梁昌龍

（三河發(fā)電有限責(zé)任公司，河北 三河 065201）

1 概 述

三河發(fā)電有限責(zé)任公司2臺(tái)350MW機(jī)組鍋爐為：亞臨界、控制循環(huán)、一次中間再熱、單爐膛、雙切圓燃燒、鋼架全懸吊結(jié)構(gòu)、半露天布置、固態(tài)排渣爐。鍋爐設(shè)置16只低NOX燃燒器，四角布置，分級(jí)配風(fēng)，切圓燃燒。鍋爐配置雙進(jìn)雙出低速磨煤機(jī)4臺(tái)、冷一次風(fēng)機(jī)、正壓直吹式制粉系統(tǒng)。

點(diǎn)火改造方案中“氣化小油槍點(diǎn)火及穩(wěn)燃裝置”的布置，采用改造4號(hào)磨對(duì)應(yīng)四角煤粉燃燒器。點(diǎn)火系統(tǒng)包括：壓縮空氣系統(tǒng)、油系統(tǒng)、高壓助燃風(fēng)系統(tǒng)、點(diǎn)火及熱控控制系統(tǒng)、火檢及保護(hù)方式等。為了保證鍋爐點(diǎn)火階段4號(hào)磨煤機(jī)及時(shí)啟動(dòng)運(yùn)行，在磨煤機(jī)進(jìn)風(fēng)的熱風(fēng)道上安裝了1臺(tái)蒸汽加熱器。

2 氣化微油點(diǎn)火技術(shù)

2.1 氣化微油點(diǎn)火的工作原理

利用壓縮空氣的高速射流將燃料油直接擊碎，霧化成超細(xì)油滴進(jìn)行燃燒，同時(shí)，用燃燒產(chǎn)生的熱量對(duì)燃料進(jìn)行初期加熱、擴(kuò)容和后期加熱，在極短的時(shí)間內(nèi)完成油滴的蒸發(fā)氣化，使油槍在正常燃燒過(guò)程中直接燃燒氣體，從而大大提高了燃燒效率及火焰溫度。氣化燃燒后的火焰剛性強(qiáng)，傳播速度快，火焰中心溫度可達(dá)1800℃以上，可作為高溫火核在煤粉燃燒器內(nèi)直接點(diǎn)燃煤粉，見(jiàn)圖1所示。

圖1 氣化微油點(diǎn)火工作原理

2.2 氣化微油點(diǎn)火裝置介紹

根據(jù)機(jī)組啟動(dòng)狀況和氣化小油槍點(diǎn)火的技術(shù)特點(diǎn)，將4號(hào)磨煤機(jī)煤粉燃燒器改造成安裝氣化小油槍的相對(duì)濃縮型煤粉燃燒器，每個(gè)煤粉燃燒器上安裝2支氣化小油槍，其方式為氣化小油槍在燃燒器中部直接點(diǎn)燃煤粉，分級(jí)燃燒。這種設(shè)計(jì)利用少量的燃油消耗，就可達(dá)到鍋爐冷、熱態(tài)啟動(dòng)和低負(fù)荷穩(wěn)燃目的。氣化設(shè)備參數(shù)，見(jiàn)表1。

表1 氣化微油點(diǎn)火設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)

2.2.1 氣化壓縮空氣系統(tǒng)

氣化小油槍用壓縮空氣，由鍋爐本體四角的壓縮空氣主管直接引出，每角所接順序?yàn)椋航刂归y、手動(dòng)球閥、氣動(dòng)球閥、調(diào)壓閥、分支手動(dòng)球閥、金屬軟管等接至氣化小油槍。系統(tǒng)布置如圖2所示。

圖2 1號(hào)角氣化小油槍系統(tǒng)圖

2.2.2 小油槍油系統(tǒng)

氣化小油槍要求油壓0.5～0.7MPa，小油槍用油自鍋爐CD層各角的油角閥前引出。

每角所接順序?yàn)椋菏謩?dòng)球閥、濾油器、手動(dòng)球閥、氣動(dòng)球閥、針型閥（調(diào)壓）、就地壓力表、分支手動(dòng)球閥、金屬軟管等接至氣化小油槍。

2.2.3 高壓助燃風(fēng)系統(tǒng)

