气化小油枪直接点燃煤粉技术在烟煤锅炉中的应用.pdf

气化小油枪直接点燃煤粉技术 在烟煤锅炉中的应用 万方数据 ] O P E R A T I O N M A I N T E N A N C E 运行与维护 寰1 锅炉＆计燃攥特性 礁浓挥耢．内浓外淡、H 级燃蝮。 』堕一 盟篮趔芷一蔓型噬．。 e 在锅炉钒热恋启动牛据霉 ；i 5 3 4 69 ，6 5 3 2 3 1 0 ％m n a 目R ＆月B { n m ∞H 女 ＆月a ％】 H 3 4 7 ⋯一。⋯一 ”⋯ ＆月 mr ％ N11210 6 A 、B 同时投月，低负荷稳燃时≈月拉 ＆月1％0、 6 1 947 3 用靠妒膛蜊的B 气化小油柠。镕种设卜 “10 7 品。079I2 3 } 1 用，t ㈣㈣耗 q 达“％”々 ＆月 * ％1～∞3 00 0 。 一 自月 d * I ％IW8 190 0 搏恋启自和低负荷隐燃的目的替也 ＆月； “ c ％} U 2 4 1 5 3 0o o 太∞椅变理H 攥代，轧 ；；i ℃M J l ”．L ，2 ，1 8 ，2 ，0 9 4 1 1 8 0 4 ”“、m №* 镕 自目，M 茂变* { 度c ℃lT ，112 9 4 “i Ⅲ℃I T 1 2 1 03 4 9 { 。 发风间隔布目的W R 型流摆动水} 硪淡■攥粉燃烧器，口角布∞ 垆内 空气动力场为同0 反向切目．平衡通 风。燃烧器2 4 R 打6 届，满负荷t 行 时．投运6 层爆粉燃烧器。锅炉 火厦 助燃用油采用0 号轩柴；自．油燃烧器为 机械雾惶斌，油枪出力为12t t h 共 1 2 R 升3 层布域．锅舻油呛布i 在套谪 燃缝器的 K 风喷口中。由于油枪与 煤粉嗡口的距离比较远而目这两段 气流x j 相平行，使得 者直凄2 台 效果差，煤粉气流- j ；E B 必焰币E 接接 触。在锅炉月动、停止以Ⅱ怔负荷谗 燃时，燃浊产生∞热量A 接甩千加热 堞粉气流的部分№较少曲枪热譬利 用率低，目n 在锅炉啦 火启动与停 止期问，常需用走鼍的惩浊点火、蓟 燃．才能达到点火咀厦礞堞* 效果。 另一方面，有锅炉坻于5 0 ％颍定负荷 时．投太油抢助燃。浊抢单R 出力 太．油堞混烧时间长，耗油量太．而 且由于燃油燃烧T 完全，电除不能 正常投八谣行。在当前浊价R 播提高 的情况下，这种传统的油枪 R 方式 已不能适应日益紧张的石油资潍供应 形势。 8 02 0 1 06 电n g 统襄蔷 为7 节约锅炉启鼋、停止和怄负 荷椽燃用j 自，降低发电成本．华电国 际十里泉发电厂针对7 号锅炉№结构 设计、技术资料厦目前t 奸豹技术状 况和气化小浊枪点火的技 特点．在 2 0 0 6 年10 月该炉进} 计斟小修时， 对A 层4 R 次风堞耪※烧器迸行7 改 遗。改造方案如T 。 a 将A 层4 其一发风煤粉燃烧器拆 跨，改蓑成具有气化小油枪矗接点燃 攥粉技术的内凤膜式煤粉燃蟪器，闻 时月作 火燃烧器和主燃烧器。 b 将气化小油枪能烧器目厚有日句 捉风粉管连接，在气化小油枪燃烧 惭面安蓑气化小浊怆燃烧筒，臂内 安装气化小油枪。气化小油棺连接燃 j 自管厦Ⅱ缩空气管．高压助燃风系统 连接在燃烧筒。 c 气化小浊枪燃烧器仍然采用雉 A 目燃烧器的煤粉管道，芊需任何改 动．攥粉由A 排粉机供应。 d 每内风膜式煤粉燃烧器安 装月R 气化小j 自枪燃烧筒萁点火方 式为气化小油抢在燃烧器中部直接点 目I 气m 小油枪媒粉燃烧嚣结构目 气化小油怆点火燃烧器幕统I 口 由改进白勺自日滕式堞粉燃烧嚣、气化 小油枪、气“小油枪点火装口、火焰 燃烧筒、气“小油枪油系统、气t m 油推Ⅱ缩空气系统、高压助燃最 鲢 等装i 蛆成，辅助系统由燃烧黜擘z 监测、图像火焰监测、二玫风等幕嫡 构成，控制系坑采取远方D C S 撵一{ ． 