600MW机组燃油系统

1、600MW机组燃油系统施 晶一、概述我厂燃油系统由轻油系统和重油系统组成。燃油系统的作用是在锅炉启动时，用来点燃主燃烧器的煤粉气流。此外，当锅炉低负荷运行时、事故情况下、或者燃煤质量差、炉膛温度低、危及燃烧稳定而导致炉内火焰发生脉动甚至有熄火危险时，用来稳定锅炉燃烧。因此，燃油系统也是锅炉稳定运行的一种辅助燃烧手段。现代大容量煤粉锅炉通常采用过渡燃料的点火系统，可分为气油煤粉或轻油重油煤粉的三级点火，油煤粉的二级点火。三级点火采用二种过渡燃料，先用点火器点燃着火能量最小的燃气或轻油燃料，然后点燃雾化燃料油，最后点燃煤粉气流。二级点火则采用一种过渡燃油，即用点火器直接点燃燃料油，再点燃主燃烧器中

2、的煤粉气流。随着科学技术的发展，煤粉锅炉的点火方式也在发生改变。现在在建的华能金陵电厂采用高能等离子点火器直接点燃煤粉燃烧器。我厂锅炉采用三级点火，在每组燃烧器的二个煤粉喷咀之间布置有重油燃烧器，而每个重油燃烧器中布置有对应的轻油枪及高能点火器，用高能点火器先点燃雾化轻油，燃烧的轻油枪再去点燃雾化重油，最后由重油枪点燃相对应的上下主燃烧器中的煤粉气流。燃油通过油燃烧设备，被雾化成细小油滴喷入炉内，形成油雾火炬并在悬浮状态下燃烧。这种燃烧与煤粉火炬的燃烧基本相同，但油的性质与煤粉不同，因此油的燃烧有其自身的特点。油在炉膛内燃烧可分为五个阶段：1、 油的雾化。油先通过雾化器被破碎成很细小的油滴，然

3、后再喷入炉膛，这个过程称为油的雾化。2、 油的蒸发。油滴在炉膛中吸热、温度升高到沸点，蒸发成油气。3、 油气与空气的混合。油燃烧器对刚入炉膛的油雾供应一定量的空气，使油气与空气混合成可燃气体。4、 油气与空气混合物的着火。油气混合物也是回流热烟气来加热的，当油气混合物的温度升高到着火点时就起焰着火。5、 着火后的燃烧。油的各种成分相继蒸发、着火，随即强烈燃烧。要做到燃烧迅速而完全，除了具备与煤粉燃烧相同的条件外，还要注意提高油的雾化质量并实现根部送风。燃油的沸点总是低于燃点，因此油受热后首先要蒸发成气体，并以气态的形态燃烧，所以油燃烧可认为是均相燃烧。油的化学反应速度很快，限制燃烧过程发展的主

4、要因素是油气与空气的扩散混合，因此油的燃烧属于扩散燃烧。在燃烧重油时，由于初期供氧不足或混合不良，重油中部分高分子烃在500以上高温时易裂解生成炭黑(锅炉启动投重油时我们常看到的冒黑烟现象)。炭黑是直径小于1um的固体炭粒，它的燃烧较困难且磨损强，若燃烧中形成炭黑并随烟气流动，就会造成未完全燃烧损失和受热面的磨损。根据油的燃烧特点，强化油炬燃烧必须从雾化和油雾与空气的混合两方面着手。首先要将油尽量雾化成小而均匀的油滴(油雾)，这样就增大了传热面积，使加热速度和蒸发速度加快，同时又增大了油滴与空气的接触面积，混合速度相应提高，从而使油的燃烧速度加快。由于油在炉膛中的燃烧属于扩散燃烧，因而提高油雾

