660 MW機(jī)組風(fēng)道加熱器設(shè)計(jì)方案分析

黃鵬屹

摘 要：目前火力發(fā)電廠普遍存在需要鍋爐冷態(tài)啟動(dòng)的情況，但在不具備鄰爐送熱風(fēng)的條件時(shí)，則需要使用各種方法來供應(yīng)熱風(fēng)滿足鍋爐啟動(dòng)要求。現(xiàn)就如何采用燃油式風(fēng)道加熱器來提供冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)磨煤機(jī)所需熱風(fēng)進(jìn)行介紹，對(duì)燃油式風(fēng)道加熱器的工作原理、設(shè)計(jì)參數(shù)、組成系統(tǒng)及操作注意事項(xiàng)等進(jìn)行分析，并確定該系統(tǒng)是滿足當(dāng)下節(jié)能要求的最好選擇。

關(guān)鍵詞：660 MW機(jī)組;鍋爐;風(fēng)道加熱器;直吹式制粉系統(tǒng)

0? ? 引言

在用“以煤代油”的節(jié)能技術(shù)減少鍋爐冷態(tài)啟動(dòng)用油量時(shí)，首先必須解決點(diǎn)火初期的煤粉來源問題，對(duì)于直吹式制粉系統(tǒng)，現(xiàn)在主要采用3種方案：鄰爐熱風(fēng)聯(lián)絡(luò)母管、蒸汽暖風(fēng)器、燃油式風(fēng)道加熱器。根據(jù)電廠的實(shí)際情況，不具備鄰爐送熱風(fēng)的條件，同時(shí)，暖風(fēng)器存在投資大、輔助蒸汽用量大、易泄漏的問題，決定采用燃油式風(fēng)道加熱器來提供冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)磨煤機(jī)所需熱風(fēng)。

1? ? 工作原理

在A磨煤機(jī)入口的熱風(fēng)母管上安裝一套燃油式風(fēng)道加熱器，利用輕柴油燃燒放出的熱量來加熱一次風(fēng)，使其溫度達(dá)到磨煤機(jī)啟磨所需的入口風(fēng)溫180 ℃。

2? ? 設(shè)計(jì)參數(shù)

（1）磨煤機(jī)入口風(fēng)溫：180 ℃.

（2）磨煤機(jī)通風(fēng)量：100 t/h。

（3）油槍出力：每支225 kg/h（共2支）。

具體參數(shù)設(shè)計(jì)如表1所示。

3? ? 風(fēng)道加熱器系統(tǒng)

3.1? ? 移動(dòng)式油站

建設(shè)一個(gè)移動(dòng)式油站，在這個(gè)油站上安裝有一個(gè)油箱、兩臺(tái)供油泵（一用一備）、一臺(tái)補(bǔ)油泵（該泵用于將油桶里的油抽出來送入油箱內(nèi)）、一個(gè)PLC控制柜以及閥門組。該移動(dòng)式油站可用叉車進(jìn)行搬運(yùn)。

3.2? ? 風(fēng)道加熱器油槍

風(fēng)道加熱器油槍采用機(jī)械霧化+壓縮空氣霧化原理，所需的燃油壓力>1.0 MPa，燃油經(jīng)過霧化器噴入風(fēng)道內(nèi)部，霧化后的油滴極其微小，平均直徑可達(dá)20 μm，霧化油滴與風(fēng)道中的空氣充分混合，在點(diǎn)火器的作用下充分燃燒，釋放出足夠的熱量來加熱風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)。

燃油式風(fēng)道加熱器設(shè)計(jì)兩支油槍，其中主、輔油槍的出力均為225 kg/h。

3.3? ? 燃油系統(tǒng)

油箱：材質(zhì)為不銹鋼，容積400 L，壁厚5 mm，形狀為長(zhǎng)方體。油箱下部有排油管，排油管上水平安裝DN25手動(dòng)球閥，油箱設(shè)有進(jìn)油口、出油口和回油口。油箱配有磁翻板液位計(jì)，用來就地顯示油位。油箱設(shè)有高低液位監(jiān)測(cè)點(diǎn)，能夠?qū)⒁何粋髦罰LC控制柜，用于啟動(dòng)和停止補(bǔ)油泵。

