微油点火技术在600MW机组上的应用
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微油点火技术在600MW超临界机组中的应用摘要:介绍了气化微油点火技术在广东红海湾发电有限公司600MW超临界锅炉上的成功应用,气化微油点火技术有非常可观的经济和环保价值。
关键词:微油点火超临界引言锅炉微油点火技术具有系统简单、投资小、节油率高等特点。
气化微油点火技术使微量燃油(每支油枪<60kg/h)气化燃烧直接点燃大量煤粉,从而达到锅炉冷炉微油点火、低负荷和超低负荷稳燃的目的,燃烧器的节油率可达90%以上,为企业创造巨大的效益。
1设备概况广东红海湾发电有限公司1、2号炉为东方锅炉厂设计制造的型号为DG1950/25.4一Ⅱ3,II形布置、单炉膛、一次中问再热、尾部双烟道结构、前后墙对冲燃烧、平衡通风、固态排渣、正压冷一次风机直吹式制粉系统、超临界参数变压直流本生型锅炉。
18支启动油枪(单支油枪的出力为2.2t/h),36支点火油枪(单支油枪的出力为0.25t/h)分别布置在每个煤粉燃烧器侧。
锅炉冷态启动过程中首次投粉条件是启动油枪12支以上运行,同时对应喷燃器的6支点火油枪运行。
2微油点火技术的点火原理气化微油燃烧器由弯头、油燃烧室、煤粉一级、二级、三级燃烧室等组成,其结构示意图如图1所示。
图1气化微油煤粉燃烧器结构示意图其工作原理是气化微油在燃油燃烧室内气化燃烧,产生的高强度火焰进入到燃烧器的一级燃烧室,并与进人一级燃烧室的煤粉气流混合,发生强烈的化学反应,煤粉裂解同时产生大量挥发份并被点燃.被点燃的煤粉火焰随气流进入到二级燃烧室,引燃进入到二级燃烧室的煤粉气流.依次类推,实现分级燃烧和能量逐级放大,最终引燃绝大多数煤粉,在燃烧器出口产生1000~1200℃的煤粉火焰.已着火燃烧的浓相煤粉在锅炉炉膛内与稀相煤粉混合并点燃稀相煤粉,达到点火并加速煤粉燃烧的目的.3改造方案的系统组成广东红海湾发电有限公司1、2号炉改造方案是将后墙下层燃烧器(A1一A6)改造成气化微油点火煤粉燃烧器。
微油点火燃烧器既作为冷炉点火燃烧器,又作为主燃烧器使用。
微油点火技术在600MW机组上的应用
【摘要】:文章详细介绍了新型的微油点火技术并与点火油枪点火技术进行对比,结合广东红海湾电厂600MW超临界锅炉机组点火系统的改造、运行情况,说明微油点火技术已比较成熟且经济效益可观,并为该技术在大型机组上的应用积累了宝贵的经验。
【关键词】:微油点火燃烧器;应用;改进
煤粉锅炉是我国电站锅炉的主要形式,目前大型煤粉锅炉(例如600MW 锅炉)面临的最主要问题是点火时间长、耗能高及低负荷时燃烧不稳定等问题[1-2]。
电站煤粉锅炉多采用点火油枪点火,这样做不但油耗较高而且电除尘不能正常投用引起粉尘污染。
煤粉气流的微油点火技术不仅可有效解决点火及稳燃工况下耗油较高的问题,实现煤粉锅炉启动和低负荷稳燃而且也解决了环保问题。
与传统的油枪功能相比,微油点火更具有经济、安全、可靠等优点。
1. 微油点火燃烧器与油枪点火燃烧器的对比
微油点火燃烧器主要由微油枪点火系统、煤粉燃烧器和控制系统3大部分组成。
点火系统由微油燃烧室及高压点火枪、压缩空气、燃烧油系统、壁温监测、火检系统等组成;煤粉燃烧器主要由煤粉浓缩器、一次煤粉燃烧室、二次煤粉燃烧室、周界风和冷却风室组成;控制系统对点火系统和送粉系统进行控制,实现程控点火与油枪灭火联锁保护,保证锅炉安全稳定可靠运行;油枪点火燃烧器配有高能点火装置,其包括高能点火器、点火油枪及控制部件等。
油枪点火系统通常将油枪布置在二次风喷嘴附近,高能点火器、点火油枪由2个气动推杆分别带动,点火采用二级点火,即高能点火器点燃0号轻柴油,再点燃煤粉;而微油点火技术将高压油枪布置在燃烧器中心,由高压点火枪点燃微油枪,利用压缩空气和自身燃烧产生的热量,使油气化燃烧,产生中心温度高达1500~2000的高温火焰,可快速引燃一次室内的煤粉,使进入一次室的浓相煤粉颗粒温度急剧升高、破裂粉碎,并释放出大量的挥发份而迅速着火燃烧,然后由已着火的燃烧的浓相煤粉在二次室内与稀相煤粉混合并点燃稀相煤粉,实现煤粉的分级燃烧,燃烧能量逐级放大,达到点火并加速燃烧的目的,大大减少煤粉燃烧所需引燃能量[3]。
2. 广东红海湾发电有限公司微油点火燃烧器的应用及效益
广东红海湾发电有限公司的锅炉是东方锅炉厂生产的DG1950/25.4-Ⅱ3,我厂采用中速磨煤机正压冷一次风机直吹式制粉系统,满负荷其中5套制粉系统运行,1套备用,密封风来自冷一次风。
