锅炉燃烧的控制

锅炉燃烧的控制

1微油燃烧技术1.1直吹式制粉系统微油系统由微油喷射系统、冷热加热系统和控制系统组成。微油点火系统由微油进油管路、压缩空气管路、微油燃烧器、煤粉燃烧器、微油燃烧助燃风、微油点火、火检、炉膛壁温监测等组成;直吹式制粉系统还应增加一次风暖风加热系统;控制系统主要对点火系统和一次风加热系统纳入就地和远程DCS控制,进行就地控制操作和远程控制操作,实现锅炉微油点火和燃烧的安全保护及连锁,确保锅炉的安全、稳定、可靠运行。1.2煤粉燃烧点火技术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。微油枪为多级雾化旋流微油枪,采用燃油多级雾化和加热、蒸发、气化的原理,燃油经加热管升温后,利用压缩空气旋转气流,实现超细雾化,达到充分燃烧的效果。在油燃烧室中,高温火焰核心温度高达1500～2000℃,可在一级燃烧室内直接点燃浓相煤粉。旋转压缩空气流提供雾化动力和燃油燃烧所需的氧量,加强雾化油流在燃烧过程中的扰动;同时,由于采用分级低压强制配风,助燃风在参与燃烧之前,在油燃烧筒内壁形成完整的气膜保护层,对燃烧筒进行充分的冷却,燃烧环境为绝热的环境状态,因此火焰温度极高,而油燃烧器筒壁却只有常温的温度,延长了微油枪的使用寿命,确保系统长期稳定可靠运行。1.3微油燃烧技术的特点(1)油耗费高用少量的油点燃大量煤粉,实现以煤代油燃烧效果,节约大量燃油,综合节油率70%～90%以上。(2)环保效果好由于微油枪出力极小(20～400kg/h),雾化充分,燃烬率高,因此,可在锅炉开始阶段就投用电除尘,真正达到24h环保的效果。(3)锅炉fsss保护系统节油燃烧技术配套独立设计的控制系统,通过就地控制箱或PLC与DCS系统通讯(单独DCS组态画面),重要参数传入锅炉FSSS保护系统。点火逻辑设计可确保锅炉运行安全,不会发生爆燃和二次燃烧,不加剧炉内结渣,不增加飞灰可燃物。(4)m的情况整个节油点火系统主设备为2～4只煤粉燃烧器,长度约1.6～2m,无特殊辅助设备,辅助条件均使用电厂现有的(如压缩空气、电源等),并且,使用的量极小,对原系统无任何影响。整个系统安装调试完成后,一个大修期内无需特别维护。(5)操作简单，消耗过程由自动控制通过DCS独立的操作画面,结合炉内火焰监视系统,运行人员可在集控室远程操作,也可设定全自动完成。2微油点火系统山东天源热电有限公司2×300MW上大压小热电联产工程位于山东省淄博市桓台县,锅炉为哈尔滨锅炉(集团)股份有限公司生产的亚临界、自然循环、单炉膛四角切圆、一次中间再热、二级喷水调节、摆动燃烧器,平衡通风、固态排渣、半露天布置、全钢构架、全悬吊结构、炉顶金属屋盖带防雨罩的“Π”型布置汽包锅炉。空气预热器为三分仓容克式回转式空气预热器。采用中速磨正压直吹式制粉系统。锅炉配有5台中速磨煤机,共20只煤粉燃烧器,分5层布置,每层布置4支煤粉燃烧器。锅炉配有12只大油枪,分3层布置。每只油枪出力为1620kg/h。本工程微油系统应用方案:(1)结合本锅炉燃煤特点和锅炉燃烧设备结构,为保证运行效果,使锅炉燃烧器能长期、安全、稳定运行。将锅炉A磨煤机对应的A层共4只煤粉燃烧器设计为装有小油枪点火煤粉燃烧器。(2)燃油采用母管制,微油点火燃油母管引自锅炉的系统母管快关阀后,燃油母管配置手动截止阀、过滤器(一运一备)、压力表、自立式稳压阀等。燃油母管分往各燃油支管,支管配制手动截止阀、快关阀、过滤器、压力表等。微油点火吹扫系统采用非母管制,吹扫支管引自就近大油枪吹扫管路手动阀前,吹扫支管配置手动截止阀、快关阀、止回阀等。(3)本工程为直吹式制粉系统,微油点火油配风引自一次风机出口冷一次风。油配风母管上配备电动调节风门、靠背管、微差压变送器等,支管上配置压力表。(4)在线监测运行时燃烧器的壁温,保护燃烧器不发生烧损现象,在每台燃烧器的高温位置加装2套测温热电偶,热电偶采用K分度活动卡套式铠装热电偶。(5)在空预器出口热一次风母管上安装1套风道燃烧器,油枪出力为200～300kg/h,利用风道燃烧器加热一次风,使一次风温度达到启磨要求的温度进行启磨制粉。风道燃烧器引自一次风机出口冷一次风为停运时的吹扫风。风道燃烧器采用微油点火油燃烧器,火焰稳定、燃烬率高。风道燃烧器燃油管路采用双关速断阀,保证停运时燃油零泄漏。风道燃烧器下游一次风母管上安装2只测温热电偶,检测加热后的一次风温。(6)5个智能火焰监控探头和九画面分割器组成图象监视系统。视频信号通过高温视频电缆送至集控室九画面分割器,经处理再送到工业电视,可同时监视4个微油气化燃烧器出口煤粉和风道加热风系统,火焰也可以实现单角和全炉膛火焰监视。工业监控探头采用风冷,冷却风源取自电厂已有的火检风管,摄像头的电源引自各角就地控制柜。(7)控制系统设计,整个微油点火系统直接纳入DCS系统,由DCS的FSSS完成对微油点火系统的控制。主要逻辑都在FSSS中实现。a)启动逻辑。控制室启动允许条件:燃油母管压力正常(>1.0MPa);压缩空气母管压力正常(>0.3MPa),空气阀关闭;锅炉允许点火,MFT复位;微油点火角在远控位。满足启动允许条件,操作点火器图标接通高能点火器点火,同时自动开启燃油阀,油枪燃烧稳定4～5s后,自动开启压缩空气阀,完成启动过程。高能点火器启动30s后自动停止。在全部油燃烧器运行正常后,允许投粉。油燃烧器在油阀打开后,在规定时间内,如果没有建立油火焰,油燃烧器自动进入停止逻辑。b)灭火保护。当MFT发生时,DCS向就地控制柜发出MFT跳闸指令,关闭所有角的燃油阀,并禁止微油枪启动;当启动点火30s内仍然无火,控制系统自动关闭对应燃油阀,本次点火失败;燃烧过程中由火检检测到灭火时(燃油阀在开位且油枪火检持续2s以上无火),控制系统自动关闭对应燃油阀,同时关闭对应送粉管道插板门。并根据微油枪灭火跳磨煤机/给煤机保护是否投入(或根据负荷),决定是否跳对应设备。c)停止逻辑。火检灭火后,自动关燃油阀,此时不关压缩空气阀;操作员在控制面板上操作停止按钮;就地操作停止;MFT停止。煤粉燃烧器壁温超过800℃。在微油枪停止时,一般应在燃油阀关闭后,保持压缩空气阀继续开启10s以上再关闭,以达到冷却和吹扫微油枪的效果。d)给煤机启动。点