火电厂等离子点火燃烧系统存在的问题及解决方案.pdf

第2 8 g／ 2 0 0 8 年第4 期 湖南电力 经验与探讨 火电厂等离子点火燃烧系统存在的 问题及解决方案 刘 日文 湖南省火电建设公司，湖南 株洲 4 1 2 0 0 7 摘要介绍 了等 离子点火燃烧 系统调试和运行 中遇到的问题及解决方案。 关键词等 离子；点火；燃烧 系统 中图分类号 T K 2 2 3 ； T M 6 2 1 文献标识码 B 文章编号 l 0 0 8 - 0 1 9 8 2 0 0 8 0 4 - 0 0 5 3 4 2 1 概述 等离子点火燃烧系统最大的优越性就是节省燃 油 ，节约运行费用 ，在燃油供应紧张和油价不断上 涨的情况下，其优越性更加明显。在设计有暖风器 的条件下 ，可以做到锅炉点火不用一滴燃油。东莞 玖龙纸业有 限公司 2 1 0 MW 机组锅炉是东 方锅炉 集团股份有限公 司生产 的 D G ／ 6 8 0 ／ 1 3 ． 7 2 0 超 高压、自然循环单锅筒 、四角切园燃烧、一次中间 再热 、单炉膛平衡通风、固态排渣汽包炉 ，机组试 运行的统计结果表 明，从锅炉点火冲管 ，到机组移 交的这段时间内，锅炉全部用油不超过 9 0 t ，以当 时 3 ． 6 7 L的油价计 算 ，燃油成本不超 过 4 O万 元。以锅炉点火冲管为例 ，锅炉烧 2只油枪 ，每只 油枪出力 1 8 5 0 k g ／ h ，每小 时燃 油费用 约为 1 6 9 0 0 元。等离子系统运行时 ，以当时的燃煤价格和电价 计算 ，燃 煤价 5 5 0 t ，厂用 电价 0 ． 6 k ， 磨煤 机 功率 5 5 0 k W，4台等 离 子燃烧 器 功 率 4 4 0 k W，耗煤 l 1 t ／ h ，其 费用仅 为 6 6 0 0 Y v _ ／ h ，节 约费用非常明显。 2 锅炉燃烧及制粉系统简介 锅炉采用了轻柴油点火与等离子点火系统并存 的方式 ，底层设置 4支机械雾化油燃烧器 ，油燃烧 器上面布置有5 层煤粉燃烧器，其中最下层是等离 子煤粉燃烧器，其余4 层为百叶窗式水平浓淡燃烧 器 ，采用 4角切圆燃烧方式。采用 中速磨冷一次风 正压直 吹式制粉 系统 ，配有 5台 Z G M8 0型 中速辊 式磨煤机，每台磨煤机配 1 台电子秤重给煤机，5 收稿 15 1 期 2 0 0 7 1 2 1 8 套制粉系统 4运 1 备 。一次风系统设置 2台离心式 一 次风机 ，2台密封风机 ，风源为一次风机 出 口冷 一 次风。 3 等离子点火燃烧系统启动运行 由于等离子燃烧系统没有设计暖风器 ，在锅炉 启动时，首先必须按锅炉油点火的程序进行点火 ， 对锅炉进行暖炉 ，逐步使锅炉升压 ，并对锅炉进行 疏水和排污等操作。等锅炉负荷逐步提高，炉膛温 度提高 ，使空预期 出 口热一次风温达到 1 7 0 C后 ， 可以开始按程序启动制粉系统 ，投入等离子点火燃 烧器。当等离子点火燃烧系统运行稳定后 ，逐步退 出油枪运行。等离子点火燃烧系统的启动运行按下 列步骤执行 ① 当锅炉冷态启动时 ，根据运行规程按冷态启 动程序 对锅炉 上水 ，投 入底部加热 ，待 锅炉起压 后，启动引送风机 ，对炉膛进行吹扫。②吹扫程序 完成之后 ，投入油枪 ，进行锅炉点火 ，并逐步加大 负荷，保持燃烧稳定。③启动一次风机，调节一次 风压在 9 k P a以上 ，启动密封风机。④微开热一次 风调节风门，打开一次风粉 门，对磨煤机暖磨 ，当 分离器出口温度在 6 0～8 O ℃时，暖磨结束。⑤调 节磨煤机人 口风量 ，维持磨煤机出口一次风管同速 在 1 8～ 2 0 m ／ s 。⑥调节等离子燃烧器周界风，维 持此周界风门在 1 5 ％开度。⑦按等离子点火装置 的启动程序逐台启动 4台等离子燃烧器；等离子装 备启弧并稳定电弧功率在 1 1 0 k W左右。⑧在磨煤 机满足条件时启动磨煤机，运行稳定后启动给煤 机，并根据负荷情况调节给煤量。⑨就地观察等离 5 3 - 维普资讯 经验与探讨 湖南电力 第 2 8-／ 2 0 0 8年 第4期 子燃烧器的燃烧情况 ，在 D C S上密切 注意燃烧筒 火焰燃烧温度不超过 6 0 0 ℃。