摘 要:大型工业煤粉锅炉的点火和稳燃传统上都是采用燃烧重油或天然气等稀有燃料来实现的,近年来,随着世界性的能源紧张,原油价格不断上涨,火力发电燃油愈来愈受到限制。因此锅炉点火和稳燃用油被做为一项重要的指标来考核,为了减少重油(天然气)的耗量,必须采用与传统上完全不同的全新工艺,这种工艺应既可保证提高燃烧过程的经济性,又可以改善火电厂的生态条件——DLZ-200型等离子煤粉点火燃烧器,采用直流空气等离子体做为点火源,可点燃挥发份较低的(10%)贫煤,实现锅炉的冷态启动而不用一滴油,是未来火力发电厂点火和稳燃的首选设备,本文从经济、环保、高效、简单和安全几方面介绍了采用等离子点火燃烧器的优点。
1等离子系统概述
等离子燃烧器是借助等离子发生器的电弧来点燃煤粉的煤粉燃烧器,在煤粉进入燃烧器的初始阶段使用等离子弧将煤粉点燃,并将火焰在燃烧器内逐级放大,可在炉膛内无火焰状态下直接点燃煤粉,从而实现锅炉的无油启动和无油低负荷稳燃。
压缩空气是等离子电弧的介质,等离子点火系统配备压缩空气系统,由两台风机供给,互为备用。该系统同时供应等离子图像火检探头的冷却和吹扫气源。
等离子发生器的阴极和阳极需要冷却水以高的流速冲刷。冷却水温度不能高于30℃,否则冷却效果差。
为了在等离子燃烧器运行时能够监测一次风速,在一次风管加装一次风速测量系统,同时等离子点火系统中为每个等离子点火燃烧器配置了一支高清晰图像火检探头,以便运行人员能够监视等离子点火燃烧器运行情况。
2等离子点火燃烧系统
如图2-1所示,等离子发生器产生稳定功率的直流空气等离子体,该等离子体在燃烧器的中心筒中形成T>5000K的梯度极大的局部高温区,煤粉颗粒通过该等离子“火核”受到高温作用,并在10-3秒内迅速释放出挥发物,并使煤粉颗粒破裂粉碎,从而迅速燃烧。

煤粉的浓度影响煤粉的着火温度,在点火区适当提高煤粉浓度有利于点火,可在弯头内加入弯板或扭转板,改变进入点火区的能浓度分布(如图2-2所示)。

3 DG2070/17.5-Π6型锅炉简介
宁夏大唐国际大坝发电公司三期5、6号机组锅炉为东方锅炉厂生产的亚临界参数、自然循环锅炉,配备东方汽轮机厂NZK600-16.7/538/538型直接空冷汽轮机和东方电机厂QFSN-600-2-22C型发电机,额定功率600MW.
3.1锅炉设备概述
DG2070/17.5-Π6型锅炉由东方股份有限公司制造的,亚临界参数、自然循环、前后墙对冲燃烧方式、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、全钢构架的Π型汽包锅炉,其空气预热器置于锅炉主柱外。
炉膛四周水冷壁由管径Φ66.7×8mm、节距92mm的管子加焊扁钢焊接成膜式壁。在炉膛上部垂直布置有屏式过热器,水平烟道由上部后墙水冷壁管绕制而成,在折焰角上方水平烟道内按照烟气流动风向依次布置有末级(高温)过热器和高温再热器;尾部后竖井四周由包墙过热器组成,尾部竖井烟道被中隔墙分为两部份,前后分别布置低温再热器和低温过热器,低温再热器和低温过热器被省煤器中间联箱引出的吊挂管悬吊;其后分别布置省煤器、烟道挡板、空气预热器。
制粉系统采用中速磨、正压直吹式系统,配置六台由上海重型机械厂制造的HP1003型磨煤机,正常运行5台,1台备用,每台磨煤机出口为5根一次风管引入旋流煤粉燃烧器,为同一层的煤粉燃烧器提供风粉混合物,煤粉细度R90为20%。
来源:环球市场信息导报