3l 气化小油棺工作原理 利用压缩空气的高速射流棒群科 油直接击辞．雾化成超细油∞畦奸 燃烧，同时用燃烧产生舳热量≈懋“ 进行初期加热、扩容、后期加体，＆ 极短的时间内完成油滴的蒸 气化 使油枪在E 常的燃烧过程中直接燃烧 气体燃料，从而大大提高蝌婧A 牢口 火焰盖廑。气化燃烧后的火焰刮性极 万方数据 强，传播速度极快，超过声速，火焰 32 内风膜式燃烧器工作原理 风致琏为内目膜风，舟束冷却 班燃 完全透“ 状根韶为蓝色，中日厦原锅炉 境嚣改造∞内风膜式燃烧室壁Ⅲ，“ 补充后期燃蟪所需 E 部为透明自色，火焰中。温度高迭蛲器，将一捉m 柑进行豫淡分离．量。内目膜起纠7 保护喷口安全、延 1 5 0 0 2 0 0 0 ℃，日作为高温火棱在煤为此＆计7 相应∞蝶精浓缩结构，长燃罐嚣便月寿命、防止结蛲损的 粉燃烧器内进行直接点燃攥粉雠撬，i 有媒粉风简、* 离器风简、滩漶*作用。该燃壤镕结构科≠、台理简 M 而实现电站锅炉启自、停止以及低离8 、 型板，* 离器外侧顺向设盖、巧妙，对撵耪赢淡* 离厦镕烧效 负荷搀燃。有鳍片，分离器右端外圆侧漫置有凸* 好，解决了爆粉粒子贴壁、结镕和 燃油系统由炉前摊油母管供油．块．鳍片问诠目i 目定* ，恂件均W高温腐蚀问韪，■且气化，、∞抢投{ ※甩气化小硅枪专月供油缱．在原A鬟目件棠目或插 方式连接。一次R 目．其作为点火或稳燃燃烧器使月． 目油枪2 日角引出一报燃* 管，并加装粉涅台物纽浓溃* 离月，形成7 内蒜气化小油棺T 搔≤时，相当于Ⅱ常奇勺 手动门和气动门．利用蕾能越Ⅱj 式”淡两股攥粉，H 宴院挥粉* 纽燃煤粉燃烧器。 荐B 气化小* 枪月油需求。燃油统饶。气化小油棺燃烧形戒的高温火焰内凡膜式燃烧器5 煤耢燃姥器的 由油管路、气动球∞、过谤器、f 动使连 一攻室∞津相煤粉颗粒2 度急g Ⅸ别是前者煤粉在罐柑燃烧器 截t 阀及蓄能稳压供油器和童属软管剧升高、破裂粉碎，并释放出大i ∞筒体内植高％油火焰点燃并燃螭，燕 绍威．全部※用* 莲接方式。挥发份迅速着火燃烧，然后由E 着火 后向炉内噎出高温火焰后者煤粉在 压缩女气统气* 为检修用Ⅱ缩空浓相攥糟在 玫富内与稀相攥粉涅喷出煤柑燃烧∞月被目流的高4 熘气 气，由锅炉12 6 m 平自引出。系统由i台并点雠，窑现7 煤粉的* 轻蔗雌，A m 。 气管道、手动截止目n 、电磁阀、Ⅱ力 能量适级放大，选到点火并加速堞村 33 气化小油艳低负荷稳燃工作席理 变送* 、气源调节过滤装目厦属软管燃烧的目的，太太减少煤劫燃蛲所需采用旅泼燃蜣方式E 缝使煤柑在 组成。g 缩i 气要用于 火时实现燃要的引燃能t ，满足7 锅炉E 、停Ⅱ着火E 域口硅7 高靠度、高温度、少 油雾化、E 常燃烧时加速燃油气化 朴z E 囊荷稳燃∞需求。i 气、翕着 的有利条件。投 气化 壳前期燃烧需 * 羁量。 由于挥粉雠蛲是{ 燃蛲器筒体内小浊抢月，轻∞％烃耋挥发使得煤耪 高Ⅱ助燃凡冷却风由高压助％风进行的，燃烧器筒体内烟气温度在着火E 域啦挥发份津度和还原t 气象 机提供．高压助M 凤机 两台布置于1 0 0 0u C 左右．造成燃烧器金月壁面有7 E 著提高。着火热降低，火焰传 锅炉126m 平台，联锁卉式幂用屯联∞I 作环境极为恶 ，金属壁面冷却摇* 鹰加快，Ⅲ自利于着火和稳燃。 镪。风机d 号为9 2 6 5 A ．