5、与空气混合的速度是关键。混合速度的大小主要决定于空气与油滴的相对速度以及气流的紊流程度。相对速度越大，紊流越强，混合速度越大。另外为了避免裂解，要求空气尽早与油雾混合，即要实现根部送风。因此，油燃烧设备应满足上述基本要求。二、轻油系统1、 轻油系统流程油罐车卸油泵滤网滤网轻油箱滤网轻油泵油压调整门1/2/4号炉快关伐控制伐炉前轻油进油环管安全阀疏油伐13号炉进油总门1号角2号角3号角4号角滤网进油门1、2为了锅炉启动点火、事故情况下的燃烧稳定，我厂二台锅炉设有一个轻油公用系统，其容量为一台锅炉最大连续蒸发量的7%。轻油系统共设置二台容量为100%的螺杆式轻油泵，出口压力为19.7bar，正常运

6、行一台，另一台作备用，这里要注意如果运行轻油泵发生跳闸，则备用轻油泵不会自启动，需要值班员手动启动备用泵。因系统设计原因，正常运行中，轻油泵A和B不能并列运行，在每月做例行切换时需要先停运行泵，再启动备用泵。轻油系统设有二台螺杆式轻油卸油泵(一用一备)，进出口装有滤网，出口还装有流量计，其作用是将油罐车运来的轻油直接输送到轻油箱中。轻油箱有二个，每个容量为300 m3 ，轻油箱上有油位计和高低油位报警，油位、报警信号送至控制室。轻油箱上部有溢油口，下部有疏水门，溢油和疏水都去燃油回收池，再由燃油回收泵送至重油箱。当油位低至1m时运行轻油泵跳闸。因轻油箱本身无加热装置，平时用零号柴油，在冬季为防

7、冻则采用-10号柴油。二台轻油泵将轻油箱中的轻油输送到一、二号炉炉前轻油环管，再由炉前轻油环管的四个角引四根管道分别送至锅炉四角三层轻油枪。在轻油泵入口装有滤网，出口装有轻油压力调整门，以建立轻油炉前循环。在轻油泵出口还装有安全门，当轻油泵运行时出口门未开或出口压力超过规定值时，安全门动作泄压，以保护轻油泵。在炉前轻油环管前装有轻油快关伐、和轻油疏油伐，用作轻油泄漏试验及锅炉MFT时快速切断轻油。在轻油快关伐之后还有轻油进油控制伐，用于轻油母管压力调整。在轻油母管上也设有一个安全门，其作用是当轻油母管压力超过规定值时起泄压作用，将轻油放至轻油箱。2、 高能点火器每台锅炉配有12只(3层4)高能

8、点火器，每只高能点火器的进退由各自的由仪用气控制的活塞缸实现。由于高能点火器点火能量大，能直接点燃轻油。高能点火器的主要部件是火花塞，火花塞的内外芯之间有间隙，在间隙间进行间断地加高电压的直流电，由间隙放电而产生电火花。3、 轻油枪每台锅炉配有12根(3层4) 轻油枪，每根轻油枪配有各自的伸缩机构、进退限位开关和必要的管道阀门，使得轻油枪可以通过遥控或近控实现自动进退。轻油枪的伸缩机构是由仪用气驱动，包括气动活塞缸、气动电磁伐、进退限位开关和连杆机构。进退限位开关不但表明轻油枪的进退位置，同时向BMS(锅炉燃烧管理系统)系统提供相应的反馈信号。气动电磁伐根据BMS的指令控制仪用气进入气动活塞缸

9、，驱动油枪和可伸缩性导管进退。在就地也可以手动操作，使轻油枪进退。轻油枪由二根平行的油枪管、挠性管段和喷咀组成。二根平行的油枪管分别将轻油和雾化空气(仪用气)送至喷咀，这样布置可以减少两种介质之间的温度影响，并使得轻油和雾化空气在进入喷咀之前保持互相隔离。轻油枪的挠性管段部分可以吸收二根油枪管的不同膨胀，并使得油枪可以随着摆动燃烧器系统摆动。外部喷咀组件由喷咀体、雾化片、固定片及喷咀帽组成。雾化片、固定片通过喷咀拼帽固定在喷咀体上，由二根油枪管分别送来的轻油和雾化空气进入喷咀体，油通过喷咀体的外缘，空气通过喷咀体的中心，两种介质同时进入雾化片，在喷入炉膛前相交，使得雾化产生大量细小油粒的表面与

