富氧微油点火稳燃技术简介及其在锅炉灵活性调峰中的应用

锅炉微油燃烧及低负荷稳燃系统在富总厂的应用与经济性分析摘要：介绍了微油点火燃烧技术的工作原理及结构组成，并结合该技术在富拉尔基发电厂200MW机组燃烧褐煤锅炉的应用情况以及将该技术应用前后的经济性进行对比，结果表明，微油点火技术对于锅炉启动、停止以及低负荷稳燃过程中，显示了其明显的经济效益与社会效益。

关键词：锅炉微油燃烧技术应用经济性分析随着我国社会经济的日益发展，电力工业的发展更是迅速，而在电力工业的比例中火电及热电所占的比例大约在75%，这样，机组的启、停及低负荷稳燃就需要大量的石油资源，这势必对我国的能源安全造成严重的影响。

本文介绍了微油技术的基本原理和系统构成，并针对该技术在富电厂200MW机组的应用情况，分析了其经济效益与社会效益。

1、锅炉设备及系统(1)富拉尔基发电总厂位于齐齐哈尔富拉尔基区境内，燃烧制粉系统采用风扇磨直吹式系统。

工程设计6×200MW燃煤汽轮发电机组，锅炉为HG-670/140-6型超高压、一次中间再热单汽包自然循环煤粉锅炉，由哈尔滨锅炉厂制造，制粉系统为风扇磨煤机直吹式制粉系统，共六套，燃烧器分六角三层布置，每套制粉系统各对应一角三层主燃烧器，一次风设计风速为14.4m/s，一次风风温为110℃～130℃。

点火油枪布置在第一层和第二层主燃烧器之间，每角各一只，共计六只，用于锅炉启动、停止以及低负荷稳燃。

(2)锅炉运行方式：带基本负荷并能调峰。

锅炉在燃用设计煤种时，不投油稳燃最低负荷55%B-MCR在锅炉冷态启动时，因预热器出口风温低无法正常启动磨煤机进行冷态制粉，也就不能实现用微油点火系统进行锅炉纯冷态直接点燃煤粉的点火启动。

为了解决锅炉冷态点火启动过程中煤粉制备的问题，在锅炉磨入口水平热一次风道处采用加装风道燃油加热器的方法（在热风道内安装一只出力为200kg/h左右加热气化油枪，提高磨出口风温达到110-130℃，达到冷态启动磨煤机制粉的条件），来解决#2或5磨制粉干燥剂的来源问题，达到冷态提前制粉的目的。

微油点火技术在电厂锅炉中的应用摘要：随着社会经济的发展,燃油消耗量也在逐年增大。

火电厂每年消耗大量燃油用于锅炉点火及稳燃,不仅造成了能源的大量浪费,也增加了电厂的生产成本。

关键词：微油点火技术；电厂锅炉；应用某电厂2×100MW超高压燃煤发电机组为俄产、主机整套进口机组,配备E-420-13.7-560KT型单汽包、平衡通风、固态排渣、四角切圆悬浮燃烧煤粉炉,Π型布置,制粉系统采用传统的钢球磨、仓储式、热风送粉系统。

该锅炉燃烧器采用三层布置,共12支狭长喷口直流燃烧器,锅炉燃用设计煤种为当地烟煤。

原设计的点火方式为下层布置4支点火油枪,中层布置4支助燃油枪,油枪采用机械雾化,每支油枪出力1.0t/h,全部油枪投入后,可在无煤粉状态下达到70%的锅炉负荷。

设计点火及助燃用油为零号轻柴油,发热量41000~41800kJ/kg,恩氏粘度1.2~1.67。

1微油点火燃烧器的工作原理一般直吹式制粉系统将1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,挥发份迅速析出同时开始燃烧,挥发份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。