高壓助燃風(fēng)作為氣化小油槍點(diǎn)火后，油的后期燃燒所需氧量（油燃燒所需的二次風(fēng)）。氣化小油槍投用時(shí)，控制各分路閥后風(fēng)壓1000Pa左右，停用時(shí)，控制閥后風(fēng)壓600Pa以上（不可將分路碟閥全部關(guān)閉）。

助燃風(fēng)系統(tǒng)從爐兩側(cè)冷一次風(fēng)管道上引出，經(jīng)碟閥至鍋爐后墻母管，再經(jīng)分路碟閥至各氣化小油槍燃燒筒。

2.2.4 暖風(fēng)器系統(tǒng)

為了保證4號(hào)磨煤機(jī)啟動(dòng)制粉，在4號(hào)磨煤機(jī)的熱風(fēng)道上安裝了旁路暖風(fēng)器。鍋爐啟動(dòng)初期投入加熱器。加熱器汽源來(lái)自機(jī)組暖風(fēng)器供汽母管，通過(guò)手動(dòng)截止閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制，暖風(fēng)器設(shè)計(jì)參數(shù)，見(jiàn)表2。

表2 暖風(fēng)器設(shè)計(jì)參數(shù)

2.2.5 熱工控制系統(tǒng)：

在鍋爐FSSS主保護(hù)的管理之下，氣化小油槍點(diǎn)火是一套獨(dú)立的控制系統(tǒng)。在DCS中完成邏輯控制組態(tài)、CRT畫(huà)面實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方控制和操作。同時(shí)又設(shè)就地控制柜，實(shí)現(xiàn)“遠(yuǎn)控”與“就地”的切換，可實(shí)現(xiàn)就地操作。當(dāng)鍋爐發(fā)生MFT時(shí)，切斷所有進(jìn)爐燃料，其中包括氣化小油槍系統(tǒng)的各進(jìn)油分路油閥、氣閥。

氣化小油槍投用有兩種模式：“點(diǎn)火模式”和“助燃模式”。鍋爐啟動(dòng)中采用“點(diǎn)火模式”；機(jī)組正常運(yùn)行中，在負(fù)荷降至需投油助燃情況下投用氣化小油槍時(shí)采用“助燃模式”。鍋爐啟動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)已投用的2臺(tái)磨機(jī)均運(yùn)行正常還需繼續(xù)升負(fù)荷時(shí)，可將氣化小油槍運(yùn)行模式由“點(diǎn)火模式”轉(zhuǎn)至“助燃模式”。

“點(diǎn)火模式”的保護(hù)方式：當(dāng)氣化小油槍專用火檢檢測(cè)無(wú)火時(shí)，關(guān)閉對(duì)應(yīng)的磨煤機(jī)出口擋板、關(guān)閉對(duì)應(yīng)的油閥、氣閥（氣閥延時(shí)30s）。

“助燃模式”的保護(hù)方式：當(dāng)氣化小油槍專用火檢檢測(cè)無(wú)火時(shí)，關(guān)閉對(duì)應(yīng)的油閥、氣閥（氣閥延時(shí)30s）。

3 氣化微油點(diǎn)火應(yīng)用

3.1 點(diǎn)火前的準(zhǔn)備

（1）確認(rèn)機(jī)跳爐、再熱器保護(hù)、汽包高低水位保護(hù)解除。

（2）點(diǎn)火條件：鍋爐 MFT復(fù)位、任1臺(tái)一次風(fēng)機(jī)啟動(dòng)、供油快關(guān)閥開(kāi)啟、爐前油循環(huán)油壓正常（大于0.2MPa）。

（3）4號(hào)磨煤機(jī)暖風(fēng)器暖管，開(kāi)啟4號(hào)磨煤機(jī)熱風(fēng)暖風(fēng)器汽源手動(dòng)門(mén)，開(kāi)啟暖風(fēng)器疏水器前后手動(dòng)門(mén)，暖風(fēng)器疏水倒至定排擴(kuò)容器。

（4）鍋爐MFT復(fù)位，啟動(dòng)2臺(tái)一次風(fēng)機(jī)，開(kāi)啟4號(hào)磨煤機(jī)輔助風(fēng)擋板至30%（保持適當(dāng)?shù)囊淮物L(fēng)機(jī)流量），調(diào)節(jié)出力平衡，設(shè)定一次風(fēng)壓5.5kPa投自動(dòng)。

