概述
微油点火系统是微油冷炉点火技术和超低负荷稳燃技术的完美结合,该技术首次成功地将微量的油(30kg/h以下)在特殊设计的燃烧室内经过高强度雾化燃烧,产生高温火焰直接点燃煤粉,并采用逐级放大的原理,达到最终点燃大量煤粉、实现冷炉启动的目的。该技术属高效节能技术,可大幅度降低火力发电厂点火和助燃用油,为企业创造显著的经济效益。该技术可用于电力系统大型电站锅炉冷炉升炉、低负荷和超低负荷稳燃,实现以煤代油,节省大量助燃用油。
我国电站锅炉一般采用燃油点火。据统计,电站锅炉每年启动锅炉点火用油约为180万吨,折合人民币50多亿元。随着电网峰谷差的不断增大,在夜间电网低谷时段,锅炉机组将消耗大量助燃用油。目前,国际能源紧缺,国内油价不断上涨,给企业带来很大的压力,此项技术的研发推广正符合当前形势和国家政策。
技术优势
节油显著:实现电站锅炉以煤代油冷炉点火,节油率95%以上。
稳燃性好:具有超低负荷(30%)稳燃能力。
可靠性高:采用多级气膜冷却,并对壁温进行实时监控,防止发生结焦和烧坏。
安全性好:油、煤火焰双重检测,点火过程全自动控制,运行安全可靠。
环境保护:在锅炉升炉时,即可投入电除尘器,符合电站锅炉启停阶段环保要求。
操作方便:对风速、煤粉浓度、煤质等参数变化无严格要求,适应能力强。
维护量小:系统简单,维护工作量小,便于生产管理。
改造方便:微油点火燃烧器既可以作为主燃烧器,也可以作为辅助燃烧器。
点火原理
微油点火系统是由高强度油燃烧室、煤粉燃烧室、煤粉浓缩器和二次风(气膜冷却风)等组成。
高强度油燃烧室
高强度油燃烧室的作用是使燃油在很短的时间内发生剧烈燃烧,产生高温火焰,为点燃第一级燃烧室中的煤粉提供初始热源。
从微油点火油燃烧室出口火焰照片可以看出,由于采用了气化燃烧原理,火焰刚性强,长度短,火焰根部呈白炽状态,燃烧强度很高,火焰平均温度可达1500℃-2000℃。温度高、长度短的油火炬为用微量油点燃第一级煤粉提供了充分保障。
煤粉燃烧室
煤粉燃烧室分为一级、二级和三[注]级燃烧室。经过浓缩以后的高浓度煤粉进入第一级燃烧室,当煤粉颗粒进入高温油火焰中时,因受到迅速加热而膨胀破碎,这降低了煤粉着火所需能量,并迅速发生着火。着火的煤粉不断放出热量,从而引燃第二和第三[注]级燃烧室煤粉。第一级、第二级和第三[注]级煤粉的比例要视煤种着火性能而定。由于采用了高强度油燃烧室,煤粉浓缩,多级放大等原理,因而用微量的油即可点燃大量的煤粉。
煤粉浓缩器
煤粉浓缩器的作用是使进入第一级燃烧室的煤粉浓度更高,从而减少点火能量。
二次风(气膜冷却风)
二次风从二级和三[注]级燃烧室的周向引入,通过多级环缝进入燃烧室内,并在壁面附近形成高速气流,起到防止壁面结渣和烧坏作用,同时补充燃烧所需要的氧量。

微油点火系统
系统组成
微油点火系统由燃油系统、风粉系统、煤粉燃烧器、控制系统四部分构成。
燃油系统
燃油管路和减压系统,燃油减压系统的作用;
是为微油量气化油枪提供合适的压力;
微油量气化油枪;
高强度燃烧室;
压缩空气系统,为微油枪提供雾化动力;
电子点火器和火焰监视器;
高压风系统,为油燃烧室提供冷却和氧量。
风粉系统
输粉系统是由输粉管路、给粉机和混合器等组成。对于将微油点火系统作为主燃烧器情况,无需对原输粉系统作任何改动。对于将微油点火系统作为辅助燃烧器的情况,需增加输粉管路、给粉机和混合器等。
一次风采用热风或乏气风均可。二次风(气膜冷却风)采用温风,温风为由热风和自送风机出口引来的冷风混合而获得。
煤粉燃烧器
由一级、二级和三[注]级燃烧室,二次风(气膜冷却风)通道,煤粉浓缩器等组成。
控制系统
微油点火控制系统由高压点火装置、火焰检测探头、油电动球阀、压缩空气电磁阀、温度和压力测点、CCD火焰监视系统、就地操作控制箱等部分组成。
高压点火装置
采用高压电极点火,就地操作高压点火装置启动或控制室操作启动后,高压点火线圈上电,在微油枪上安装的点火电极两端产生6KV高压,电极发生尖端放电,产生电火花点燃燃油。
火焰检测探头
火焰检测系统采用光敏电阻,安装于微油量气化油枪内,用于点火及运行过程中的火焰监视与联锁保护。
油电动球阀
控制供给微油枪的燃油,在控制室操作面板上可监视阀位状态。
压缩空气电磁阀
压缩空气电磁阀作为微油枪的雾化介质,供给油枪气化燃烧所需的氧气,并起到一定的气膜冷却作用。
温度和压力测点
每支微油燃烧器设计有燃烧器壁温测点和微油枪燃烧室温度测点并进入DCS,用于监视和作为微油点火的启动条件。
CCD火焰监视系统
CCD火焰监视系统包括CCD摄像头、四画面分割器、工业电视、摄像头升降机构等。以视频传输向集控室提供火焰图像,监视微油点火燃烧器的燃烧情况。
就地操作控制箱
在就地操作控制箱上装有高压点火装置点火启停、压缩空气阀开启和关闭、燃油电动球阀开启和关闭共六个按钮,可实现所对应角微油枪的就地控制。
现场改造范围
微油点火系统作为主燃烧器
利用原有的一次风管和给粉系统。
将原燃烧器改为微油点火燃烧器(长约2米)。
利用原有油系统,同时增设燃油减压装置,油管及调节装置。
利用电厂原有压缩空气源,用金属软管将压缩空气引入微油枪中从风机出口引出冷风管至炉前。
在集控室加装火焰监视器和触摸屏控制器(或接入DCS系统)。
微油点火系统作为辅助燃烧器
燃烧器布置在原燃油二次风处,作为锅炉启停及低负荷稳燃用,对这种情况,需要设计新的一次风系统。
从改动范围可以看到,微油燃烧技术中的油、压缩空气系统均可利用原有系统,现场改动工作量不大。
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