10、空气相接触，保证油迅速点燃和完全燃烧。4、 轻油三位伐每根轻油枪的管路上设置一只轻油三位伐，轻油三位伐是一种三位置伐，专门用于轻油燃烧控制系统，它有投、停轻油及雾化空气，在轻油枪停用时完成对轻油枪的吹扫三种功能。三位伐的位置切换是由仪用气来实现的。轻油三位伐有油和空气二个进口、二个出口，它的三个位置分别是燃烧运行位置、吹扫位置和关闭位置；在燃烧运行位置时轻油和雾化气各走其道，执行机构在“下”位置，这种位置即为轻油枪投运状态；在关闭位置时轻油和雾化气同时被切断，执行机构在“上”位置，这种位置即为轻油枪停运状态。在吹扫位置时，执行机构在“中间”位置，这时油伐在关闭位置，雾化气伐开启通过伐座流入雾化

11、气出口管，同时又经过三位伐中间的护套孔进入下面的油出口管，使得仪用气不仅能进入油枪的空气侧，又能进入轻油枪的油侧，以便将轻油枪三位伐至轻油枪这段管路上的存油吹入炉膛。轻油枪三位伐控制逻辑吹扫时间没设定有后备跳闸信号有MFT信号油枪推进故障就地开关在OFF位置雾化蒸汽手动阀没开角启动时间结束无相邻两台给煤机在运行三位伐开启没监测到火焰无吹扫条件三位伐不在运行位置120V直流控制电源故障三位伐自动关闭三位伐开允许5、 轻油快关伐及疏油伐 轻油快关伐和疏油伐是带双位电磁阀的薄膜式气控伐，电磁阀常断电，开电磁阀充电，开回路充气，阀门开启；关电磁阀充电，关回路充气，阀门关闭，失气保持阀门原来位置。轻油快

12、关伐和疏油伐受BMS控制，在机组正常运行时快关伐保持开启，疏油伐保持关闭；在机组发生MFT时，轻油快关伐快速关闭，以切断燃油。在机组MFT复置之前轻油快关伐保持关闭状态。当锅炉吹扫完成，MFT复置后，值班员可手动开启，另外在轻油泄漏试验程序进行时，轻油快关伐与疏油伐共同参与动作，完成轻油泄漏试验。轻油快关伐控制逻辑轻油泄漏试验开指令轻油供油压力满足轻油疏油伐关闭无MFT信号或轻油泄漏试验进行中所有轻油三位伐关闭雾化空气压力不低且轻油快关伐关闭轻油快关伐手动开指令轻油快关伐开轻油快关伐手动关指令任一只轻油枪三位伐开2S雾化气压力低或轻油压力低轻油快关伐开位置轻油泄漏试验关指令有MFT信号且无轻油

13、泄漏试验进行中轻油快关伐关闭6、 轻油进油控制伐轻油进油控制伐为DCS控制的薄膜式气控伐，充气开，失气关。在锅炉点火前手动开启，并调整轻油母管压力9bar左右。在机组启动点火时，如发生轻油进油控制伐关闭或轻油泵突然跳闸，则发生MFT。在机组正常运行时，维持轻油母管压力正常，以保证随时可投用轻油枪稳燃。7、 轻油层启停轻油层点火许可条件任一给煤机已运行燃烧器摆角在水平位置风量40%给水流量不低无MFT信号轻油快关伐开轻油层点火许可当轻油点火条件满足后，值班员可开启轻油进油控制伐，并调整轻油母管压力9bar左右，根据需要在CRT FMG2画面上启动AB、CD、EF中的任一层，即开始一个75秒的点火