3.2 氣化微油點(diǎn)火投入

（1）將氣化小油槍投用方式由“助燃模式”切至為“點(diǎn)火模式”，逐角投入8支氣化小油槍運(yùn)行，檢查火檢狀態(tài)是否正常，將點(diǎn)燃油槍對(duì)應(yīng)二次風(fēng)門(mén)投自動(dòng)，調(diào)節(jié)周界風(fēng)風(fēng)門(mén)開(kāi)度至20%以上，維持燃燒器壁溫不超過(guò)450℃，就地檢查油槍是否點(diǎn)燃有無(wú)漏油現(xiàn)象；

關(guān)閉4號(hào)磨煤機(jī)冷、熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板，開(kāi)啟4號(hào)磨煤機(jī)暖風(fēng)器入口關(guān)斷擋板，投入4號(hào)磨煤機(jī)暖風(fēng)器。逐漸增加4號(hào)磨煤機(jī)通風(fēng)量，控制在20～25t／h，通過(guò)調(diào)節(jié)暖風(fēng)器出口一次風(fēng)溫度130℃以上，磨機(jī)出口溫度達(dá)55℃；氣化小油槍著火正常，此時(shí)，強(qiáng)制執(zhí)行4號(hào)磨煤機(jī)的火檢；啟動(dòng)4號(hào)磨煤機(jī)，強(qiáng)制1臺(tái)給煤機(jī)“運(yùn)行”信號(hào)（防止給煤機(jī)啟動(dòng)后跳閘造成鍋爐保護(hù)動(dòng)作），啟動(dòng)1臺(tái)給煤機(jī)；

（2）投粉后觀察爐膛火焰情況，將4號(hào)磨煤機(jī)出力維持在8t／h，強(qiáng)制一次風(fēng)量大于15t／h；

燃燒器帶粉運(yùn)行后，及時(shí)調(diào)整二次風(fēng)門(mén)，維持燃燒器壁溫不超過(guò)450℃。根據(jù)鍋爐燃燒情況，調(diào)整二次風(fēng)門(mén)開(kāi)度，提高爐膛煤粉后期的燃燼率；4號(hào)磨煤機(jī)啟動(dòng)后，投入電除塵一電場(chǎng)運(yùn)行；

（3）觀察爐膛煤粉著火情況，根據(jù)鍋爐升溫升壓和煤粉著火情況，調(diào)整磨煤機(jī)出力（并網(wǎng)前控制4號(hào)磨煤機(jī)出力不大于14t／h）；當(dāng)爐膛出口煙溫達(dá)360℃以上或預(yù)熱器出口風(fēng)溫達(dá)180℃以上時(shí)，為預(yù)防燃燒器熱負(fù)荷增大后產(chǎn)生結(jié)焦現(xiàn)象，可通過(guò)調(diào)整磨煤機(jī)輔助風(fēng)門(mén)，提高粉管一次風(fēng)速不低于26～28m／s；當(dāng)空氣預(yù)熱器出口熱一次風(fēng)溫達(dá)180℃以上時(shí)，可停用磨煤機(jī)暖風(fēng)器，開(kāi)啟磨煤機(jī)熱風(fēng)擋板，關(guān)閉磨煤機(jī)暖風(fēng)器溫度控制閥及磨煤機(jī)進(jìn)口擋板，退出磨煤機(jī)暖風(fēng)器。

3.3 氣化微油點(diǎn)火系統(tǒng)的停運(yùn)

當(dāng)機(jī)組負(fù)荷增至停油負(fù)荷時(shí)，爐膛燃燒穩(wěn)定將逐支退出氣化小油槍的運(yùn)行，直至全部退出。氣化小油槍停用以后，氣化小油槍燃燒筒應(yīng)保持留有一定風(fēng)量的高壓助燃風(fēng)（維持各角助燃風(fēng)壓力至500～600Pa），切不可停止助燃風(fēng)的供給，防止油槍積碳和堵塞。氣化小油槍火檢冷卻風(fēng)不可停用。

