淺議微油點火技術在超臨界鍋爐中的應用

（國電南寧發電有限公司，廣西 南寧 530031）

淺議微油點火技術在超臨界鍋爐中的應用

李 洋

（國電南寧發電有限公司，廣西 南寧 530031）

介紹了微油點火技術原理和特點，通過該技術在國電南寧發電廠660MW超臨界鍋爐上的應用，指出了微油點火技術在火力發電廠領域內，具有十分顯著的節油效果。

微油點火；燃燒；節油

燃煤機組鍋爐在開爐點火及低負荷穩燃過程中需要消耗大量的燃油，如何降低這部分成本，是火電廠節能降耗的關鍵因素。在燃煤機組鍋爐中應用微油點火技術，成功的解決了該項難題。

一、微油技術原理及其特點

微油燃燒技術由微油氣化油槍和微油冷爐點火燃燒器組成。其工作原理是利用機械霧化和壓縮空氣的高速射流將燃料油擠壓、撕 裂、破碎，產生超細油滴后通過高能點火器引燃，同時用燃燒產生的熱量對燃料進行初期加熱，擴容，后期加熱，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，大大提高燃燒效率及火焰溫度，中心溫度高達1800～2000℃，作為高溫火核在煤粉燃燒器內快速點燃一級煤粉。微油氣化油槍產生的高溫油火焰引入煤粉燃燒器一級燃燒區，當濃相煤粉通過氣化燃燒高溫火核時，煤粉溫度急劇升高、破裂粉碎，釋放出大量的揮發份，并迅速著火燃燒。已著火燃燒的濃相煤粉在二次室內與稀相煤粉混合并點燃稀相煤粉，實現了煤粉的分級燃燒，燃燒能量逐級放大，達到點火并加速煤粉燃燒的目的，大幅度減少煤粉燃燒所需的引燃能量，從而實現鍋爐啟動、停止以及低負荷穩燃。

圖1 雙旋風煤粉濃縮型燃燒器結構圖

二、設備概況

三、微油點火系統組成

南寧電廠微油技術改造方案主要在基建過程中實現微油點火改造，是將微油油槍分別加裝在B、E磨機所對應的燃燒器中，共有微油油槍16支。B、E磨煤機進口一次風管道上分別加裝有暖風器；微油系統與爐前燃油系統相連接。微油點火系統組成如下。

1 微油點火燃燒器

1）微油點火燃燒器的選擇

采用單獨設立的KZ型低質煤微油點火燃燒器，配合新型G型油槍，可以把Vdaf=13-16%的煤種點燃，該油槍出力約250kg/h。該油槍點火性能良好，點火初期在噴口折算風速14～18m/s，濃度0.4～0.6kg/kg（濃縮后達到0.7kg/kg）的條件下可以順利點燃要求煤種，隨著出力的增加，一次風口速度將逐漸提高。點火狀態下磨煤機最大出力可以達到58t/h，該出力下，基本滿足點火啟動的需要。可以到到節油的目標。由于僅僅設立點火燃燒器，完成微油點火后，切換至正常運行模式，將不改變鍋爐正常運行燃燒組織。

2）微油點火燃燒器的布置，如圖2，圖3所示。

此次所改造兩臺磨煤機對應的燃燒器，原燃燒器噴口不予任何變化，在該磨煤機一次粉管上布置煤粉分叉段，引出分叉煤粉管道，連接少油點火煤粉燃燒器，一只布置于原大油槍二次風位置，一只布置于觀火孔位置。單臺磨煤機對應8個微油點火燃燒器噴口，每個微油點火燃燒器布置一只小出力油槍250kg/h，待點火完成恢復正常運行狀態后，油槍替換成單只1600kg/h的大油槍（油槍參數同小出力油槍），作為助燃用。分叉煤粉管道布置切換擋板，微油點火過程中，原主粉管擋板關閉，二次風擋板關閉；當微油退出后，原主粉管擋板、二次風擋板打開，分叉管擋板關閉，微油點火燃燒器內通二次風，以保持原來二次風不變。分離器出口增加均粉器，以保證8個噴口同時點燃和較好地燃燒。

2 一次風加熱系統

兩臺磨煤機均單獨設置以輔汽為熱源的入口一次風暖風器，保證鍋爐冷態啟動時，磨煤機入口風溫滿足磨煤機啟動要求。

近年來,受主觀因素和客觀因素的影響,醫患糾紛頻頻發生,尤其是醫療機構的門診部,其醫患關系的質量日益下降。門診是各科室與患者聯系的樞紐,其醫護質量的高低能夠在很大程度上反應醫療機構的整體面貌和醫護水平,因此,這就使得如何進一步改善各醫療機構門診處的醫患關系有重要的臨床意義和價值。本篇文章主要目的是探究主動護理對醫患糾紛發生率的影響,現將具體實驗過程和結果報告如下。

3 微油點火輔助系統

1）微油油槍助燃風系統：微油槍強化燃燒助燃風采用從一次風機出口引出，助燃風壓達 2kPa，助燃風管路加裝手動調節風門及壓力測量裝置。前、后拱各引出一根助燃風母管，單根母管共8只油槍。

