火电厂微油点火技术的应用及控制方式

车照海　王金艳

（1.吉林电力股份有限公司白城发电公司，吉林白城　137000；2.奥陆嘉（白城）新能源开发有限公司，吉林白城　137000）

火电厂微油点火技术的应用及控制方式

车照海1王金艳2

（1.吉林电力股份有限公司白城发电公司，吉林白城137000；2.奥陆嘉（白城）新能源开发有限公司，吉林白城137000）

伴随着我国经济增长的快速发展形势，能源消耗已到了必要控制阶段。我国是石油消耗大国，原油存储量小，使用量大，个个行业都离不开燃油的使用。火电厂作为燃油消耗者之一，必须控制燃油用量，做到节能减排和环境保护，本文主要介绍了火电厂微油点火系统原理和控制方式。

微油点火工作原理控制方式

1　引言

随着国民经济的不断发展，电力消费需求越来越高。在紧迫的用电需求下，国内燃煤机组不断壮大，然而相对应机组的启、停及低负荷稳燃需消耗大量的燃油，火电厂通过累积计算年耗油量高达1500万吨。我国油资源少、国际原油价格不稳定，微油点火技术既节油，又可以在点火期间就投运电除尘器，具有良好的环保效益，已得到广大用户在新建机组和旧机组改造时的认可。

小油枪燃烧形成的高温高热火焰，使进入一次室的浓相煤粉颗粒温度急剧升高、破裂粉碎，释放出大量的挥发份迅速燃烧，由已着火燃烧的浓相煤粉在二次室内与稀相煤粉混合并点燃稀相煤粉，实现了煤粉的分级燃烧，燃烧能量逐级放大，达到点火并加速煤粉燃烧的目的，大大减少煤粉燃烧所需引燃能量。满足了锅炉启、停及低负荷稳燃的需求。周界冷却二次风主要用于保护喷口安全，防止结焦烧损及补充后期燃烧所需氧量。

2　微油点火技术

2.1微油点火系统的组成

系统构成：煤粉燃烧器组件、燃油系统、控制系统及辅助系统等部分组成。控制系统主要由就地手动控制与DCS控制、FSSS联合保护等辅助系统包括冷炉制粉系统、燃烧器壁温监测系统、图像火焰监测系统、风粉在线监测系统系统。

2.2微油点火燃烧器的工作原理

微油量气化油枪燃烧形成的火焰，在煤粉燃烧器内形成温度梯度极大的局部高温火核，使进入一次室的浓相煤粉通过气化燃烧火核时，煤粉颗粒温度急剧升高、破裂粉碎，并释放出大量的挥发份迅速着火燃烧，然后由已着火燃烧的浓相煤粉在二次室内与稀相煤粉混合并点燃，实现了煤粉的分级燃烧，燃烧能量逐级放大，达到点火并加速煤粉燃烧的目的，大大减少煤粉燃烧所需引燃能量，满足了锅炉启、停及低负荷稳燃的需求。

微油枪采用多级雾化旋流式，燃油多级雾化、加热、蒸发、气化的原理，燃油经加热管升温后，利用压缩空气旋转气流实现超细雾化，达到充分燃烧的效果。在油燃烧室中，高温火焰核心温度高达1500～2000℃，可在一级燃烧室内直接点燃浓相煤粉。旋转压缩空气流提供雾化动力和燃油燃烧所需的氧量，加强雾化油流在燃烧过程中的扰动；同时，采用分级低压强制配风的助燃风在参与燃烧之前，在油燃烧筒内壁形成完整的气膜保护层，充分冷却燃烧筒。燃烧筒内是绝热的，虽然火焰温度极高，但燃烧器筒壁却是常温，延长了微油枪的使用寿命，确保系统长期可靠运行。