14、周期：先启动#1角15秒后启动#3角30秒后启动#2角45秒后启动#4角，当启动轻油层的同时，先关闭辅助风挡板，然后当轻油三位伐3/4被确认开启，辅助风挡板开至点火位置20%，该层轻油启动成功。轻油枪与高能点火器按下列顺序进行动作：1)、轻油枪与高能点火器推进到点火位置；2)、当证实轻油枪与高能点火器已推进到位，三位伐打开至点火运行位置，使雾化气与轻油进入油枪；3)、在轻油枪三位伐开始打开的同时，高能点火器的电源接通，开始打火；4)、在一个点火周期30秒里，高能点火器以每秒4个火花的速率打火，以点燃雾化轻油；5)、在点火周期结束时，高能点火器断电，同时自动退回；6)、当轻油枪所在的火焰监测器监

15、测到轻油枪火焰存在，同时三位伐证实确已打开，则表示该轻油枪点火成功；7)、如轻油枪所在火焰监测器发出无火焰信号，则使三位伐立即关闭，切断轻油和雾化气。轻油层停用时，操作员只须在CRT FMG2画面操作窗上按“STOP”钮，则该轻油层自动按#1、#3、#2、#4角顺序停用，并进行5分钟的自动吹扫，吹扫完毕，轻油枪自动退出。8、轻油伴热系统尽管在冬天采用-10号柴油，但为了防止强冷天气出现时轻油冻结而影响轻油系统安全运行，轻油系统设有蒸汽伴热系统。规程规定：大气温度低于2时，应投入轻油伴热系统，具体的投用时间以部门通知为准，投停操作按“轻油伴热系统操作卡”执行。三、重油系统1、重油系统流程油罐车重

16、油卸油池重油卸油泵重油箱重油泵安全门油压调整门重油加热器辅汽进油门1、2进油快关伐油压调整门炉前重油进油环管1号角2号角4号角3号角炉前重油回油环管回油快关伐回油门炉前进回油连通门1、2重油冷却器工业水辅汽2号炉二台锅炉设有一个重油公用系统，它的容量为一台锅炉最大连续蒸发量的30%。从锅炉点火、启动，到第一台磨煤机投入运行，直至锅炉达到低负荷稳定燃烧(全烧煤)，重油系统一直处于运行状态。重油系统装有二台容量各为100%的的螺杆式重油泵，出口压力为30bar，重油泵入口有滤网，正常运行一台，另一台作备用，与轻油泵一样备用重油泵也不会自启动，需要值班员手动启动；正常运行中重油泵A和B也不能并列运行

17、，在每月做例行切换时需要先停运行泵，再启动备用泵。对于重油系统来说，由于重油在常温下粘度很大(接近固态)，所以为了使重油不凝固，方便储存、输送和雾化，重油必须要加热，加热汽源为辅汽。在二个重油箱底部布置了蛇形管，中部布置了“U”形管，它们的作用是加热油箱内的重油，用辅助蒸汽调节阀调节重油箱出口温度855。为了使进入重油枪的重油雾化更好，在系统中还设有一个重油加热器，加热汽源也是辅汽。重油枪停运时，重油加热器停运；如果重油枪需要投运，先将重油加热器投运，将重油加热器出口供油母管温度保持在140以上。另外，为确保在冬季重油系统能顺利使用，防止重油在管道中冻结，整个重油供回油系统都配置了蒸汽伴热管道