供油泵：壓頭能夠滿足機(jī)械油槍霧化要求，出力滿足油槍要求，并且應(yīng)有防爆功能。

補(bǔ)油泵：壓力和出力能夠滿足使用，應(yīng)有防爆功能。補(bǔ)油泵的出口與油箱之間用管路連接，補(bǔ)油泵的入口與油桶用軟管連接。

每臺(tái)供油泵的出入口均有截止閥，每臺(tái)供油泵的出口安裝有逆止閥。

供油母管上安裝就地壓力表和燃油過濾器、電動(dòng)閥。

油槍具有吹掃功能，由壓縮空氣來實(shí)現(xiàn)吹掃。

3.4? ? 壓縮空氣系統(tǒng)

壓縮空氣系統(tǒng)可以從就近的檢修用壓縮空氣母管上引出，用?25×3無縫碳鋼管引至風(fēng)道加熱器平臺(tái)，安裝手動(dòng)球閥，然后通過15 m長(zhǎng)的DN10金屬軟管接至移動(dòng)式油站，安裝一個(gè)電動(dòng)閥和空氣過濾器，最后再用15 m長(zhǎng)的DN10金屬軟管接至油槍。

壓縮空氣壓力維持在0.6 MPa左右。

3.5? ? 高壓風(fēng)系統(tǒng)

高壓風(fēng)取自密封風(fēng)母管，作用到主、輔油槍，中間用手動(dòng)閘閥連接，用于保護(hù)火檢、冷卻油槍和補(bǔ)充氧量。高壓風(fēng)參數(shù)如下：額定壓力15 kPa;最低壓力12 kPa;最高壓力20 kPa。

3.6? ? 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)采用PLC控制方式，具有如下功能：（1）整個(gè)點(diǎn)火系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)一鍵啟動(dòng)和一鍵停止（包括油泵、油閥、點(diǎn)火桿等）;（2）PLC應(yīng)具有就地控制功能（即可以分別單獨(dú)操作補(bǔ)油泵、供油泵和油閥、吹掃閥和點(diǎn)火桿）;（3）一鍵啟動(dòng)和就地控制應(yīng)能夠進(jìn)行切換;（4）油壓低于最低允許壓力時(shí)，自動(dòng)打開油閥，并打開氣閥進(jìn)行吹掃;（5）如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有油著火信號(hào)，應(yīng)關(guān)閉油閥;（6）油閥關(guān)閉后，應(yīng)有自動(dòng)吹掃功能;（7）油箱內(nèi)低液位時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)油泵，高液位時(shí)，自動(dòng)停止油泵;（8）風(fēng)道壁面超溫時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉油閥。

3.6.1? ? 高能點(diǎn)火裝置

主油槍配一支高能點(diǎn)火裝置，點(diǎn)火裝置由點(diǎn)火器、點(diǎn)火槍和電纜組成。點(diǎn)火裝置需要獨(dú)立安裝在穩(wěn)固的水平或者垂直操作臺(tái)上，點(diǎn)火油槍采用氣化燃燒技術(shù)，具有點(diǎn)火功能，在點(diǎn)火裝置啟動(dòng)后，產(chǎn)生高壓電，作用于點(diǎn)火槍形成高能電弧火花，點(diǎn)燃油槍。點(diǎn)火裝置設(shè)置為0～30 s后自動(dòng)停止。輔油槍不配點(diǎn)火器。點(diǎn)火槍噴嘴伸入風(fēng)道長(zhǎng)度設(shè)置為60 mm。

3.6.2? ? 紅外線火焰檢測(cè)系統(tǒng)

在燃油式風(fēng)道加熱器的輔油槍下游安裝一個(gè)紅外火檢，提供保護(hù)信號(hào)。檢測(cè)器應(yīng)采用光敏電阻作為傳感元件，由紅外線探頭、火檢信號(hào)放大器、電纜、PLC控制柜組成?；鹧鎱^(qū)域產(chǎn)生的紅外輻射，經(jīng)過傳感元件轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)過放大器的放大傳送至PLC控制柜。同時(shí)，設(shè)置一個(gè)參考信號(hào)，若火焰信號(hào)大于設(shè)置的參考信號(hào)，則輸出開關(guān)量信號(hào)“1”，表示著火;否則，輸出開關(guān)量信號(hào)“0”，表示滅火;并根據(jù)開關(guān)量設(shè)置保護(hù)邏輯。

3.6.3? ? 熱電偶

在風(fēng)道加熱器下游10 m安裝一支K型熱電偶，可以把熱風(fēng)母管壁面溫度傳回DCS，以便進(jìn)行判斷和做邏輯保護(hù)。