微油点火技术在中小型煤粉锅炉中的应用

第 5期 2 0 1 0年 9月 锅炉制造 B0I LER MANUFACT URI NG No 5 S e p 2 01 0 文章编号 ： C N 2 31 2 4 9 ( 2 0 1 0 ) 0 50 0 3 1 0 2 微 油点火技 术在 中小型煤粉锅炉 中的应 用 公艳勇 ( 哈 尔滨锅 炉厂有 限责任公 司， 黑龙江 哈 尔滨 1 5 0 0 4 6 ) 摘要： 在中小型煤粉锅炉中采用微油点火设备， 用很少的燃料油获得刚性极强， 温度较高的稳定火焰， 利用 该高温火焰， 将通过煤粉燃烧器的一次风、 煤二相气流温度迅速升高至该煤粉的着火温度， 从而实现煤粉的稳 定燃烧， 在保证燃烧效率和锅炉出力的同时， 大大降低了燃油成本 ， 提高了经济效益。 关键词 ： 微油点 火 ； 稳定火焰 ； 燃烧 ； 经济效益 中图分类号 ： T K 2 2 7 文献标 识码 ： A Ap pl i c a t i o n o f I g n i ti ng Te c h n o l o g y W i t h A Li t t l e Fu e l Oi l Ap p l i c a tio n i n M e d i u m m i nia t u r e Pu l v e r i z e d Co a l Fi r e d Bo i l e r Y a n y o n g ( Ha r b i n B o i l e r C o L t d ， Ha r b i n 1 5 0 0 4 6， C h i n a ) Abs t r a c t ： Th e t e c h n o l o g y o f i g n i t i n g wi t h a l i t t l e f u e l o i l whi c h a p p l i e s i n me d i u m & mi n i a t u r e p u l v e r i z e d c o a l fi r e d b o i l e r ， c a n p r o d u c e s t a b l e fl a me wi t h s t r o n g r i g i d i t y a n d h i g h t e mp e r a t u r e T h e fl a me ma k e s t h e a i r a n d p ul v e riz e d c o a l mi x t u r e t e mpe r a t u r e ris e t o i t s i g n i t i n g p o i n t ， S O t h a t t h e p u l v e r i z e d c o a l c a n fir e s t a b l y Th e t e c h n o l o gy c a n de c r e a s e t h e f u e l o i l c o s t a n d i mp r o v e t h e e c o n o mi c e ffi c i e n c y we l l a s i n s u r e t h e c o mb us t i o n e f fi c i e nc y a n d t h e bo i l e r o u t p u t Ke y wo r ds ： i g n i t i n g wi t h a l i t t l e f u e l o i l ；s t a bl e fla me； fir e；e c o n o mi c e f fic i e nc y 0 引言 1 技术原理 对燃煤发电企业来说 ， 启 动及低负荷稳燃 需 消耗大量燃油， 其成本是一项巨大的支出。无论 是从可持续发展的大局还是从提高企业效益的角 度考虑 ， 运用节油技术都是一项势在必行 的重大 举措。近年来随着微油点火技术及设备的研发 ， 这一划时代的成果得到了业 内人士的高度关注。 因其有着常规点火不可 比拟 的优势 ， 近年来微油 点火技术在燃煤发电企业得到广泛应用 。 微油点火燃烧系统采用特殊设计的微量油喷 嘴 ， 燃料油经过喷嘴处 的4 qL 时， 经压缩空气作用 而雾化 。在强制配风条件下 ， 充分雾化的燃料油 被高能点火器引燃并充分燃烧 ， 同时利用燃烧产 生的热量对后续燃油 进行加热 ， 使其迅 速汽化 。 这样就用很少 的燃油量获得 刚性极强 ， 温度较高 的稳定火焰。