流量为数果f 好，容g 女砬燃烧器超Ⅲ娆气“小油棺投 以5 ，大大 善7 攥 6 7 6 2m 弧，全Ⅱ5 1 8 0P a ．轴转速 损。* T 舫止燃姨器烧损，在蔗烧嚣粉的着火条件．使得每R i 流燃烧器 为2 9 0 0 Ⅳm l n 。高压助燃风要用于补※用T 内风膜琦却拄术，用一次风 形艘7 各自№女的燃烧小中o ．同层 亮后期加速燃烧所需饕的鲁量。冷却玖燃烧享擘Ⅲ，周界冷 玫燃媲蛆* E 时A 有临堵I 稳和单角自 ■墨圆圃墨墨墨墨曩 L 1 竺 _ 竺‘ 兰 竺兰 _ _ ““⋯”⋯”“嘛渊庐匡 万方数据 O P E R A T I O N M A I N T E N A N C EI 运行与维护 稳的双重稳撼孥件 提高尊燃效※ 袁社，] _ 】搏大大 35 气化小油枪爆粉燃烧器主要设计 螵粉中的挥发份 较怔的截面m 负荷下易造成析出T 稳定．使得若 火初期崔，￡棘动竹燃烧，黼若时间∞ 延续，使燃蛲恶化。气亿小油抢的投 ，为煤粉燃烧提供7 鞍为椽定、充 足白勺目气体消除 燃烧脉动现 象。存更怔自荷需要投* 艳m 耐．№ 过气化小油棺的燃娆体足“提供挥捂 着火E 所需鸵月部高温、高热∞盖火 条件，并且遏制墀粉若太陋负茼降怄 而产生的渡t ，慷* 7 挥粉出口n 善 火稳燃要求．形威种稳定的热薄 从而实现整个炉膛蝉粉穗燃要末的良 性燃烧循环。使锅炉的首次投糌磬伴 发生改变 在琦炉、冷耪条件T 就可 眦实现投粉．使锅炉启动过程中投粉 时间大大提前，M 而达到机蛆启动迁 ＆中以煤代油节约燃油的目的。同 理，在停炉和怔负荷过程巾需要投油 助燃叫，用小j m 棺代咎太；自棺，也可 眦大量节油。 34 控制系统 控制统{ 有就地程控控制、 D C S 远稃点火挥撺系统、气化小沛抢 智能火焰监测拄制系统和火检系统， D C S 堪程 x 程控系绕满足7 气化小 油枪远程自动点 白勺需墨．就地程控 方式作为备用。智能火焰％测拧制系 统足阻视频E 像信{ 作为检测信{ ， 通过雷像处理，智能* 折火焰∞频 率、强度变化．判断燃料的燃烧状 态。燃烧器的壁2 椅测装置安装有鞋 地控制柜内E 目位t ，用于对气化小 油枪燃蛲器异常I 提的* 测和保护． 防止超温。必检i 巯主要用于气化m 油棺的Ⅲ火保护，当火柠监测午到火 焰时．对应角侧小油棺油阔自动关 闭，防止发’爆堆。 8 212 0 1 06 电 靖装备 技术规范 a 气化小油艳系统燃，E B ，＆压 力05 ～07MP a R 油枪出力 为5 0 7 0k g ／h ，i 椎空气■力* 85 06 5M Pa 压缩空气流量在 09N m mn 左右，，5 枪j Ⅱ风压力 15 0 0 ～3 0 0 0P 8 ．} R 沛抢高Ⅱ风流 量存9 0 0m3 ／h 右气化小油枪燃馈 墙中。温度为15 0 0 ～2 0 0 0 ℃，火 焰勤色} 蓝色连明。 b 进粉Ⅱ蜒彘系统次风R 速为 2 0 3 0m m ．i 燃 譬耪量3 8 忡． 次风风i ≥逆风Ⅲ崖． c 内皿镬风的调节内M 膜衄量 调节根据燃烧器壁温控制．燃烧器鹫 i 下超过4 5 0 ℃．眚肇温超过4 5 0 ℃ 时增开原周羿风风门开度。 。岂。j o j 。”1 ．{ 1 一点j 羔一弦 一。。j ■掣 j 。 4 l 投运操作措施 a 确认冷冬启动锅炉投月Ⅲ油枪 点火所具备的条件，i 0 A 燥粉仓留有充 ￡∞缉橙‘25 m 以t 。 b 砖查开启A 【或B 】高R 助燃 风机出口『] f 另台风机出口r ] 关 闭 ，启动A 【或BJ 高Ⅱ助燃风机， 橹量风机Ⅱ电机i 转Ⅲ常。 