18、系统，伴热汽源为辅汽。规程规定每年重油供回油系统蒸汽伴热的投用时间为：上海市中心气象台第一次预报最低气温达到5时，为重油供回油系统伴热的投用起始日，第二年的3月31日为执行结束日。具体执行按部门专业通知为准，重油蒸汽伴热系统的投、停按“重油蒸汽伴热操作卡”执行。在机组正常运行中，一旦重油系统发生意外冻结，最好的办法不是投入重油伴热，而是投入重油冲洗系统，使冻结部分的重油尽快流动起来。重油系统设有二台螺杆式重油卸油泵(一用一备)。油罐车运来的重油先卸入重油卸油池，再由重油卸油泵输送到重油箱中。重油箱有二个，每个容量为1500 m3 ，和轻油箱一样，重油箱上也有油位计和高低油位报警，有溢油口、疏水

19、门，溢油和疏水都去燃油回收池，再由燃油回收泵送入重油箱。当重油箱油位低至1m时运行重油泵跳闸。二台重油泵将重油箱中的重油输送到重油加热器，然后分别经重油进油门、流量计、重油快关伐、重油压力调整门送至一、二号炉炉炉前重油环管，再由炉前重油环管的四个角引四根管道分别送至锅炉四角三层重油枪。在重油泵出口装有重油压力调整门，以建立重油炉前循环。和轻油泵一样重油泵出口也装有安全门，在炉前重油环管前装有重油快关伐，用作重油泄漏试验及锅炉MFT时快速切断重油，在重油快关伐之后还有重油压力调整门，用于重油母管压力调整。为了使粘度大流动性差的重油在重油枪进油三位伐前建立循环，在每根重油枪进油三位伐前接有重油枪回

20、油门及管道，该重油枪回油门为电磁伐控制的气控门，在对应的重油枪运行时，该回油门关闭；对应的重油枪停运或吹扫时，该回油门打开，回油至重油回油环管，再经回油流量计、回油快关伐、回油门至油泵房重油冷却器，重油冷却器的冷却水为工业水，经冷却的重油回入重油箱，这样就完成了整个重油系统的大循环。重油快关伐的结构、作用与动作原理和轻油快关伐相同；重油三位伐同轻油三位伐；重油回油快关伐同轻油疏油伐；重油压力调整门同轻油进油控制伐；重油枪同轻油枪。这里就不作详细介绍了。重油系统还配有专门的雾化汽系统，雾化汽由辅汽供给。雾化汽系统由重油雾化汽压力调整门、重油雾化汽环管、雾化汽疏水器和相关管道伐门组成。重油雾化汽环

21、管处在重油进油环管与重油回油环管之间，机组正常运行时还起到伴热的作用，另外在机组检修或重油泵较长时间停运时还作为重油进油环管和重油回油环管的冲洗汽源。机组检修或重油泵停用时间较长时，为防止重油在管道中凝固，必须对重油每个角的进回油管道、重油进回油环管及重油进回油母管进行蒸汽冲洗，使管道中的剩余重油冲入重油箱。重油冲洗操作按“重油冲洗操作卡”进行。2、重油系统的启停重油层启动条件重油层启动许可重油温度不低(75)无MFT信号无雾化汽与重油差压低信号无雾化蒸汽压力低信号无重油母管压力低信号2S重油进油快关伐开启从BCS来的重油压力信号不低(7.5bar)3/4轻油枪三位伐开 通知油泵房准备启动重油

22、泵，在CRT上启动重油泵A或B。得到油泵房重油泵启动正常的回复，通过CRT FM画面操作站调节重油压力，建立重油系统大循环。重油进行大循环时，重油温度应保持大于80，低于90。重油枪投入前通知油泵房将重油温度提高至140以上(投重油加热器)，并保持稳定。调整重油压力与雾化蒸汽压差2bar左右或将雾化蒸汽压差控制器投自动(CRT FM画面)。当重油层启动条件许可，此时同一层轻油有3/4的三位阀被确认在运行时，则操作员在CRT FMG2画面启动该层重油枪，即开始75秒的重油层启动，其启动顺序为#1、#3、#2、#4角。启动结束，若有3/4重油枪三位阀未被确认开启，则在CRT上显示“启动不成功”信号

