微油点火技术在350MW直流炉应用

微油点火技术在350MW直流炉应用

谢利安寇国栋

（内蒙古京能盛乐热电有限公司内蒙古呼和浩特011518）

摘要：本文以京能盛乐热电一期工程2×350MW间接空冷汽轮发电机组的锅炉为例，详细讨论了微油燃烧技术在京能盛乐热电的应用，分析了投运微油期间锅炉的经济性、安全性问题，并提出了进一步的改进建议，对于微油燃烧技术的推广、应用具有一定的参考价值。

关键字：微油点火、安全性、经济分析

1微油点火系统及设备概述

内蒙古京能盛乐热电一期工程为2×350MW间接空冷汽轮发电机组，锅炉为上海锅炉有限公司制造，型号为：SG-1181/25.4-M4414，采用摆动式四角切圆燃烧方式，采用上下浓淡分离式燃烧器，配备5台MPS180HP-II型中速磨煤机。该锅炉设计采用燃油点火，整台炉设计为三层油枪，每层四支，共12支油枪。启动时需要消耗大量燃油，为节约燃油，将A磨煤机对应的燃烧器改造为微油点火模式。

2微油气化燃烧工作原理

利用机械雾化将燃料油挤压、撕裂、破碎，产生超细油滴后通过高能点火器引燃，同时利用燃烧产生的热量对燃油进行加热、扩容，使燃油在极短的时间内蒸发气化。由于燃油是在气化状态下燃烧，大大提高火焰温度，并急剧缩短燃烧时间。

3微油点火燃烧器工作原理

微油枪与高强度油燃烧室配合，燃烧后形成高温（1500～2000℃）火焰。高温火焰进入煤粉燃烧器一级燃烧区，当浓相煤粉通过高温火核时，煤粉温度急剧升高、破裂粉碎，释放出大量的挥发份，迅速着火燃烧；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，实现分级燃烧，燃烧能量逐级放大，加速煤粉燃烧，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。微油点火燃烧器的结构示意图，见图3-1。

4微油点火系统设计

微油点火系统改造工程，原有A层燃烧器位置保留，直接安装微油燃烧器，每只角配微油点火高能油枪和辅助油枪各一支，原大油枪不做任何改动，该层原输粉系统维持不变。改造后燃烧器的平面布置图如图4-1。

5微油系统组成

微油点火系统整个改造由微油煤粉燃烧器、送粉系统、高能气化油枪、燃油系统、风系统、气膜冷却风系统、控制系统等系统组成。

6微油点火燃烧器冷态启动基本程序

启动引风机、送风机，顺次启动4台微油点火，启动A层制粉系统，控制给煤机机给煤量维持在14吨/时左右的出力，根据着火情况，调整各参数至最佳值，着火稳定后，根据锅炉升温、升压曲线，逐渐调整给煤机的给煤量，在锅炉负荷达到30%BMCR以上后，可以视情况逐次投入主燃烧器，到达稳燃负荷时将微油枪退出运行。

7微油点火技术经济效益分析

7.1按常规方法运行所需燃油耗费计算

预计年燃油消耗：400吨/年，包括启停机及事故处理用油。燃油价格：0.8万元/吨。燃油耗费：0.8×400=320（万元）/年。

7.2机组微油点火装置运行所需费用计算：

大油枪用油为1000kg/h，微油用油为200kg/h，因此耗油为大油枪的20%所以费用计算如下：燃油耗费：0.8×400×20%=64万元）/年。正常运行每年燃油量按400吨计算，年节约燃油费用约256万元，经济效益十分可观。

8微油燃烧的技术特点

8.1节油率高、环保效果好

用少量的油点燃大量煤粉，实现以煤代油燃烧效果，节约大量燃油，节油率达80%。

微油枪出力极小，雾化充分，燃尽率高，可在冷态启动初始就投用电除尘，提高环保的效果。

8.2、操作简单、安全可靠

该系统配套独立的控制系统，，运行人员可在DCS独立的操作画面远程操作，重要参数传入锅炉FSSS保护系统。点火逻辑设计可确保锅炉运行安全，不发生爆燃和二次燃烧，不加剧结渣，不增加飞灰可燃物。。

8.3系统简单、改造维护工作量小

整个节油点火系统主设备为4只煤粉燃烧器，长度约1.6～2米，无特殊辅助设备，辅助条件均使用电厂现有的且使用的量极小，对原系统无任何影响。

9.微油技术目前应用中存在的问题

9.1机组启动时存在安全问题

微油点火启动在初期投入煤粉，煤粉燃尽率较低，会造成大量未燃烬煤粉沉积在尾部烟道、空预器、省煤器灰斗和电除尘灰斗中，易发生尾部烟道的二次燃烧。

9.2燃烧器壁温高

燃烧器壁温高在投入微油后存在不规律出现现象，且超温后调节一次风速、开大周界风风门、开大微油冷却风、停止油枪等方法降低燃烧器壁温效果不明显。

9.3微油枪头易堵、微油枪火检闪烁、火焰信号弱

微油枪头备用时间较长后再次投运经常会出现点不着火的情况，需要清洗油枪枪头，清理滤网，才能保证点火成功。微油枪正常运行过程中经常会发生火焰信号闪烁、火焰信号弱等火检方面的问题。

10解决方法

10.1防止尾部烟道二次燃烧

点火初期确认点火油枪燃烧稳定后再投入煤粉。微油启动期间应确保煤仓上干煤和挥发份较高的煤，磨煤机启动后，应在现场观察煤粉着火情况，发现炉内燃烧恶劣，炉膛压力波动大，应提高燃油流量，调整风量及一次风速、煤粉浓度等措施，若燃烧仍不好，应立即手动MFT，进行炉膛吹扫，查明原因后重新启动。

10.2燃烧器壁温控制

燃烧器壁温控制主要在投微油之前要调节好微油风门，控制好一次风速，调节好煤粉细度。

10.3微油枪头堵、微油火检问题处理

微油枪备用时开启吹扫阀，将枪内残余油吹扫干净，防止余油炭化堵住枪头。根据微油使用频率情况，安排定期清洗微油枪枪头、滤网。小修时彻底清洗滤网、枪头、雾化片。同时要求使用质量较高的火检光纤、加长套管等，使火检探头远离燃烧器本体，保证火检探头温度正常，避免超温故障。

11结束语

微油点火技术在内蒙古京能盛乐热电厂成功应用,实现微油燃烧,可节约大量的燃油，具有十分可观的经济效益。虽然在安全方面存在一定的问题，但随着技术的逐渐发展以及成熟的应用必将得以解决。对于我国这样一个具有丰富煤炭资源,火电企业占主导地位的国家应大力推广该技术，充分发挥其巨大的经济效益和深远的社会效益。

参考文献

[1]潘国传.微油点火技术及应用、浙江电力、2006、16-18页.

[2]姚文达.电站锅炉微油点火技术现状与发展[J].华电技术、2008年14-18页.

[3]京能盛乐热电厂.2*350MW超临界直流炉微油点火技术说明书.