2.3微油燃烧的技术特点

（1）节油率高。

（2）环保效果好。

（3）安全可靠高。

（4）系统简单易懂、维护工作量小。

（5）操作简单，点火过程全自动控制。

3　微油点火技术在火电厂的应用

我厂2X 660MW超临界燃煤空冷发电机组。锅炉型号-HG-2070/25.4-HM 9，一次中间再热、超临界变压运行带内置式再循环泵启动系统的直流锅炉。设计、校核煤质是内蒙古霍林河露天矿业的褐煤。35只低NOx轴向旋流燃烧器采用前后墙布置、对冲燃烧，7台MPS225HP-Ⅱ中速磨煤机配正压直吹制粉系统。

小油枪参数：燃油压力：0.6-1.5MPa，压缩空气压力：0.4-0. 6MPa，小油枪出力：200kg/h，燃烧器配有30只大油枪，前后墙三层布置。油枪出力：800kg/h。

3.1微油系统应用方案

（1）本锅炉汲取褐煤燃烧特点，并结合哈锅炉厂燃烧设备结构特点，同时保证锅炉燃烧效果，保证设备长期、安全、稳定运行。设计锅炉前墙最下层F磨煤机对应的F层采用5只小油枪点火技术的煤粉燃烧器，启炉初期采用3只小油枪点火技术风道加热油燃烧器加热一次风温。

（2）我厂燃油采用母管制，微油点火燃油母管引自锅炉供油系统母管快关阀后，燃油母管分往各燃油支管。燃油母管、支管配置手动截止阀、过滤器、压力表、自立式稳压阀等。

（3）煤粉燃烧器在一级燃烧室和二级燃烧室出口外壁各安装1只热电偶，经信号线传至DCS画面上，便于运行人员进行风粉参数调整，时刻监测燃烧器壁温。

（4）安装在空预器出口热一次风母管上的三套风道燃烧器油枪出力为250kg/h，加热一次风温到200℃以上，用来满足F磨启动要求的温度，启炉初期利用F磨煤机给锅炉升温升压。风道加热油燃烧器采用微油点火油燃烧器，火焰稳定、燃尽率高。

风道加热油燃烧器燃油管路采用快关速断阀，保证停运时燃油零泄露。下游一次风母管上安装3只测温热电偶，用于监视加热后的一次风温。

（5）由图像监视探头、视频复合电缆、九画面分割器及探头冷却风组合用来监视微油点火点燃的煤粉火焰情况。每套燃烧器分别安装一只带CCD摄像机的监视探头，其视频信号传至集控室内九画面分割器，处理后送至显示装置22寸LCD，运行人员可以很直观地监视每只燃烧器的燃烧情况。为防止监视探头因炉膛高温损坏，从锅炉火检冷却风管道上引出冷却风接到探头上。

3.2控制系统设计

（1）在FSSS中设计安装微油点火的下层燃烧器对应的F磨分“微油点火模式”与“正常运行模式”两种可相互切换的运行模式，从而实现磨煤机FSSS逻辑切换功能；机组负荷升至330MW自动切换至“正常运行模式”，并禁止切换至“微油点火模式”。

（2）在微油点火模式下，磨煤机F的跳闸条件，改为微油枪灭火5取2，在正常模式下，原所有逻辑恢复正常方式。

（3）在微油点火模式下，当锅炉吹扫完毕后，MFT复归，允许启动一次风机、启动磨煤机密封风机、可开启磨煤机出口门、冷热风关断挡板、调节挡板、F层分叉管气动插板门。

（4）该层小油枪已投运是F磨煤机在微油点火模式下启动条件。

（5）增加在初期点火过程中，微油枪全灭火，联锁OFT动作的条件。

（6）锅炉MFT/OFT逻辑联锁停微油枪，并禁起。

（7）微油枪灭火后，联锁关油阀、磨煤机出口阀。

（8）F层各角油火检有火信号改为小油枪的可见光油火检有火信号参与FSSS保护。

（9）磨煤机出口阀关延时十分钟，微油枪灭火。

（10）机组触发RB时，手动投入微油枪稳燃。

4　结语

无论从节能或者环保方面来考虑，燃煤电厂采用少油点火稳燃技术有实际意义。