燃烧器是前后墙三层对冲燃烧旋流燃烧器,其中前墙从下到上的燃烧器是:C、D、E,后墙从下到上的燃烧器是:A、F、B。
1号锅炉在调试期间我们使用点火油助燃、启动油冷炉升温的方式启动,一旦负荷降低,燃烧出现不稳定现象,便开启启动油枪进行油、煤伴烧,防止锅炉熄火,整个调试期间单单烧油就用去一千多万,考虑到2号锅炉的冲管调试和以后锅炉启动时点火用油及低负荷稳燃用油,我厂把2号锅炉的A层燃烧器更换成微油点火燃烧器。
2号锅炉冲管调试于2007年3月点火启动,点火时先投入1至6号微油枪运行,油枪着火良好。
然后投入暖风器运行,继而投入A层煤粉燃烧器运行,煤粉着火较好、燃烧稳定。
冲管调试期间保持微油枪及A、C、F三套制粉系统运行能满足稳压冲管和降压冲管的需要,可代替1号锅炉冲管调试期间投用下排3层启动油枪燃烧的作用。
在机组冲转并网阶段投用下排2套制粉系统运行时,不但煤粉着火良好而且也能保证冲转并网带初负荷运行。
直到负荷增加到600MW运行,一直未采用点火油枪和启动油枪点火和助燃,6层燃烧器着火良好。
在夜间低负荷燃烧时曾投用微油枪助燃达到了低负荷时微油枪稳燃的作用。
整个2号锅炉调试期间比1号锅炉调试期间扣除微油点火燃烧器技术改造的成本后节约六百多万,经济效益可观。
根据2号炉的成功运行经验我厂把1号锅炉的A层燃烧器改造成微油点火燃烧器,改造后经济效益明显,煤粉着火良好,经广东电力科学研究院对灰渣的分析得出灰渣损失正常。
2号锅炉在冲管、整组启动、168运行期间以及后面的跟踪运行阶段还没有发生结焦以及一次风管堵塞现象,1号锅炉在进行微油点火技术改造后进行跟踪运行阶段也没有发生结焦以及一次风管堵塞现象,整个技术改造取得了可观的效益。
3. 广东红海湾发电有限公司对微油点火技术的改进
我厂的一套制粉系统原来初始出力是19t/h,最大出力是48t/h,制粉系统微油点火后,当A磨出力大于30t/h微油容易灭火,分析原因是取自送风机出口的微油助燃风风压太低,导致煤粉反扑。
为此对其结构进行改造,将其助燃风改为一次风,并设有手动调节门。
A磨启动且出力大于34t/h,可允许C磨直接启动而不再需要启动点火油枪。
机组运行过程中还发现,在微油模式下,A磨初始出力最好为18t/h,否则因有磨进口风压≥6.2Kpa的保护容易导致煤粉浓度过低,A磨着火不好,必要的时候也可以退出该保护,磨进口一次风压可维持5Kpa左右,再低又有可能致使磨出粉管堵塞。
C磨投入运行后,可适当提高C磨一次风压使其尾部火焰与A磨对接,实现A、C磨对冲燃烧。
锅炉点火后可适当延长A 磨单独运行时间以提高炉膛温度。
在对微油点火技术进行运行跟踪阶段我厂采取了一些运行技术措施保证了锅炉的安全运行:为了使A层微油点火燃烧器着火良好,需要控制煤粉细度,其中A磨煤机的折向档板比其他五台磨煤机的折向档板要小,这样可以使其其煤粉细度小于其他五台制粉系统,这样做不但能保证A层微油点火燃烧器着火良好也能保证其他五台制粉系统不会爆炸。
微油点火枪模式运行时要控制微油点火油压>1.2MPa、雾化压缩空气压力0.25-0.3Mpa,同时应缩短省煤器及各电场仓泵的输灰时间严密监视灰库温度变化,防止积灰含碳自燃。
负荷<300MW时必须保留至少6只微油点火枪运行,保证锅炉燃烧稳定;负荷>300MW时但燃烧不稳定(炉膛负压频繁较大波动)应立即投油稳定燃烧,若RB动作应立即投入微油点火枪运行,保证锅炉燃烧稳定。
4. 结束语
总的来说微油点火燃烧器的突出优点有以下几点:1.冷炉升温节油率(以煤代油)达90%以上;2.代替主油枪进行低负荷稳燃;3.锅炉启停阶段,可投入电除尘,解决了环保问题;4.在投用微量油时(50 kg/h以下)时,锅炉在任何负荷下燃烧均能保持稳定。
5.微油点火燃烧器既可作为主燃烧器,也可做为辅助燃烧器。
做为辅助燃烧器时,对主燃烧器运行不构成任何影响。
6.几乎不增加维护工作量。
随着煤油价格差的不断拉大,微油点火燃烧器技术必将得到更广泛的推广,并能取得更大的经济效益。
参考文献
[1] 刘影, 等. 煤粉锅炉点火技术及其发展. 发电设备,2001.4:13-16.
[2] 潘国传. 微油点火燃烧器技术及其应用. 浙江电力, 2006.5:16-18.
[3] 陈立明, 等. 420t/h锅炉微油冷炉点火燃烧器的改造. 浙江电力,2007.1:45-47.
[4] 贾永成, 等. 微油量气化燃烧直接煤粉燃烧系统在670t/h锅炉上的应用.黑龙江电力,2005.8:263-268.。