新型燃烧技术在工业锅炉中的应用一、引言工业锅炉是现代工业生产必不可少的设备之一，提供了大量的热能以供生产使用。

然而，传统的燃烧技术存在着低效、高污染等问题，为工业生产带来了不小的环境负担。

因此，新型燃烧技术在工业锅炉中的应用具有重要意义。

二、新型燃烧技术概述新型燃烧技术主要包括低氮燃烧技术、低温燃烧技术、富氧燃烧技术、旋风燃烧技术等。

这些技术在燃烧过程中可大幅降低污染物排放，提高热效率，实现能源的节约和环境保护的目标。

1. 低氮燃烧技术低氮燃烧技术是利用先进的燃烧方式，在燃烧过程中尽可能降低空气中氮氧化物（NOx）的生成，大多采用分级燃烧或复合燃烧技术。

其中，分级燃烧技术是利用连续稳定的空燃比控制，对烟气进行一、二次空气分配，实现NOx的降低。

复合燃烧技术则是将新颖的燃烧设备组合应用到工业锅炉中，通过温度调整、烟道布置等参数优化降低NOx的排放。

2. 低温燃烧技术低温燃烧技术是指在燃烧过程中降低温度以减少氮氧化物的生成。

这种燃烧方式主要采用再生器和废气余热回收系统等技术，通过加强气体混合和回收余热，使燃烧过程中排放的废气温度降低，从而有效减少NOx的产生。

3. 富氧燃烧技术富氧燃烧技术是指在燃烧过程中添加氧气，并通过控制空气比实现燃烧过程的优化。

这种燃烧方式可以使燃烧过程中氧气含量增加，从而有效地降低NOx的排放。

4. 旋风燃烧技术旋风燃烧技术是通过引入旋风体，使烟气旋转，提高了热交换效率和氧化效率，从而减少了燃烧过程中的NOx排放。

此外，旋风体还能使烟气中的灰尘在离心力的作用下集中到炉膛的底部，减少了空气中灰尘的含量。

三、新型燃烧技术在工业锅炉中的应用新型燃烧技术已经成为工业锅炉领域的重要研究方向，广泛应用于电站、化工、石化、纺织等领域。

下面分别从热效率和环保效果两个方面介绍新型燃烧技术在工业锅炉中的应用，并且结合实际案例进行分析。

1. 热效率新型燃烧技术可以提高工业锅炉的热效率，节省能源，降低生产成本。

富氧点火稳燃技术的应用吴东梅，晏世刚，陈海良(西南电力设计院，四川 成都 610021)摘要：本文全面介绍富氧点火稳燃技术的研发与应用现状，以及该技术相对于主流点火稳燃技术(等离子和微油点火)的优势，并提出合理的工程应用建议。

关键词：富氧点火；稳燃；节油；工程应用。

中图分类号：TM621 文献标志码：B 文章编号：1671-9913(2017)03-0030-05Application of Oxygen EnrichmentIgnition and Steady Burning TechnologyWU Dong-mei, YAN Shi-gang, CHEN Hai-liang(Southwest Electric Power Design Institute, Chengdu 610021, China)Abstract: The R&D status and application circumstances of oxy-ignition and flame-support technology for coal-fired power plant is investigated and introduced in full, of which the advantages over traditional ignition and flame-support technologies (plasma ignition and oil-minimum ignition) are analyzed, setting forth its rational engineering application suggestions.Key words: oxy-ignition; flame-support; oil-saving; engineering application.* 修回日期：2016-11-29作者简介：吴东梅(1972- )，女，重庆铜梁人，高级工程师，主要从事电站热力设计工作。

富氧燃烧技术在油田燃气锅炉的应用作者：胡鑫斌来源：《科技创新导报》 2011年第13期胡鑫斌（长江大学机械工程学院湖北荆州 434023）摘要：膜法富氧助燃技术的应用非常广泛，本文主要介绍一下该技术在青海油田燃气锅炉节能改造上的应用效果。

关键词：燃气锅炉膜法富氧节能环保中图分类号：TK227 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2011)05(a)-0000-001 前言青海油田地处平均海拔3000米的青藏高原，空气中氧含量仅为16%左右，其锅炉效率远低于国内油田平均值，能耗情况严重。

锅炉的节能须从两个方面解决：一是燃烧效率，二是传热效率。

富富氧助燃技术因其具有提高火焰温度、延长炉窑寿命、提高燃烧效率、清洁生产等优点，近年来在国内外得到了广泛应用。

2 工作原理膜法富氧技术是根据高分子复合膜渗透的原理，利用空气中各组分的渗透速率不同，使空气中氧和氮分子在压力差驱动下透过富氧膜，由于富氧膜的特性是氧分子比氮分子透过率大，在膜低压一侧收集富氧空气，收集后气体中的富氧含量为25%－30%。

富氧燃烧技术具有以下几个优势：1)提高火焰强度及温度：燃烧时氧气浓度加大，可使燃烧速度加快、火焰强度提高，增强了火焰辐射传热和对流传热，使热量利用率增加，从而提高系统效率。

图1 天然气燃烧温度随氧浓度的变化曲2)降低燃料的燃点温度，增大了燃料选择范围：燃料的燃点温度不是常数,富氧燃烧显著降低了燃料燃点温度，变宽了燃料的选择范围。

3)减少烟气排放量，降低空气过剩系数，减轻了环境污染：富氧燃烧减少了助燃气体中的N2等不可助燃气体的量，从而减少了烟气排放量和NOx的排放，降低了过剩空气系数，减少了有害气体的排放，利于环境保护。

