700 MW亞臨界鍋爐上的應(yīng)用[J].機電信息，2014（21）：91-92.

[5] 侯永昶.微油點火技術(shù)在330 MW自然循環(huán)鍋爐中的應(yīng)用[J].北京：華北電力大學(xué)，2014.

[6] 黃軍，謝建文，李英，等.電站鍋爐節(jié)油點火技術(shù)應(yīng)用比較研究[J].華北電力技術(shù)，2014（1）：36-39.

[7] 楊林.氣化小油槍和風(fēng)道燃燒器在350 MW貧煤鍋爐上點火的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?013（8）：264，323.

[8] 鄭志剛，張曉峰.亞臨界1025T/h鍋爐微油點火技術(shù)經(jīng)濟性分析[J].信息技術(shù)，2010，34（10）：89-91.

[9] 姚少勇，王寶良，李英.鍋爐等離子點火與氣化微油點火技術(shù)的安全性分析[J].河北電力技術(shù)，2008（4）：28-30.

[10] 王新元，別勇軍.微油煤粉點火技術(shù)在300MW機組中的應(yīng)用[J].陜西電力，2007（6）：48-50.