火电厂微油点火系统的设计

火电厂微油点火系统的设计

微油燃烧系统直接使用微燃料燃烧的高温火焰。该技术在30公里左右的初始阶段仅消耗约30公斤石油，油消耗率可达到90%以上。这对提高公司的经济效益具有重要的现实意义。1系统的组成和工作原则微油点火系统由燃油系统、小油量气化油枪、压缩空气系统、高压风系统、电点火装置以及PLC控制系统等组成.1节流器系统MPa,最大供油量25t/h,采用节流稳压方式,降压到8kg/m2,可满足要求.该系统由油箱、油过滤器、油泵、阀门及电磁阀、管道等组成.2蒸发气化燃烧煤粉技术小油量气化油枪的结构如下图1所示.小油量气化油枪的工作原理:利用压缩空气的高速射流将燃料油直接击碎,雾化成超细油滴进行燃烧,同时用燃烧产生的热量对燃料进行初期加热、扩容、后期加热,在极短的时间内完成油滴的蒸发气化,使油枪在正常燃烧过程中直接燃烧气体燃料,从而大大提高燃烧效率及火焰温度.气化燃烧后的火焰刚性极强、其传播速度极快超过声速,火焰呈完全透明状(根部为蓝色,中间及尾部为透明白色),火焰中心温度高达1500～2000℃,与等离子体极为相似,可作为高温火核在煤粉燃烧器内进行直接点燃煤粉,从而实现电站锅炉启动、停止以及低负荷稳燃.可以节约大量的燃料油,节油率95%以上,综合节能率80%左右.31压缩系统主要用于点火时实现燃油雾化、正常燃烧时加速燃油气化及补充前期燃烧需要的氧量.4高压风系统在原该系统的基础上增加两根高压风管,从送风机出口引出,主要用于补充后期加速燃烧所需的氧量.5系统组成.主要包括电源、主控制器(PLC)、操作屏、点火控制、火检、一次风速控制、给粉控制、FSSS(锅炉炉膛安全监控系统)保护等.系统组成如图2所示.63煤粉燃烧采用三级燃烧和二次强化技术降低的生成量.使用时应注意第二级空气与燃尽区火焰的混合良好,否则将造成不完全燃烧;容易引起结渣,产生腐蚀.2煤粉燃烧火焰的检测工艺微油点火系统的火焰检测以点燃燃油、煤粉在不同时期的着火特征来实现,目的是防止炉膛或管道内聚积的可燃性物质发生爆燃事故.点火分三个阶段进行:1)点火的初始阶段.燃油点燃时的火焰外壳呈淡蓝色,中心火焰呈近透明无色,火焰靠近燃油喷嘴,火苗较短,燃烧稳定,火焰呈短距离,主要产生紫外线.使用UV型紫外线传感器检测燃油火焰,检测到的信号送到CPU判断燃油是否起火燃烧.如果没有起火信号,CPU发出关闭油阀命令,有起火信号,CPU发出开启气阀命令,实现燃油雾化.初始工作状态下火焰结构为:可见光+蓝色+紫外线.2)点火的中期阶段.加入压缩空气后燃油火焰外壳亦呈淡蓝色,中心火焰呈透明增强,火焰远离燃油喷嘴,火苗较长,燃烧较稳定,火焰检测也采用UV型紫外线传感器检测,检测到的信号送到CPU判断燃油加入压缩空气后是否充分燃烧.如果没有火焰信号,CPU发出同时关闭油阀、气阀命令,有火焰信号,CPU发出开启给粉机命令,制粉系统工作,向锅炉供应煤粉.中期工作状态下火焰结构为:可见光+蓝色+紫外线,火焰呈长距离.3)点火的结束阶段.加入煤粉后的火焰外壳呈桔红色,中心火焰呈透明增强,火焰远离燃油喷嘴,火苗较长,燃烧较稳定,频闪严重,煤粉燃烧吸收紫外线,产生红外线,火焰呈长距离.采用IR型红外线传感器来检测火焰,检测到的信号送到CPU判断煤粉是否燃烧,如果没有煤粉燃烧的火焰信号,CPU发出同时关闭油阀、气阀、给粉机命令.后期工作状态火焰结构为:可见光+红色+红外线.火焰检测的实现:在点火过程中,由于各种燃油燃烧时的火焰所发出的紫外线都较强,且一旦火焰熄灭,紫外线立即消失,而且不受可见光(如阳光)的影响,因此利用紫外线传感器只对185～260nm狭窄范围内的紫外线进行响应,而对其它频谱范围光线不敏感的特性,对燃油火焰进行检测,即可实现点火过程的安全可靠的工作;投入煤粉后,虽然大部分紫外线被煤粉吸收,但煤粉燃烧时产生大量红外线.红外线传感器只对700～3500nm狭窄范围内的红外线进行响应,而对其它频谱范围的光线不敏感,利用它可以对燃煤火焰进行可靠检测;所以采用紫外光加红外光检测(UV/IR双重光谱检测)双路探测火焰,这样就可做到点火过程的安全、可靠.根据火焰的距离,调节紫外光和红外光检测探头灵敏度.3点火系统的操作效益由火检的三个阶段及火检的实现画出系统的逻辑图如图3所