電站煤粉鍋爐油油油點火技術(shù)的比較

電站煤粉鍋爐油油油點火技術(shù)的比較

目前，大型油爐廣泛應(yīng)用于電壓爐中，以實現(xiàn)低負(fù)荷和穩(wěn)定燃燒。據(jù)統(tǒng)計，電力系統(tǒng)每年用于電站鍋爐調(diào)試、啟動和低負(fù)荷穩(wěn)燃助燃用油高達(dá)近千萬噸，占全國總?cè)加拖牧康?5%，價值數(shù)百億元人民幣，消耗了大量燃油資源，也使發(fā)電成本大為增加。中國煤炭資源比油、氣資源豐富得多，以煤炭為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)在近幾十年內(nèi)仍不會改變。發(fā)電行業(yè)是燃油消耗量很大的行業(yè)，減少燃油消耗降低發(fā)電成本是大勢所趨，與此產(chǎn)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的專家和工程技術(shù)人員一直在尋找和開發(fā)新的節(jié)油技術(shù)。本文對國內(nèi)火力發(fā)電廠煤粉鍋爐節(jié)油點火技術(shù)進(jìn)行了比較，以期對火電廠節(jié)能降耗技術(shù)改造提供幫助。1油擠出技術(shù)的原理和方法1.1油脂點火技術(shù)鍋爐常規(guī)點火過程是使用大油槍啟爐，將爐膛加熱到滿足煤粉燃燒的溫度，此時機(jī)組各項參數(shù)均達(dá)到鍋爐投粉的要求，然后投入煤粉，煤粉進(jìn)入爐膛后即開始燃燒。節(jié)油點火技術(shù)是利用節(jié)油點火器（如等離子炬或油燃燒器）將送入燃燒器的一次風(fēng)粉氣流加熱到該煤種的著火溫度，揮發(fā)份首先析出燃燒，隨后焦炭開始燃燒，如果加熱過程比較劇烈，加熱速度達(dá)到105℃/s，揮發(fā)份和焦炭幾乎同時開始燃燒—即多相燃燒。燃燒的火炬送入爐膛，這樣就可以實現(xiàn)在鍋爐啟動初期即投入煤粉點火，以煤代油啟動鍋爐。1.2油火法1.2.1點火控制要點該技術(shù)的主要特點是將小油槍（出力：300～500kg/h）插入煤粉燃燒器噴口處，點火時依靠小油槍從煤粉燃燒器中心點燃煤粉，油煤混燒，同時需要大油槍從臨近的位置助燃，如圖1所示。1.2.2燃燒高溫油火焰微油氣化點火原理如圖2所示。初期利用壓縮空氣霧化燃油，點燃以后由于輸油管被加熱，燃油被部分氣化，燃燒得到強(qiáng)化。此高溫油火焰用于點燃一級燃燒筒內(nèi)濃縮的煤粉氣流，進(jìn)而逐級點燃二級、三級風(fēng)粉混合物。從而達(dá)到冷爐直接投粉啟動鍋爐的目的。1.2.3燃燒風(fēng)粉混合物利用高溫等離子體作為煤粉燃燒器的點火源，首先點燃一級燃燒筒內(nèi)濃縮的煤粉氣流，進(jìn)而逐級點燃二級、三級風(fēng)粉混合物。從而達(dá)到冷爐直接投粉啟動鍋爐的目的，如圖3所示。1.2.4高溫燃燒試驗油燃燒器插入煤粉燃燒器的中心，距噴口有一定的距離，點火時經(jīng)過強(qiáng)化燃燒的高溫油火焰將通過煤粉燃燒器的一次風(fēng)粉瞬間加熱到煤粉的著火溫度，一次風(fēng)粉混合物受到高溫油火焰的沖擊，揮發(fā)份迅速析出同時開始燃燒，揮發(fā)份的燃燒放出大量的熱，補(bǔ)充了此間消耗的熱量，并持續(xù)對一次風(fēng)粉進(jìn)行加熱，將其加熱至高于該煤種的著火溫度，從而使煤粉中的碳顆粒開始燃燒，形成高溫火炬。該油燃燒器由航空發(fā)動機(jī)的高壓強(qiáng)制配風(fēng)油燃燒器發(fā)展而來的低壓強(qiáng)制配風(fēng)油燃燒器，通過分級強(qiáng)制配風(fēng)使其發(fā)出高溫火焰，火焰表面溫度測定為1520℃，中心溫度不低于1800℃，油燃盡率99%以上，如圖4所示。