4)延长锅炉使用寿命：加入富氧空气可减少燃料消耗，因而降低了散热损失,并能延长锅炉的寿命。

3 安全性与经济效益分析安全性分析具体实施方案是要改炉而不是改锅，增氧助燃是强化燃烧而不是改动受热面，所以该工艺的安装不改变锅炉的原有结构和工作状态，仅预热系统和氧气喷嘴与锅炉接触，对锅炉的性能和安全无任何影响。

电站煤粉锅炉富氧点火及稳燃节油技术简介一、前言火力发电厂的燃煤发电机组，锅炉的调试、启、停及低负荷稳燃，采用燃烧重油或柴油的方法，在目前及未来燃油价格高昂的趋势下，大量的燃油消耗，严重影响企业的经济效益。

为此，许多国家的高等院校、研究机构、企业，投入大量的精力、财力，进行相关技术研究，取得了相当的技术进步及科技成果。

在各种技术推陈出新的过程中，详细考察、研究各种点火稳燃技术，针对各种煤种、各种制粉方式、各种燃烧方式、各种炉型，优先考虑不涉及锅炉燃烧器的任何主体结构改造、不影响燃烧器的任何主体技术参数、最大限度降低节油技术风险的基础上，创造、领先性地推出具有广泛适应性的新型富氧点火及稳燃节油技术。

富氧点火及稳燃节油技术，是一项通过富氧气体，使煤粉可靠燃烧替代燃油稳燃的新型技术。

通过投入富氧气体进行安全可靠稳燃[由油枪、或微油（气）机构短时间即瞬态投运点火]，使原有的煤粉燃烧器，直接成为锅炉点火燃烧器和主燃烧器使用，满足锅炉启、停或低负荷运行过程中的安全、可靠稳燃要求，进而实现大幅度节油目标。

富氧点火及稳燃节油技术，对燃用贫煤、烟煤、褐煤、无烟煤等各煤种、各燃烧方式、各炉型，具有优良的适应性。

采用富氧点火及稳燃节油技术，可实现在锅炉启停、调峰低负荷运行状态下，实现最佳的节油效果。

具有投资少、煤种适应性广、运行稳定、系统简单、操作方便等优点；能大幅度节约燃油采购、运输、储存、运行、管理等成本开支。

由于独具特色的节油无需更换煤粉喷口技术方式，因而，富氧点火及稳燃节油技术，可低成本、低投资、低风险地，完成煤粉锅炉机组的节油技术改造。

并可分阶段完成点火及稳燃点、氧气源配置，投资伸缩性极佳，非常适合各电厂的节油技改。

在基建机组上应用，不仅降低油枪油耗，可以节约几千吨的调试用油，还可减少储油罐的容量，减少建设油系统的占地，节约上千万的基建初期投资。

二、传统节油技术的应用综合评估目前，常用的节油或节气点火稳燃装置有等离子、高温空气、小油枪（气化小油枪、或雾化小油枪）等几种。

锅炉高效灵活性调峰及节能减碳关键性技术
郭馨;赵广播;张鑫莆;杨晓光
【期刊名称】《锅炉制造》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】新型电力系统背景下,燃煤发电将向兜底保供、灵活性调节电源转变。

灵活性改造是对机组局部设备或系统的调整或更换,在提升调节能力的同时,也对机组整体运行带来不利的影响。

因此,需要从设计、制造、运行全链条出发,研发具备更高效更灵活的机组,哈锅针对火电灵活性方面已开展大量的理论和实践研究,也得到了一定的技术推广和应用,本文主要针对哈锅火电灵活性关键技术进行探讨。

【总页数】3页(P1-3)
【作者】郭馨;赵广播;张鑫莆;杨晓光
【作者单位】哈尔滨锅炉厂有限责任公司;低碳热力发电技术与装备全国重点实验室(哈尔滨锅炉厂有限责任公司);哈尔滨工业大学
【正文语种】中文
【中图分类】TM621
【相关文献】
1.东方超(超)临界煤粉锅炉适应灵活性调峰的技术措施研究
2.富氧低NOx稳燃技术在300 MW煤粉锅炉机组灵活性调峰中的应用
3.660 MW机组超临界锅炉灵活性调峰技术试验研究
4.“双碳”目标下煤电机组深度调峰和灵活性改造锅炉侧技术探讨
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富氧燃烧技术在工业锅炉上的应用一、概述通常空气中氧的含量为20.93％、氮为78.1％及少量惰性气体等，在昆明地区空气中氧的含量约为20.8％,在燃烧过程中只占有空气总量的1／5左右的氧参与燃烧，而占空气总量约4／5的氮和其他惰性气体非但不助燃，反而将随烟气带走大量的热能。