23、。重油层启动成功，则该层油风挡板开至重油点火位置（跟随油压进行自动控制）。重油枪投入运行后，应调整重油压力与雾化蒸汽压差不小于1.5bar(或自动)。当压差0.3bar时，所有重油层将跳闸。重油系统正常运行中，一般应控制重油压力不低于8.0bar左右，当重油压力低于3.4bar时报警，低于3.0bar，所有重油层跳闸。重油层需正常停用时，应确认该层轻油层必须在运行，此时操作员只须在CRT FMG2画面操作窗上按“STOP”钮，则重油层自动按#1、#3、#2、#4角顺序停用，并进行5分钟的自动吹扫。吹扫完毕，重油枪自动退出。若运行中，重油层为非正常停用或无3/4轻油枪在运行，则重油枪不进行自动吹

24、扫，且不会自动退出。当发生重油某一角跳闸时，该三位阀自动关闭，若需进行吹扫，必须有轻油层在运行或相邻两台给煤机在运行。此时操作员将就地切换开关切至“吹扫”位置，重油枪将进行5分钟吹扫，吹扫完毕，三位阀自动关闭，油枪自动退出。每根轻、重油枪均设有就地切换开关，它有三个切换位置：关位置、遥控位置、吹扫位置，使油枪可以处在三种不同的运行状况。1)、关位置：这时油枪退出运行与BMS控制系统隔离，不能由控制室遥控操作及BMS控制系统自动操作。在这个位置时可对油枪进行清洗维护。2)、遥控位置：油枪由BMS系统控制，这是正常运行位置。3)、吹扫位置：当切换到此位置时，油枪将开始进行5分钟吹扫，这时三位伐关闭

25、，雾化气(汽)伐打开，并进入油枪油侧以清扫油枪通道，5分钟吹扫周期完成后，气(汽)伐自动关闭，油枪将自动退回。四、轻重油泄漏试验在锅炉启动之前必须进行轻重油系统的泄漏试验，泄漏试验合格后才允许启动锅炉。其目的是检查确认从轻重油快关阀至轻重油燃烧器三位阀之间的管道、阀门及所有三位阀是否严密，防止油系统停用时油外泄和泄漏到炉膛，确保炉膛安全，不产生爆炸。在进行轻重油系统泄漏试验前，必须满足轻重油系统泄漏试验的条件。当轻重油泄漏试验条件都满足后，在CRT FMG1画面“轻重油泄漏试验”操作站按“START”钮，轻重油泄漏试验同时自动进行。1、 轻油泄漏试验轻油泄漏试验条件所有轻油三位伐关闭AB层轻油

26、手动伐开启CD层轻油手动伐开启EF层轻油手动伐开启轻油供油压力满足轻油泄漏试验允许轻油泄漏试验共12分钟，分二步进行，首先是检验所有的轻油三位伐及管道伐门是否有泄漏；然后是检验轻油快关伐是否有泄漏。当试验开始时，首先开启轻油快关阀，关闭疏油阀。当轻重油母管压力1.0MPa延时5秒关闭快关阀，注油结束。保持5分钟后，轻油母管压力1.0MPa，则疏油阀自动开启，轻油母管泄压。当压力低至跳闸值，疏油阀自动关闭。若5分钟后轻油母管压力仍低于跳闸值，则轻油泄漏试验成功。若泄漏试验时间已到，试验不成功，或泄漏试验允许条件在试验过程中失去，则CRT上会出现“轻油泄漏试验故障”信号。轻重油泄漏试验必须重做，直到成功为止。2、 重油泄漏试验重油泄漏试验条件所有重油三位伐关闭AB层重油手动伐开启CD层重油手动伐开启EF层重油手动伐开启重油供油压力满足重油泄漏试验允许重油泄漏试验共12分钟，分二步进行，首先是检验所有的重油三位伐及管道伐门是否有泄漏；然后是检验重油快关