利用该高温火焰 ， 将通过煤粉燃烧 器的一次风、 煤二相气流温度迅速升高 至该煤粉 收稿 日期 ： 2 0 1 0 0 2 0 7 作者简介 ： 公艳 勇， 女 ， 助理工程 师， 2 0 0 6年 7月毕业于 内蒙古科技大学热能与动力工程专业， 从事锅炉设计工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 3 2 锅炉制造 总第 2 2 3期 的着火温度 ， 煤粉得以稳定燃烧 ， 将煤粉释放的热 能作为主要热能来完成锅炉的升温升压 ， 从而实 现锅炉的启动 ， 调峰和低负荷稳燃 ， 以达到节约燃 料的 目的。 2 技术特点 1 ) 燃料 适用 范 围广 ， 无 论 烟煤 ， 无烟 煤 ， 贫 煤 ， 褐煤 ， 均可采用微油点火。 2 ) 节油效 果显著 ， 烟煤一般 可节油 9 5 以 上 ， 贫煤 ， 无烟煤也可节油 7 0 到 8 0 。 3 ) 一次性投资低 ， 短期或长期经济效益均为 可观 。 4 ) 稳燃能力高 ， 具有超低负荷 ( 3 0 ) 稳燃能 力。 5 ) 运行可靠 ， 安全 ， 环保。点火初期煤粉燃 尽率较高 ， 能有效控制点火初期 冒黑烟 ； 油枪雾化 效果好 ， 燃烧率高 ， 从而防止尾部再燃烧 ； 在启动 初期可以投入电除尘 ， 达到环保要求。 6 ) 安装简单 ， 操作方便 ， 易于管理和维护 。 3 具体 应用及 效果 下面我们就哈尔滨锅炉厂有限责任公司为洛 阳香江万基铝业设计制造的 1 3 0 t h高压锅炉中微 油点火燃烧器的应用来进行一个具体分析， 由此观 察微油点火运行特点， 以及与常规点火的区别 ： 3 1 锅炉燃烧系统概述 该锅炉为高压参数 自然循环 固态排渣煤粉锅 炉 ， 采用平衡通风 ， 水平浓淡燃烧技术和分级配风 方式。一台锅炉配置两台钢球磨煤机、 中储仓、 热 风送粉式制粉 系统。煤粉燃烧器 四角切圆布置 ， 两层一 次风 管， 设 计煤 种 为烟 煤 ， 发热值 Q = 1 8 3 5 0 K J K g ， 锅炉计算燃烧量 B j =1 9 3 4 0 K g h 。 3 2 点火用燃料油状况 O # 轻柴油 ， 低位发热量 Q d= 4 1 8 6 8 MJ K g ， 母管油压 P= 2 5 M P a 3 3 煤粉 微油 点火燃 烧器 布置 及控 制方 案 本锅炉采用两套微油点火燃烧器 ， 分别布置 在下层一次风管 N o 2 、N o 4角， 其一次风管接 口 尺寸及位置与其它几个一次风管相同。锅炉常规 的两套点火装置布置在下二次风 N o 1 、 N o 3角。 锅炉微油点火就地控制柜能完成整个微油点 火过程的控制及参数的监测。就地控制柜主要控 制对象有 ： 点火器、 燃 油快关阀和火焰监测器等， 微油点火燃烧器设有的热 电偶 ， 温度、 压力测点在 控制柜上显示， 并保证单只油枪出力小于2 0 0 k g h 。 锅炉常规的两套点火装置及其蒸汽石油管路的电 动球阀、 电动调节阀等 的电控也包含在微油点火 就地控制柜内。 3 4运行过程及特点 加入微油点火系统后 ， 一次风管接 口尺寸与 原接 口尺寸一致 ， 燃烧器通流面积不变 ， 燃烧器 内 部结构简单 ， 燃烧器的喷 口尺寸与原燃烧器完全 一 致。因此 ， 燃烧器采用微油 点火后 ， 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组织不造 成影响。 在锅炉微油点火启动后 ， 煤粉被迅速点燃 ， 继 而稳定地燃烧 ， 燃烧器 出 口火焰温度可达 8 0 0 1 0 0 0 c lC。 随着炉膛温度和压力的升高， 锅炉逐渐 进人正常负荷运行 ， 煤粉微油点火燃烧器转入正 常单烧煤粉的状态 。较高的燃烧效率使得启动初 期没有产生 冒黑烟现象 ， 也没有发生尾部再燃烧 。 在负荷增加过程中， 通过调节气膜冷却风量 ， 燃烧器壁温可以被控制在合理范围内， 从而保证燃 烧器内壁不结焦 ； 通过一次风喷口壁面上安装的测 温装置 ， 运行人员可 以及时准确 的掌握燃烧器喷 口的温度状况 ， 并迅速作出准确的调整 ， 从而保证 燃烧器喷 口不结焦 。整个燃烧过程持续稳定。 锅炉在低负荷运行时 ， 微油点火燃烧器再次 投入使用 ， 在较低负荷 ( 最低符 合为满 负荷量 的 3 0 ) 时煤粉燃 烧器仍 可 继续稳 定地 燃烧。这 样 ， 整套燃烧系统安全 ， 可靠 ， 环保地运行 。 表 1 锅炉启动过程 中燃料油耗量 常规油枪点火 微油点火 单 只油枪 出力( k g h ) 油枪个 数 投运时间( h ) 燃油消耗量( t ) 单纯常规点火耗 油量( t ) 加入微油点火耗油量( t ) 2 o O l