⑩根据燃烧状况调整 一 次风量、周界风门开度，保证合理的一次风速及 二次小风门开度。⑩在保证燃烧效果的条件下适当 降低电弧功率，以尽量延长阴极的使用寿命 ， 但不 能低于其最低稳燃功率 试验确定值 。⑧根据机 组负荷要求增大或减小磨煤机出力 ，同时根据火焰 燃烧情况对一、二次风进行调整 ，保证燃烧稳定。 ⑩逐步退出油枪，随着负荷增加，按常规程序启动 其余磨煤机。⑩当炉膛出口温度达到 8 0 0 ℃以上， 锅炉负荷大于 4 5 ％以上时，把等离子点火系统切 换到正常运行模式 ，等离子点火器停弧。 4 运行 中的问题及解 决方案 由于设备本身、调试经验 、设计、安装 以及运 行人员经验不足等等方面的原 因，在调试运行过程 中出现了一些问题，经过改进和完善，确保了等离 子点火燃烧系统能够比较稳定和可靠地投人运行。 4 ． 1 等离子点火系统的供电电源设计在保安电源 不合理。一般来说，保安电源只作为保证机组完全 停机停炉的重要设备使用 ，如风机油站 、火检冷却 风机、空预器、交流润滑油泵和顶轴油泵等 ，其供 电的容量设计得 比较小 ，其他负荷也投人时就可能 造成保安进线开关过载跳闸，有必要改变等离子点 火系统的供 电方式。 4 ． 2 火焰检测问题。一是火检探头安装 位置有问 题 ，等离子点火燃烧器和油枪 的位置很近 ，各 自装 了 1 套火焰检测探头，由于安装位置有问题 ，使视 角达不到要求 ，造成两者相互偷看 ，分辨不 出是油 枪火焰还是煤火焰。二是油火检和煤火检探头相 同，油燃烧的光谱和频率与煤是有区别的，应分别 采用专门的探头，否则难以达到可靠分辨火焰的目 的。因为火焰工作的不可靠性 ，多次造成油枪点不 了火或锅炉灭火。因此 火检 系统需要 进行 彻底改 造 ，以保证锅炉的安全运行。 4 ． 3 运行时等离子燃烧器挂焦超温。在等离子燃 烧器投人 的初 期 ，燃烧 器火 嘴挂焦。其 原因主要 有一是气膜冷却风不够，在点火初期为提高燃烧 器温度冷却风调整得比较小，在燃烧温度上来后又 忘记进行调整 ；二是一次风速掌握不够准确，一次 风速的测量不准确，一次风速低于燃烧器的最低要 求风速 ；三是在调整负荷时 ，没有根据燃烧器的温 度调整好一次风粉浓度。在提高一次风速测量的准 确性及经过一段时间的摸索积累运行经验后 ，燃烧 器挂焦基本消除。 4 ． 4 在等离子燃烧 器从 正常模 式切换到等离子模 式时跳 磨煤 机。等 离 子燃 烧 器 控 制 逻 辑设 计 了 “ 等离子模式 ”和 “ 正常运行 模式 ” ，在等离子模 式下，采用了4 选 3的逻辑，如果4只等离子中有 3只灭弧 在 2只灭弧时 ，可 以投人相应角的油枪 维持磨煤 机运 行 ，就 发 出跳 磨煤 机 指令 ；转人 “ 正常运行模 式” 后 ，不再需 要 等离 子来维 持燃 烧 ，等离 子灭 弧 不 跳 磨 煤 机 。原 控 制逻 辑 中有 “ 正常模式”禁止等离子启弧的逻辑，如果有等离 子不是正常停弧的，从正常模式切换到等离子模式 前 ，如果运行人员忘记按停 弧按扭 ，则等离子不能 启弧 ，就会造成跳磨煤机 ，这样的情况在运行时出 现过 2次。改进逻辑关系后 ，这种现象已经消失。 上接第 5 O页 到制造、设计 、施工、运行等各方面的影响 ，但真 空下降主要是真空系统的泄漏问题，只要在安装和 运行阶段加强各个环节的质量控制，就能将真空系 统的内、外部泄漏从根本上消除，使汽轮机的真空 明显提高。 目 前 ，随着大型超临界、亚临界机组的增多， 在安装中涉及真空系统的环节增多、系统也越来越 复杂。汽轮机要保证长期在高真空下安全经济运 行 ，涉及的范围更广 ，影响的因素更多，只在安装 和试运行 中进行控制是远远不够的，因此汽轮机真 5 4 ． 空严密性问题还将是以后电力行业重点关注的对 象，成为制造、设计、施工、调试、运行等单位共 同研究的课题。 参考文献 [ 1 ]张家新． 凝汽器严密性对于机组运行的影响及原因分析 [ J ] ． 山西电力 ， 2 0 0 6 ， 5 1 61 8 ． [ 2 ]吴喜军 ， 方瑛，李凯．真空系统严密性试验对汽轮机热经济 性的影响分析 [ J ] ．东北电力学院学报， 2 0 0 5 ， 2 5 4 3 8 ～ 4 1 ． 维普资讯