4 氣化微油點(diǎn)火應(yīng)用問(wèn)題及處理方案

4.1 升溫升壓過(guò)程中溫度控制

鍋爐啟動(dòng)初期，爐膛內(nèi)溫度較低，此時(shí)投入氣化小油槍系統(tǒng)后啟動(dòng)4號(hào)磨煤機(jī)，對(duì)于溫度較低的爐膛以及給水，升溫、升壓速度顯得很快，不易控制。為此，在啟動(dòng)磨煤機(jī)的初期將燃料量控制在最低，4號(hào)磨煤機(jī)的給煤量維持在8t／h，一次風(fēng)量控制在16t／h，并為了安全起見(jiàn)，強(qiáng)制一次風(fēng)量大于15t／h（低于15t／h磨煤機(jī)保護(hù)動(dòng)作），隨著氣溫氣壓的穩(wěn)步增長(zhǎng)逐漸增加燃料，同時(shí)，給水的調(diào)節(jié)在維持汽包水位正常的情況下，盡可能將汽包事故放水門(mén)、排污門(mén)及相關(guān)疏水門(mén)保持在較大開(kāi)度，在給水壓力提高的同時(shí)，使過(guò)熱器減溫水具有足夠且穩(wěn)定的流量來(lái)輔助控制氣溫的增長(zhǎng)。

4.2 燃燒筒結(jié)焦或燒損

由于氣化小油槍投用時(shí)，油槍插入的深度偏淺（定位不夠）或者氣化小油槍停用時(shí)燃燒筒高壓助燃風(fēng)壓偏低，很容易出現(xiàn)燃燒筒結(jié)焦或燒損現(xiàn)象。此時(shí)，應(yīng)及時(shí)清除燃燒筒內(nèi)焦塊；油槍在原有位置再向內(nèi)插進(jìn)5～15mm；氣化小油槍停用時(shí)，調(diào)整燃燒筒高壓助燃風(fēng)風(fēng)壓略高于燃燒器靜壓阻（600～800Pa）。

4.3 燃燒器結(jié)焦

在鍋爐啟動(dòng)初期一次風(fēng)速如果控制偏低、輸入燃燒器的熱功率偏大（粉量太大），有可能發(fā)生燃燒器的結(jié)焦現(xiàn)象，因此，在啟動(dòng)一次風(fēng)機(jī)后，可以提高一次風(fēng)速或增開(kāi)磨煤機(jī)通入風(fēng)量（氣化小油槍投用時(shí)磨煤機(jī)入口總風(fēng)量需相對(duì)增加10%）；低負(fù)荷穩(wěn)燃時(shí)，當(dāng)氣化小油槍投入使用后，應(yīng)調(diào)整和維持該層燃燒器或?qū)?yīng)磨煤機(jī)出力為正常額定出力的60%左右；對(duì)于燃用高揮發(fā)分的煙煤，可只投用靠近燃燒器噴口的1支氣化小油槍。

4.4 小油槍滅火處理

如果發(fā)生小油槍的火檢信息丟失，首先應(yīng)檢查保護(hù)裝置是否動(dòng)作，檢查所對(duì)應(yīng)的磨煤機(jī)出口擋板是否全關(guān)，否則需及時(shí)采用手動(dòng)關(guān)閉，以防止煤粉爆燃。

5 微油冷爐點(diǎn)火技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益

當(dāng)鍋爐啟動(dòng)的整個(gè)全程采用微油點(diǎn)火技術(shù)時(shí)，1號(hào)爐啟動(dòng)用時(shí)為10h，與傳統(tǒng)大油槍啟動(dòng)過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性對(duì)比分析數(shù)據(jù)，如表3中所示。計(jì)算結(jié)果表明，1號(hào)爐使用微油點(diǎn)火技術(shù)比大油槍啟動(dòng)節(jié)約燃料費(fèi)用150.29萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。

表3 微油點(diǎn)火經(jīng)濟(jì)型分析

6 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)氣化微油點(diǎn)火技術(shù)的改造，節(jié)約了鍋爐啟動(dòng)燃油，同時(shí)也節(jié)約了電廠運(yùn)行成本，減少了維護(hù)工作量，相信氣化微油點(diǎn)火技術(shù)的成功應(yīng)用，會(huì)為更多的電廠創(chuàng)造良好的利益。

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