圖 2 微油點火燃燒器拱上布置簡圖

圖3 微油點火燃燒器爐膛分布圖

2）微油油槍供油及壓縮空氣系統：微油油管取自爐前油管路，工作油壓1～1.5MPa；壓縮空氣為油槍霧化和吹掃介質，工作壓力小于0.5MPa，霧化用量12Nm3/h，吹掃用量12Nm3/h。

3）微油火檢冷卻風系統：每臺微油點火燃燒器均設置單獨火檢冷卻風管路，火檢冷卻風壓不小于3.5kPa，單只微油火檢冷卻風量25Nm3/h。

4）微油點火系統的控制系統：兩臺磨共設立4個就地控制箱與DCS系統聯接，控制8套油槍，結合爐內火焰監視系統以及燃燒器壁溫監測系統，將重要參數傳輸到鍋爐FSSS保護系統。運行人員通過DCS系統內獨立的操作畫面啟停，投退油槍可設定全自動完成。

四、微油點火系統改造效果

微油點火系統投運后，所帶來的效益有：

1 直接經濟效益

南寧電廠爐前油系統單只燃燒器所對應大油槍出力1600 kg/h，所對應微油油槍出力為2×250 kg/ h =500 kg/h。鍋爐點火大油槍一般都布置在二次風噴口內，原設計鍋爐冷態啟動時，首先點燃大油槍以提高爐膛煙氣溫度，高溫煙氣通過對流將熱量傳給一次風射流，這種高溫煙氣與一次風的對流換熱，約為油槍燃燒產生熱量的20%。原設計正常冷爐啟動需要投入油槍總數不少于12只，二次風溫大于200℃，一次風溫度大于200℃，方可投入第一套制粉系統。而微油點火煤粉燃燒器是將油槍布置在一次風噴口內，由于這種油槍布置方式，可提前投入磨煤機暖風器，將磨煤機入口風溫加熱至200℃，便可在微油槍投用后即投入煤粉，最多只用大油槍的30%油量來點燃煤粉，所以可節約近70%的燃油。在冷爐啟動后1小時，煤粉燃燒效率達到79%；隨著運行時間的增加、爐膛溫度及一、二次風溫的提高，煤粉燃燒效率逐步提高到84.33%，煤粉燃燒效率的變化十分明顯，經濟效益非常可觀。

南寧電廠從首次點火、吹管、整套調試、至168小時試運行結束1號爐調試總共耗油1443噸（含啟動鍋爐用油）。對于類似機組試運，用油量約4500噸，燃油費用約4000萬。采用微油點火設備，節油率在60% 以上，節約燃油2500噸，節約燃油費2000萬，去除燃煤費約200萬左右，總節約費用可達1800萬以上。正常運行后，機組冷態開機耗油量年均值由120噸/次下降到了75噸/次，每年燃油量600噸左右，按照節油60%計算，每年節約燃油費250萬左右。

2 間接經濟效益

南寧電廠“W”型火焰鍋爐因設計摻燒劣質煤種原因，要求爐膛拱下區域燃燒強度較為集中，在投運大油槍期間，由于火焰行程難以調節，導致鍋爐下部水冷壁超溫較嚴重。使用微油點火技術后，可通過調整一次風速，二次風門開度，煤粉氣流剛性等手段，靈活調節燃燒器區域的火焰角度和強度，使火焰遠離水冷壁，下壓火焰中心，有力的減輕開爐時期下部水冷壁超溫的現象。

同時，微油冷爐點火燃燒器升溫升壓速率控制比大油槍具有更大的優勢。大油槍油量無法靈活控制，主要還是通過投運油槍的數量控制鍋爐燃燒出力，每次投運都會帶來機組燃料量的大幅變化，汽溫、汽壓變化也較大；而微油點火啟動后可直接通過調整磨煤機出力以實現燃料量的平穩增加，汽溫、汽壓變化也會變得比較平緩。

機組在點火及低負荷運行期間，鍋爐燒油或油煤混燒，未燃燼的燃油在電除塵器電極上沉積，對電除塵產生破壞，所以鍋爐電除塵器無法正常投入，大量煙塵直接排放到大氣中，同時煙氣中的粉塵對鍋爐空預器換熱元件，引風機葉片造成磨損和積灰，容易造成空預器卡澀，引風機處理不足，鍋爐尾部煙道二次燃燒等事故。在機組進行微油點火系統改造后，由于燃油量非常微小且燃燼率極高，電除塵器可以在鍋爐啟動及低負荷期間正常投入，這大幅度減少了粉塵的排放，避免了環境污染；同時，避免了未燃盡油滴粘附在鍋爐尾部換熱元件上而發生存積自燃現象，大大提高了鍋爐運行的安全穩定性。

結語

實踐表明，采用微油點火技術，在冷爐狀態下可以方便、快速、穩定地點燃煤粉，實現以煤代油，節油率達到60%。微油點火系統具有節油率高、系統簡單、使用安全可靠等一系列優點，經濟效益非常可觀，在火電企業推廣使用這項技術，可以大幅提升節油效果，降低發電成本。

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