微油点火技术的应用及控制方式

　　汪志华*，孙萍

　　【摘 要】 主要介绍了微油点火系统的组成、应用及其控制方案。

　　【关键词】微油点火;控制方式

　　1 引 言

　　随着我国经济的快速发展，电力需求迅猛，火电装机容量占全国装机容量的75%。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1300 万吨。

　　在当前国际原油价格不断攀升的大环境下，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，气化微油点火技术既节油，又可以在点火期间就投运电除尘器，具有良好的环保效益，已得到广大用户在新建机组和旧机组改造时的认可。

　　2 微油点火技术

　　2.1 微油点火系统的组成

　　微油系统由微油点火系统、热风加热系统和控制系统三大部分组成。

　　微油点火系统由微油进油管路、压缩空气管路、微油燃烧器、煤粉燃烧器、微油燃烧助燃风、以及微油点火、火检、炉膛壁温监测等组成;直吹式制粉系统还应增加一次风暖风加热系统;控制系统主要对点火系统和一次风加热系统纳入就地和远程DCS控制，进行就地控制操作和远程控制操作，实现锅炉微油点火和燃烧的安全保护及连锁，确保锅炉的安全、稳定、可靠运行。

　　2.2 微油点火燃烧器的工作原理

　　一般直吹式制粉系统将一台磨对应的煤粉燃烧器改造为微油点火煤粉燃烧器。燃烧器改造后，一次风管接口尺寸与原接口尺寸一致，燃烧器流通面积不变，燃烧器内部结构简单，燃烧器的喷口尺寸和摆动结构及其摆动范围与原燃烧器完全一致。因此，燃烧器进行微油点火改造后，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结构不造成影响。

　　微油点火油燃烧器从一次风管侧面或是弯头后方轴向插入煤粉燃烧器，点火是经过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整体加热到煤粉的着火温度，一次风粉混合物受到高温火焰的冲击，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，补充了此间消耗的热量，并持续对一次风粉进行加热，将其加热至高于该煤种的着火温度，从而使煤粉中的碳颗粒开始燃烧，形成高温火炬喷入炉膛。同时通过特殊的百叶窗式气膜风窗口引入冷却风(一般引自然一次风)，对强化燃烧室内壁进行贴膜式强制气膜隔离冷却，保证燃烧室不结渣，不烧蚀。

　　微油枪为多级雾化旋流微油枪，采用燃油多级雾化和加热、蒸发、气化的原理，燃油经加热管升温后，利用压缩空气旋转气流，实现超细雾化，达到充分燃烧的效果。在油燃烧室中，高温火焰核心温度高达1500～2000℃，可在一级燃烧室内直接点燃浓相煤粉。旋转压缩空气流提供雾化动力和燃油燃烧所需的氧量，加强雾化油流在燃烧过程中的扰动;同时，由于采用分级低压强制配风，助燃风在参与燃烧之前，在油燃烧筒内

　　壁形成完整的气膜保护层，对燃烧筒进行充分的冷却，燃烧环境为绝热的环境状态，因此火焰温度极高，而油燃烧器筒壁却只有常温的温度，延长了微油枪的使用寿命，确保系统长期稳定可靠运行。

　　2.3 微油燃烧的技术特点

　　2.3.1 节油率高：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，综合节油率70%~90%以上。

　　2.3.2 环保效果好：由于微油枪出力极小(20-400kg/h)，雾化充分，燃尽率高，因此，可在锅炉冷炉升炉开始阶段就投用电除尘，使锅炉真正达到24 小时环保的效果。

　　2.3.3 安全可靠：节油燃烧技术配套独立设计的控制系统，通过就地控制箱或PLC 与DCS系统通讯(单独DCS 组态画面)，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，不会发生爆燃和二次燃烧，不加剧炉内结渣，不增加飞灰可燃物。

　　2.3.4 系统简单、改造维护工作量小：整个节油点火系统主设备为2-4 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(如压缩空气、电源等)，并且，使用的量极小，对原系统无任何影响。整个系统安装调试完成后，一个大修期内无需特别维护。

　　2.3.5 操作简单，点火过程全自动控制：通过DCS 独立的操作画面，结合炉内火焰监视系统，运行人员可在集控室远程操作，整个过程也可设定全自动完成。