1、双强少油点火技术应用【摘要】文章对少油点火技术在燃煤机组上的工作原理和应用进行了阐述,供新建和已投产燃煤机组选用时参考。 【关键词】少油点火;燃煤机组 中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号: 全国电力需求迅猛,大型机组越来越多,其中火电机组占全国装机容量的 80%以上。机组的启、停及低负荷稳燃需消耗大量的石油资源,年耗油量达到 1000 多万吨。因此,控制锅炉燃油消耗已成为各个燃煤电厂的不得不面对的现实问题。传统的大油枪点火方式已不能适应日益紧张的石油资源供应形势,下面就双强少油点火技术加以探讨,供新建机组和旧机组改造时参考。 一、背 景 我国是一个石油消耗和进口大国,国家鼓励
2、推广节油和以煤代油技术,燃油石油已成为影响我国能源和经济安全的战略物资。 国家计委在 “中国能源”白皮书中鼓励全社会开展以煤代油的工作。少油点火和超低负荷稳燃技术是用少量的油(对应单只煤粉燃烧器用油量 50/h600/h)强化燃烧,通过专门设计的燃烧器,点燃大量的煤粉,从而达到以煤代油启动锅炉的目的;另外在锅炉低负荷时,可以将该燃烧器投入,用少量的油实现锅炉的超低负荷稳燃。该技术可以大幅度减少火力发电厂点火启动和助燃用油,降低发电成本,为电力企业创造巨大的经济、社会效益。 该技术已在中国、美国、俄罗斯、德国、英国、日本等国家获得专利,并己完成工业性试验和电厂鉴定,现已在多个 50MW600MW
3、 机组上推广使用、取得了令人满意的效果。 少油点火系统适用锅炉容量为 50MW1000MW,燃用煤质包括褐煤、烟煤、劣质烟煤、贫煤和无烟煤等;燃烧方式包括直流燃烧器切向燃烧、旋流燃烧器墙式燃烧以及“W”型燃烧锅炉;制粉系统类型包括采用中速磨、风扇磨和双进双出钢球磨的直吹式制粉系统,以及采用单进单出钢球磨的中储式制粉系统。 二、少油点火系统工作原理 源自航空发动机技术的油燃烧器布置在煤粉燃烧器中心或在煤粉燃烧器后部斜插布置,点火时强化燃烧的高温油火焰将通过煤粉燃烧器的一次风粉瞬间加热到煤粉的着火温度,一次风粉混合物受到了高温火焰的冲击,挥发分迅速析出同时开始燃烧,挥发分的燃烧放出大量的热,进一步
4、将一次风粉加热到远高于该煤种的着火温度,从而使煤粉中的碳颗粒开始燃烧,形成高温火炬喷射进入炉膛。由于煤粉在极短的时间内被迅速加热,挥发份析出量将大大高于实际挥发份含量,这样就进一步提高了煤粉的燃烧速度,因而煤粉的燃尽率极高。 该产品的研究领域涉及一个低压强制配风的油燃烧器,该油燃烧器是由航空发动机的高压强制配风油燃烧器发展而来的。通过强制配风和绝热燃烧方式使其发出高温火焰,火焰中心温度高达 1800,油燃尽率高达 99%以上。设计时根据不同的煤质及煤粉燃烧器的负荷确定油燃烧器的容量,在规定的温度指标内,将通过高温火焰的煤粉瞬间引燃,满足煤粉内燃技术的点火要求。 三、少油点火系统构成 少油点火系
5、统由煤粉燃烧器、油燃烧器、燃油及吹扫系统、油配风系统、壁温在线检测系统、风道燃烧器系统、控制系统等组成。一般工程是将锅炉前墙下层 6 台主改造为少油点火燃烧器,燃烧器改造后,一次风管接口尺寸与原接口尺寸一致,燃烧器通流面积不变,燃烧器内部结构简单,燃烧器的喷口尺寸与原燃烧器完全一致。因此,燃烧器进行改造后,正常运行时,一次风速不变,燃烧器阻力基本不变,燃烧器出力不变,其对炉内空气动力场和燃烧组织不造成任何影响。 燃烧器全部采用特种耐热合金钢整体铸造,一次成型,气膜风道采用百叶窗式结构设计,根据温度场的分布在相应位置上开设气膜风窗口,保证气膜风始终贴壁冷却,在燃烧器内壁形成了一个完整的、流动的气
6、膜保护层,控制燃烧器内壁温度不超过 750,降低煤粉对燃烧器内壁的冲刷,保证燃烧室不结渣,不烧蚀。 煤粉燃烧器设计成可以从外部进行拆装的结构,油燃烧器、整台煤粉燃烧器均可以从外部进行拆装,维修、更换方便,操作简单。 四、双强少油点火技术特点 1双强煤粉点火是一种在特定的燃烧器内通过油火焰将煤粉点燃,称之谓煤粉的内燃技术。其关键技术特点是“采用强化燃烧的油燃烧器发出的大于 1800的高温火焰将通过煤粉燃烧器的一次风粉气流温度升至不同煤种的着火温度,实现不同煤种的点火与燃烧,完成锅炉的调试或点火启动的升温升压过程” 。它是针对劣质煤、贫煤、无烟煤着火温度高、着火时间长等特点无法用小能量点火源实现分
7、级点火而开发的新的煤粉点火方式,对煤种具有广泛的适应性,几乎适应于所有煤种。 2强化燃烧的油燃烧器采用航空发动机强制配风的燃烧技术,具有体积小、热负荷高、燃尽率高(达 98) 、火焰温度高(达 1800) 、火焰刚性好抗风能力强等特点。油枪出力可任意调整,可以满足各种煤种的“煤粉内燃技术”的点火热源要求。 3配置油、煤火焰双重检测,系统运行安全、可靠。 4双强少油点火煤粉燃烧器在点火期间作为点火燃烧器使用,正常运行期间作为主燃烧器使用,不影响锅炉正常运行时空气动力场和组织燃烧。 5.系统自身能耗小、结构简单、现场维护工作量小、运行费用低。 五、少油点火技术在沙河电厂工程 2600MW 机组应用
8、时注意事项 1双强少油点火模式下, 改造层磨跳闸,DCS 系统自动停止所有双强系统油燃烧器。 2MFT 时,DCS 系统自动停止所有双强系统油燃烧器。 。 3锅炉正常运行后,双强少油点火的油系统退出运行时,需首先切换为正常模式,然后才能停止双强油燃烧器。 4在点火时要密切注意煤粉燃烧器的壁温变化情况,如有温度上升较快,且温度超过 600以上,可采取以下方式:a、提高油配风风速;b、将该层煤粉燃烧器周界风开大。 【参考文献】 1王开柱霍东方赵海钟少油点火在国产超临界 600MW 机组的应用全国火电 600MW 机组技术协会第十三界年会论文集, 2吴耀全等离子点火和微油点火稳燃在燃煤电厂的选用2008 作者王天保 15804367722 邮编 05300 河北省河北省电力建设第一工程公司