微油點火裝置在200MW火力發電機組中的應用

李萬仁

（華電能源股份有限公司富拉爾基發電廠，黑龍江 齊齊哈爾161041）

華電能源股份有限公司富拉爾基發電廠的燃燒制粉系統采用風扇磨直吹式系統。工程設計6×200MW燃煤汽輪發電機組，鍋爐為HG-670/140-6型超高壓、一次中間再熱單汽包自然循環煤粉鍋爐，制粉系統共六套，燃燒器分六角三層布置，每套制粉系統各對應一角三層主燃燒器，一次風設計風速為14.4m/s，一次風風溫為110℃～130℃。油槍布置在第一層和第二層主燃燒器之間，每角各一只，共計六只，用于鍋爐啟動、停止以及低負荷穩燃。

華電能源股份有限公司富拉爾基發電廠，利用大、小修期間，對各臺鍋爐燃油系統分別進行了改造，增設了微油點火裝置。微油點火裝置主要由微油點火系統、煤粉燃燒系統、熱工控制與保護系統、輔助系統四部分組成。

1 微油點火裝置工作原理

先利用一定的油壓產生的機械霧化后，再利用壓縮空氣的高速射流將燃料油直接擊碎，霧化成超細油滴進行燃燒，同時巧妙地利用油燃燒產生的熱量對燃料油滴進行加熱，擴容，在極短的時間內完成油滴的蒸發氣化，使油槍在正常燃燒過程中直接燃燒氣體燃料，從而大大提高燃燒效率及火焰溫度及燃燒的穩定性。氣化燃燒后的火焰傳播速度快、火焰呈藍色，中心溫度高達1500～2000℃，可作為高溫火核在煤粉燃燒器內直接點燃多級煤粉燃燒器內一級煤粉，從而實現電站鍋爐啟動、停止以及低負荷穩燃以煤代油的效果。

2 微油點火裝置的系統改造

2.1 燃油系統：由爐兩側油系統引出，經過油截止閥、油過濾器、各角截止閥、氣動球閥、主油管道(φ28×3 鋼管)、分油管道（φ18×3鋼管）等構成。通過油系統的來油截止閥來調節微油量點火供油母管壓力，用φ28×3鋼管引向#2、5角微油量點火煤粉燃燒器，然后在母管上分別引一根Ф18×3鋼管到六只微油量點火煤粉燃燒器燃油平臺，每個分別安裝氣動球閥及氣動球閥入出口閥，去氣化微油槍。再由兩側油管分別引到高溫爐煙的風道加熱器油槍。

2.2 壓縮空氣系統：由爐前壓縮空氣母管Ф42×3鋼管引出，分兩路 Ф32×3引至 #2、5角煤粉燃燒器，在兩側母管安裝氣動球閥控制三只燃燒器，每只燃燒器安裝手動閥進行調解、控制，在手動閥后分成兩路，一路去微油槍，另一路去輔助油槍，在進輔助油槍前裝一截止閥；

2.3 高壓風系統：增設兩臺高壓風機，由高壓風機出口向爐引一根Ф219×5鋼管，然后在母管上分別引一根Ф159×3鋼管到#2、5角，然后分別接入各燃燒器的主油槍、輔助油槍、火檢等。

2.4 控制系統：本系統由DCS、FSSS控制系統和操作員站，對應燃燒器所在#2、#5角配套的2個就地控制箱，高溫爐煙加熱2個就地控制箱，及高能點火器，智能火焰裝置，燃油氣動球閥、壓縮空氣氣動球閥等被控設備，油壓力變送器、壓縮空氣壓力變送器、壁溫熱電偶監測等設備，以及相應電纜和就地壓力表組成。

