双强少油点火技术在火力发电厂的运用.doc

双强少油点火技术在火力发电厂的运用 何重德 （ 上海吴泾第二发电有限责任公司，上海 200241 ） 【摘 要】：本文介绍了目前火力发电厂以煤代油少油点火的几种主要技术，并对这几种方法进行比较，重点介绍分析了徐州燃烧控制研究院的双强少油点火燃烧器在实际运行中须关注的问题。 【关键词】：火力发电厂;少油点火; 1 概况 众所周知，燃煤机组锅炉的点火及稳燃用油是火力发电厂燃料成本的重要组成部分。至“十一五”末，我国燃煤机组的总装机容量将达到4.8亿万千瓦，据目前机组的耗油水平，每年油耗量将高达760万吨，按7000元/吨的油价计算，折人民币532亿元。因此发电企业的节油工作，不仅能降低成本提高效益，而且对国家的能源安全战略具有重要意义。2005 年5月，国家发改委启动了《节能中长期专项规划》，提出了“十一五”期间节约和替代石油3800万吨的奋斗目标，被列为十大节能工程首位。 火电厂节油点火的方法 目前火力发电厂节油点火方法主要是以煤代油，目前主要采用微油气化点火、等离子点和双强少油点火技术以煤代油启动锅炉。 从煤粉的燃烧特性分析，煤的燃烧过程一般包括一次风粉升温、水份蒸发、热解挥发、挥发分着火燃烧、挥发分和焦炭共同燃烧、焦炭燃烧等过程。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。以煤代油的节油点火技术是利用少油或无油点火器（如等离子炬或油燃烧器）将送入燃烧器的一次风粉气流整体（或部分）加热到该煤种的着火温度，挥发分首先析出燃烧，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，挥发分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。 2.1微油气化点火技术 主要技术特点：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。优点：燃油量较小（出力30～80kg/h），可以点燃烟煤；初期可以投用电除尘；投资较少。缺点：微油燃烧器点火能量小（350～900kW）只能点燃优质煤种；初期燃尽度差；由于需对油管进行加热，油燃烧器内部容易结焦燃（烧器结构见下图）。 微油气化点火技术燃烧器结构 2.2等离子点火技术 主要技术特点：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。优点：燃油消耗较少，可以点燃烟煤，由临近机组提供热风的情况下可以实现无油点火； 初期可以投用电除尘。缺点：点火能量小（小于100kW）只能点燃优质煤种；电极寿命短；厂用电消耗量大；系统复杂，初期投资及使用费用均很大（烧器结构见下图）。 等离子点火技术燃烧器结构 3 双强少油点火系统 双强（强化油的燃烧，强化煤的燃烧）少油点火技术的原理：在距煤粉燃烧器喷口前一定距离一次风管的中心插入油燃烧器，点火时由油燃烧器产生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，挥发分迅速析出同时开始燃烧，挥发分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。该油燃烧器是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。油燃烧器出力范围在20㎏/h～400 ㎏/h之间，可以点燃的煤种包括褐煤、烟煤、劣质烟煤、贫煤、无烟煤、混煤等。煤粉的燃烧方式包括直流燃烧器切向燃烧、旋流燃烧器墙式燃烧以及“W” 型燃烧锅炉；制粉系统类型包括采用中速磨、风扇磨和双进双出钢球磨的直吹式制粉系统，以及采用单进单出钢球磨的中储式制粉系统。 双强煤粉燃烧器主要技术特点：利用高温油火焰作为煤粉燃烧器的点火源，将一次风粉全部加热到该煤种的着火温度；由于点火能量大，不需要分级燃烧，点火初期燃尽度非常高，同时可以减少燃烧器内部的烧损；同时采用气模冷却技术，燃烧器不超温、不结焦，使用寿命长。优点：可以点燃烟煤、褐煤、贫煤、无烟煤等；点火能量较大（200～4500kW），煤粉燃尽度高；初期可以投用电除尘。 双强少油点火技术燃烧器结构 双强油燃烧器技术特点：航空发动机分级配风原理、气膜保护技术、绝热燃烧环境、理论燃烧温度；燃烧室不结焦、不烧损；点火枪无需进退、点火启动时间短，低负荷稳燃响应速度快。 双强少油点火系统除了油燃烧