c 调整A 屠油枪叻燃风Ⅱ力，维持 叻燃风压力在2 0 0 0P a 左右。检查气化 小油棺气、油系境各脚门开* 正常， 调节进气压力0 4 ～0 6 M P a 。 d 开启燃油系统迸、目油总门． 开启燃油泵进行燃浊循环，循环时间 T { 臣于3 0m i n 。 日开启A 屡油枪2 号角目手动门和 气动1 ] ．储能器R 始储油，检壹储能 器储油E 常。 f 炉膛吹扫结m 目，* 启A 排耢 帆，维持排粉机出口风Ⅱ在30 35M P a 。 g 对茄投八4 只气化小洼椎v 行．气化小油棺着K t 常调节目鼻 风风n R 度，维持燃烧器肇温} 盐j 。i 4 5 0 ℃．目时可根据着火情况调节； Ⅱ助雠风风n ，使R 焰选斟最佳。 h 对角启动A 层的1 号、3 罢或2 号、4 号培粉机，初期维持培粉机转速 2 0 0 ～2 8 0 Ⅳ⋯，观寨炉膛墚粉着火 情况调节确定结粉机最佳粉量的转 速。{ B 据锅炉升温錾求拴 A 层另两e 培粉机运行，锅炉启动过程的升 升压靠调* 蛤粉机拗量米实现．注意 ∞视燃烧器劈温不超过4 5 0 ℃。 42 控运安全措施 气化小浊棺投 过 中．南有 t 就地逢过看火孔进行监视。井加强就地 与簋拄| ∞慕系 若气化小油棺厦点 系统着火T E 常．Ⅱ时描睬车角油椅＆ 堞粉并联括修进行处■．酗止炉脖挥 燃。扰燎蛲器壁盟T 得超过4 5 0 ℃． 燃蛲器擘Z 升高时，可增开周界H 风i 1 F 度。加强对储能器油位的* 视． ；油位高l | 佰时．气动补油阀府自动* 目，则自手动关闭。R 肓A 层气％小 ，自枪{ 行时，炉膛燃烧不稳定．炉脖 易熄火。；出现着火币稳定或者锅”升 压特S U 幔时．可适当投 大油棺i5 j ， 待炉牌螺粉着火稳定、热负荷迓渐升粤 后，日根据燃烧情况遥步增大培粉 【出 力并退出太油枪运行。若炉膛熄火．序 立即停止供应燃料，待炉睦重新礁目月 方可继续点火。远行人员严密监祝炉幛 氘E 的变化情况．维持炉膛负压一如～ 一1 0 0 口a ．女负压渡动较大目． 为瑶 火不稳定的征兆，应加强就地看火＆祝 并及时调整。 43 锅炉冷恋点火 气化小油棺在点火系统嚣装 调 万方数据 吐完毕后．1 1 月2 R 190 0 开虐与化 小∞世助燃凤机．1 90 8 投 气化小 油棺点火Ⅲ常，火烙现亮．燃烧稳 定。193 0 启动A 层燃烧器给柑机， 蛤柑杌转速大约为2 4 0r ，⋯．一班民 M 为33M P a 。运角投粉，气化m ∞枪能够点燃媒耪，火焰明亮髦亮白 色，煤粉着火B 遮，燃烧充* ，炉膛 烧基本稳定。Ⅳ温H Ⅱ满足规程要 求，升温升压罘用控制培耪机转速的 方法实现。2 21 0 蒸汽* 度、斤力达 到规程要求后，* 始对汽轮机；十转， 转速达到2 0 4 0 转对汽轮机暖机，暧杌 结束继续；十铸{ 3 0 0 0 转。 山干电气需要做发电机有关试 验，A 层燃烧器保持两角煤粉燃烧。 试验完毕后，A 展口角结耢机全都开 雇，机组并两。开大A 层培粉机转速 选到4 5 0 转．随后增开B 层燃烧器绐粉 机，投t 后燃烧未出现恶化，舻脖曼 ⅡⅡ常，完全能满足锅舻升温、升Ⅱ 需求。温度、压力连新t “，1 1 月3 日 1 03 0 机目负荷升高至1 6 0M w ，气 忆小油推退出．i 行期间；B b 枪 其系 统运行i 靠。 