1.2.5點火后燃燒煤粉技術(shù)高溫空氣無油點火燃燒系統(tǒng)由鼓風(fēng)機(jī)引出的常溫空氣經(jīng)感應(yīng)加熱器加熱，溫度迅速升至1000℃以上。該高溫空氣在燃燒器中釋放出大量氧離子并與煤粉氣流進(jìn)行強(qiáng)烈的換熱，煤粉氣流以多相燃燒方式迅速著火燃燒。點火后高溫空氣不僅可以為火焰提供初期燃燒所需的著火熱和氧，又可使燃燒器穩(wěn)定高效運(yùn)行，該技術(shù)結(jié)合多級點火技術(shù)，可以實現(xiàn)點燃大量的煤粉。如圖5為高溫空氣點火50MW四角爐煙煤直流燃燒器示意圖。2基于油壓機(jī)的設(shè)計針對上述幾種節(jié)油點火技術(shù)，從不同的角度進(jìn)行了比較，結(jié)果見表1。3基于油氣燃燒重建的應(yīng)用分析3.1現(xiàn)場空煤調(diào)濕風(fēng)系統(tǒng)大唐暉春發(fā)電有限公司鍋爐為武漢某有限公司生產(chǎn)，其設(shè)計為亞臨界參數(shù)，自然循環(huán)單爐膛，一次中間再熱，燃燒器擺動調(diào)溫、平衡通風(fēng)，四角噴燃，緊身封閉，固態(tài)排渣，全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)汽包爐，設(shè)計煤種為琿春煤田褐煤。安裝的機(jī)組為2×300MW級燃煤機(jī)組（配北重330MW汽輪發(fā)電機(jī)組）。3.2鍋爐燃燒方案采用中速磨煤機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)。每臺爐配置5臺中速磨煤機(jī)，4臺運(yùn)行，1臺備用，每臺磨煤機(jī)出口由4根煤粉管道接至同層四角布置的燃燒器。鍋爐(BMCR)燃煤量：227.7t/h（設(shè)計煤種）269.88t/h（校核煤種）。燃燒器型式：大風(fēng)箱、四角切圓、直流水平濃淡擺動式燃燒器。3.3氣膜冷卻風(fēng)風(fēng)源將B層4臺煤粉燃燒器改造成4臺少油點火燃燒器，冷爐啟動或低負(fù)荷穩(wěn)燃時作點火燃燒器使用，正常運(yùn)行時作主燃燒器使用，保留原燃燒器的擺動功能。使用管道油燃燒器制備啟磨熱風(fēng)，油配風(fēng)由獨(dú)立風(fēng)機(jī)提供，引空預(yù)器后熱一次風(fēng)作為氣膜冷卻風(fēng)風(fēng)源。雙強(qiáng)油燃燒器燃用0#輕柴油，單角出力1×150kg/h，四角總出力600kg/h。3.4改造效果3.4.1煤粉少油點火裝置前后實際油計算300MW燃煤機(jī)組，在試運(yùn)用期間，用油量按4000t計算。使用煤粉少油點火裝置，試運(yùn)用期間用油按300h計算，每小時油耗0.6t，總油耗為：300×0.6=180t。試運(yùn)用期間節(jié)油率>90%?？鄢悍奂捌渌M(fèi)用，能夠節(jié)省開支約1750萬元，節(jié)油效果相當(dāng)顯著。3.4.2煤粉少油點火裝置項目c300MW鍋爐每次冷態(tài)啟動時用油約為100t，費(fèi)用約50萬元。使用煤粉少油點火裝置，啟動時間按6h計算，每小時油耗0.6～0.8t，每次啟動油耗為：3.6～4.8t。節(jié)油率達(dá)90%。燃油、煤粉總費(fèi)用6.4萬元。節(jié)約資金約43.6萬元。4減少燒油時增加1個點火的投資節(jié)油點火技術(shù)在使用煙煤的鍋爐上應(yīng)用安全可靠，不僅節(jié)約了大量