2.5 輔助系統：由燃燒器壁溫監控系統及圖像火焰監視系統構成。

燃燒器壁溫監控系統在每只煤粉燃燒器上安裝一支K型鎧裝熱電偶，接入DCS控制檢測系統的熱電偶模塊上，對燃燒器壁溫進行實時在線監測；

圖像火焰監視系統由CCD鏡頭、四畫面分割器、二路視頻信號切換裝置（用于小油火檢信號與爐膛火焰信號的切換）組成，它可作為系統監控的一個功能單獨使用，并可自由切換。

3 鍋爐冷態點火啟動

3.1 按規程的要求，鍋爐具備啟動的條件。

3.2 啟動燃油泵，建立爐前油循環，打開微油點火系統燃油母管手動截止閥，建立微油燃燒器油路通道，保證油壓合適 (1.0～3.0MPa)。

3.3 開通儀表壓縮空氣氣源，保證氣路壓力合適(>0.3MPa)。

3.4 按順序啟動吸風機、送風機，調整入爐總風量 》30%，爐膛負壓0～-50Pa，進行爐膛吹掃。吹掃完畢，MFT復位，啟動火檢風機，高壓冷卻風機（新增）。

3.5 由運行值班員開啟微油系統供油的手動總閥、氣動閥及一臺燃油大過濾器出入口手動截止閥，來油總閥開度保持在100%，通過調整入口手動調壓閥開度，保持微油量供油母管壓力為1.8～2.0MPa左右。

3.6 按微油點火程序，由運行人員執行對應粉管微油槍點火操作。此時微油點火系統的燃油系統供油壓力調整為1.2～2.5MPa，壓縮空氣壓力0.3～0.45MPa，高壓油配風壓力調整為4000～5000Pa。

3.7 點火正常后，啟動磨煤機，按微油點火啟動程序投入磨入口高溫爐煙油槍加熱系統，進行暖磨；當磨出口風溫達到110-130℃，啟動給煤機。

3.8 根據鍋爐入爐煤質情況確定主、輔油槍的投入方式，當負荷加至允許脫油負荷，爐內燃燒狀況良好，可逐只停掉主、輔油槍。

4 低負荷穩燃

4.1 在鍋爐低負荷運行需要投油助燃時，需將煤粉燃燒器的周界風全開。

4.2 根據煤質情況決定油槍的投入方式。

4.3 按正常啟動程序投入#2、或#5角微油量氣化油槍。

5 停爐

5.1 機組降負荷，逐次停止對角燃燒器和對應的磨煤機運行；

5.2 當機組負荷降至最低不投油穩燃負荷之前，啟動#2或5角三只微油點火燃燒器；

5.3 機組按要求繼續降負荷，調整磨煤機的給煤量、風量逐漸減小出力，剩#2或5角燃燒器；

5.4 #2 或5 角燃燒器對應的磨煤機給煤量降至最低出力運行后，停對應的給煤機、磨煤機，微油點火燃燒系統退出，鍋爐滅火。

6 安全注意事項

6.1 在微油氣化小油槍運行過程中，如閥后油壓低于1.0MPa，此時的油角過濾器已部分堵塞，需要切換到旁路，對停運的油過濾器進行清理或更換濾芯，處理后即刻投入。

6.2 在油閥開啟后，油閥后壓力和點火器正常，氣化小油槍不著火，可能是油噴嘴堵塞，需要對油噴嘴進行清洗后方可正常投入運行。

6.3 火檢探頭應保證清潔和足夠的冷卻吹掃風。

7 微油點火裝置的優缺點

7.1 節油顯著:實現電站鍋爐以煤代油冷爐點火，節油率95%以上。

7.2 穩燃性好：具有超低負荷（30%）穩燃能力。

7.3 可靠性高：采用多級氣膜冷卻，并對壁溫進行實時監控，防止發生結焦和燒壞。

7.4 安全性好：油、煤火焰雙重檢測，點火過程全自動控制，運行安全可靠。

7.5 環境保護：在鍋爐升爐時，即可投入電除塵器，符合電站鍋爐啟停階段環保 要求。

7.6 在投入和退出過程中，爐膛燃燒擾動大，負壓和水位波動大。

結語

綜上所述，雖然當前微油點火裝置得到了廣泛的應用，但是還是需要我們深入地去研究，發揮出它最大的潛能。

[1]尤愛軍.微油點火裝置實際應用，2009-06-20

[2]胡明君，李鳳德.微油點火裝置的工作原理及其應用，2009.