从气化小油椅投 使用点火启 动结束退出共使用15h ，M 小油枪点 火i 遗出未使用过电r 原有太；抢， 单角小油抢平均每小时用油6 0k g ， 遮到7 气化小油枪改造预期节池的目 的，降怔7 电r 点火耗油节省7 电 r 运行成本， 44 锅炉怔负荷稳燃 在机组负荷1 4 0M W 耵，开始做小 油棺砖燃试验，一次风风压为3 4M 阳， 给粉机转速为4 5 0 “m I n 右．气化小 j 自枪供油E 力为0 4 5M P a ，保持拴 1 号、3 号气化小油袍．锅炉负压棘定 ￡异常渡动，喷口燃烧稳定￡结焦现 氰 堪烧器壁温不超过4 0 0 ℃．穗定 i 行1h ￡异常，试验结柬。 试验表日，虮绍在低负荷燃烧不 稳叫可投用气化m 油盼来张燃．能满 足稳燃要求。 45 俘炉中使用 2 0 0 6 年11 月15 日2 1 ．0 0 ，锅炉停 虮小修．A 、B 厚挥仓境空，C 、D 堞粉 仓蛲i ， 机滑降Ⅱ温，电气作r 月 电切换，2 3 0 0 机m 解列，利用气化小 油艳将机蛆盈荷滑至4 6M W ，切正 常。谊机钮小恬后．谰醴启动秆使月 气化小谴椅正常。 ，_ ∥_ H 5 1 经济效益分析 十里杲发电r 7 号锅炉改造后的使 用情况表明 该技术太幅降低锅炉点火 启动、锅炉停t 厦稳燃的用油量，节油 选9 5 ％Ⅵt ，综台缝济效益{ 节约运行 费月 8 0 ％以f ．1 自3 0 0M W 机维锅 炉从点火 I 撤油，日节油8 0 12 0t 。 怔负椅投油穗燃按每小时投4 R 油枪计 算，每A 油枪燃油i W l5t ／h ，而气化 小油棺的耗油量为6 0k g ／h 锅炉燎油 M 过去48f f h 降低到2 4 0k g m ．★女地 节约了锅炉燃油。1 台3 0 0M W 机蛆挫 年{ 均启停3 玖和怔负荷稳燃等年月油 量5 0 0t 计算采用该技术可节浊4 0 0t 以上．折合人民币1 0 0 多i i ．1 年左 右即可收目投资。 52 环保效益分析 改选前锅炉点火启动自于燃油燃 烧不完电除』} 能Ⅲ 投 运 行。改琏气化小j 自枪詹，由于点火初 期油 烧完全．对静电除尘器的极板 ￡粘污，油推* 烧m 常．青培粉机投 后即q i 行电除，不月解到静电 除尘器， 大减少7 锅炉点火过程中 熘的排放，改善7 周边■境，对于 发电r 建女自身的环保形象具有积极 枘意R ．带来良好∞针尝敞赫。 。’t ， a 气化小油枪点火％媲器在电站 大型锅妒L 作为一种锅炉启动、停￡ 科及低负荷稳燃的新■节油技术进行 应用，减少7 锅炉E 点止启动与停止 阶段大；自枪的投用数量和时间，可实 现锅炉的稳定燃蛲和高节油率，在锅 炉负荷较怔、燃烧不穗曲情况T ．气 化小油枪燃烧器日随时投 ，其冉低 负荷时扮稳燃作用和节浊敢粜更加突 出．目此该茌术具有R 著的留济效益 和衬台效镕。 b 气化小油枪堪琏器持构和系统 较为简单．接运和停止 常灵活。在 气化小油枪投运盱，可作为点火或 艳燃燃烧器使用，气化小油枪萃投运 时．相于{ 常的爆粉燃烧船。气化 小油枪投八时，燃烧 对墚粉津度的 适应幅度较宽路粉机 速在2 0 0 5 0 0r ／m l n 可调而且％烧稳定，火焰 明亮，没有结Ⅲ、烧损现象，目此{ 盘机蛆启动期间对锅炉热负荷的{ 向 | 求。 c 该技 对于镕堞火力发电厂锅 炉的点火殛稳燃具有革命性的创造。 该技术将燃烧器和油怆台 为一．先 将油料充分汽化，再利用点燃的油雾 逐级点燃辉粉，综舍运用7 小油量气 忧燃烧技术、煤粉多级镕烧技术和防 结伟抗娩损技术，符台中目目惰，为 目内领先水平。宴施应月诙技术，设 备改动量小．一次投资不大，具肯极 好的推广＆用价值和前景。l 作者简介 ”札，{ 和环镕I n 电力系绩装备2 0 1 0 6J 8 ．1万方数据