电站煤粉锅炉油油油点火技术的比较

电站煤粉锅炉油油油点火技术的比较

目前，大型油炉广泛应用于电压炉中，以实现低负荷和稳定燃烧。据统计，电力系统每年用于电站锅炉调试、启动和低负荷稳燃助燃用油高达近千万吨，占全国总燃油消耗量的15%，价值数百亿元人民币，消耗了大量燃油资源，也使发电成本大为增加。中国煤炭资源比油、气资源丰富得多，以煤炭为主的能源消费结构在近几十年内仍不会改变。发电行业是燃油消耗量很大的行业，减少燃油消耗降低发电成本是大势所趋，与此产业相关领域的专家和工程技术人员一直在寻找和开发新的节油技术。本文对国内火力发电厂煤粉锅炉节油点火技术进行了比较，以期对火电厂节能降耗技术改造提供帮助。1油挤出技术的原理和方法1.1油脂点火技术锅炉常规点火过程是使用大油枪启炉，将炉膛加热到满足煤粉燃烧的温度，此时机组各项参数均达到锅炉投粉的要求，然后投入煤粉，煤粉进入炉膛后即开始燃烧。节油点火技术是利用节油点火器（如等离子炬或油燃烧器）将送入燃烧器的一次风粉气流加热到该煤种的着火温度，挥发份首先析出燃烧，随后焦炭开始燃烧，如果加热过程比较剧烈，加热速度达到105℃/s，挥发份和焦炭几乎同时开始燃烧—即多相燃烧。燃烧的火炬送入炉膛，这样就可以实现在锅炉启动初期即投入煤粉点火，以煤代油启动锅炉。1.2油火法1.2.1点火控制要点该技术的主要特点是将小油枪（出力：300～500kg/h）插入煤粉燃烧器喷口处，点火时依靠小油枪从煤粉燃烧器中心点燃煤粉，油煤混烧，同时需要大油枪从临近的位置助燃，如图1所示。1.2.2燃烧高温油火焰微油气化点火原理如图2所示。初期利用压缩空气雾化燃油，点燃以后由于输油管被加热，燃油被部分气化，燃烧得到强化。此高温油火焰用于点燃一级燃烧筒内浓缩的煤粉气流，进而逐级点燃二级、三级风粉混合物。从而达到冷炉直接投粉启动锅炉的目的。1.2.3燃烧风粉混合物利用高温等离子体作为煤粉燃烧器的点火源，首先点燃一级燃烧筒内浓缩的煤粉气流，进而逐级点燃二级、三级风粉混合物。从而达到冷炉直接投粉启动锅炉的目的，如图3所示。1.2.4高温燃烧试验油燃烧器插入煤粉燃烧器的中心，距喷口有一定的距离，点火时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加热到煤粉的着火温度，一次风粉混合物受到高温油火焰的冲击，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。该油燃烧器由航空发动机的高压强制配风油燃烧器发展而来的低压强制配风油燃烧器，通过分级强制配风使其发出高温火焰，火焰表面温度测定为1520℃，中心温度不低于1800℃，油燃尽率99%以上，如图4所示。1.2.5点火后燃烧煤粉技术高温空气无油点火燃烧系统由鼓风机引出的常温空气经感应加热器加热，温度迅速升至1000℃以上。该高温空气在燃烧器中释放出大量氧离子并与煤粉气流进行强烈的换热，煤粉气流以多相燃烧方式迅速着火燃烧。点火后高温空气不仅可以为火焰提供初期燃烧所需的着火热和氧，又可使燃烧器稳定高效运行，该技术结合多级点火技术，可以实现点燃大量的煤粉。如图5为高温空气点火50MW四角炉烟煤直流燃烧器示意图。2基于油压机的设计针对上述几种节油点火技术，从不同的角度进行了比较，结果见表1。3基于油气燃烧重建的应用分析3.1现场空煤调湿风系统大唐晖春发电有限公司锅炉为武汉某有限公司生产，其设计为亚临界参数，自然循环单炉膛，一次中间再热，燃烧器摆动调温、平衡通风，四角喷燃，紧身封闭，固态排渣，全钢架悬吊结构汽包炉，设计煤种为珲春煤田褐煤。安装的机组为2×300MW级燃煤机组（配北重330MW汽轮发电机组）。3.2锅炉燃烧方案采用中速磨煤机正压直吹式制粉系统。每台炉配置5台中速磨煤机，4台运行，1台备用，每台磨煤机出口由4根煤粉管道接至同层四角布置的燃烧器。锅炉(BMCR)燃煤量：227.7t/h（设计煤种）269.88t/h（校核煤种）。燃烧器型式：大风箱、四角切圆、直流水平浓淡摆动式燃烧器。3.3气膜冷却风风源将B层4台煤粉燃烧器改造成4台少油点火燃烧器，冷炉启动或低负荷稳燃时作点火燃烧器使用，正常运行时作主燃烧器使用，保留原燃烧器的摆动功能。使用管道油燃烧器制备启磨热风，油配风由独立风机提供，引空预器后热一次风作为气膜冷却风风源。双强油燃烧器燃用0#轻柴油，单角出力1×150kg/h，四角总出力600kg/h。3.4改造效果3.4.1煤粉少油点火装置前后实际油计算300MW燃煤机组，在试运用期间，用油量按4000t计算。使用煤粉少油点火装置，试运用期间用油按300h计算，每小时油耗0.6t，总油耗为：300×0.6=180t。试运用期间节油率>90%。扣除煤粉及其它费用，能够节省开支约1750万元，节油效果相当显著。3.4.2煤粉少油点火装置项目c300MW锅炉每次冷态启动时用油约为100t，费用约50万元。使用煤粉少油点火装置，启动时间按6h计算，每小时油耗0.6～0.8t，每次启动油耗为：3.6～4.8t。节油率达90%。燃油、煤粉总费用6.4万元。节约资金约43.6万元。4减少烧油时增加1个点火的投资节油点火技术在使用烟煤的锅炉上应用安全可靠，不仅节约了大量