人们把含氧量大于20.93％的空气叫做富氧空气。

富氧空气参与燃烧给燃烧提供了足够的氧气，使可燃物充分燃烧，减少了固体不完全燃烧的排放，减少了氮和其他惰性气体随烟气带走的热能。

将具有明显的节能和环保效应。

目前富氧可以通过深冷分离法、变压吸附法及膜分离法获得。

膜法富氧技术是近年发展的非常适合各种锅炉、窖炉做助燃用途的高新技术，它具有流程简单、体积小、自身能耗低、使用寿命长、投资较少等特点，被工业发达国家称之为“资源的创造性技术”。

二、膜法富氧原理膜法富氧是利用空气中各组分透过富氧膜时的渗透速率不同，在压力差驱使下，使空气中的氧气优先通过而得到富氧空气。

膜法富氧助燃系统包括空气过滤器、鼓风机、富氧膜组件、水环真空泵、真空表、调节阀、气水分离器、除湿增压电控系统、富氧预热器和喷嘴。

三、富氧燃烧分析助燃空气中氧浓度越高，燃料燃烧越完全，但富氧浓度太高，会导致火焰温度太高而降低炉膛受热面的寿命，同时制氧投资等费用增高，综合效益反而下降，因此国内外研究均表明，助燃空气富氧浓度一般在26～30％时为最佳。

1、据测试氧含量增加4－5%，火焰温度可升高200－300℃。

火焰温度的升高，促进整个炉膛温度的上升，炉堂受热物质更容易获得热量，热效率大幅提高。

2、燃料在空气中燃烧与在纯氧中的燃烧速度相差甚大，如氢气在空气中的燃烧速度最大为280cm/s，在纯氧中为1175cm/s，是在空气中的4.2倍，天然气则高达10.7倍。

富氧助燃，可以使燃烧强度提高、燃烧速度加快，从而获得较好的热传导，使燃料燃烧的更完全。

3、燃料的燃点温度不是一个常数，它与燃烧状况、受热速度、富氧用量、环境温度等密切相关，如CO在空气中为609℃，在纯氧中仅388℃，所以用富氧助燃能降低燃料燃点，提高火焰强度、减小火焰尺寸、增加释放热量等。

火电机组灵活性改造技术路线浅析摘要：随着全国新能源的快速发展和电力市场供需关系趋于平衡，火电机组灵活性调峰成为常态。

本文针对火电机组低负荷运行时锅炉侧和环保侧面临的问题论述了主要的改造技术路线，为后续机组改造提供一定的参考。

关键词：灵活性；锅炉侧和环保侧；改造；技术路线1引言受电力需求增长放缓、新能源装机容量占比不断提高等因素影响，全国6000千瓦及以上火电机组平均利用小时继续下降，2015年底全国火电装机容量9.9亿千瓦（其中煤电8.8亿千瓦），设备平均利用小时4329小时，同比降低410小时。

2016年底全国全口径发电装机容量16.5亿千瓦，同比增长8.2%，局部地区电力供应能力过剩问题进一步加剧；新能源、可再生能源发电量持续快速增长，同时火电设备利用小时进一步降至4165小时，为1964年以来年度最低。

随着电力建设的快速发展和供需关系趋于平衡，火电机组利用小时数逐年下降，机组长期处于低负荷的“非经济负荷区”运行，从优化机组设备运行方式、加强设备技术改造等方面提出了提高低负荷运行经济性的实际需求。

本文就目前国内火电机组灵活性改造锅炉侧和环保侧主要的技术路线进行总结分析，为后续机组改造提供一定的参考。

2锅炉侧灵活性改造的主要技术路线机组深度调峰时，锅炉面临的问题主要是低负荷燃烧稳定性，低负荷时炉膛温度下降，不利于煤粉着火和燃烧，火焰稳定性差，当入炉煤中水分和杂质过多、挥发分较低、煤粉偏粗时，煤的着火热增加，着火延迟或困难，燃烧速率跟不上火焰的传播速率，一旦处理不当就可能发生灭火。

机组负荷越低，对锅炉燃烧的要求越高，当负荷低于某一界限时，燃烧开始出现不稳定的现象，需要投助燃系统运行才能稳定燃烧。

现阶段技术相对成熟且有成功案例较多的技术方案为等离子点火稳燃技术、富氧微油点火稳燃技术和富氧等离子点火稳燃技术。

2.1等离子点火稳燃技术等离子点火系统的原理是利用直流电将以载体风为介质的气体电离，产生功率稳定、定向流动的直流空气等离子体，该等离子体在燃烧器的一级燃烧筒中形成温度大于4000K、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，能在10-3秒内迅速释放出大量挥发份，同时也使煤粉颗粒破裂粉碎。