气化油点火技术在火电厂的应用与节能效果

气化油点火技术在火电厂的应用与节能效果谭振武摘要介绍发电厂锅炉釆用气化小油枪冷炉点火技术及其节能效果。改造后可节约燃油80%以上,关键词气化油点火燃烧器节能中图分类号TH136文献标识码B一、概述直流燃烧器;锅炉前部为炉膛,四周布满水冷壁,水平烟道布置在煤粉锅炉冷态启动时,煤粉空气混合物在冷的燃烧室中有高、低温过热器;后部垂直烟道布置的有双级省煤器和双级空很难稳定点燃,因此在燃烧设备启动时,在喷煤粉前总是先启预器;制粉系统为中储式钢球磨煤机,锅炉制粉系统采用MC动点火油枪,喷烧易于保持火焰稳定的燃料油,每小时的燃油250/320中速磨煤机正压直吹式制粉系统每台磨煤机带8只喷量约为锅炉额定燃烧热量的30%,直至把锅炉各处加热至高燃器采用两层布置共配备有4支油枪,点火油枪和稳燃油枪各温后,才将烧油切换至烧煤粉。燃烧低挥发分煤种或劣质煤的2支,每支出力分别为1500kg/h和8okg/h。燃油压力294MPa锅炉,其煤粉气流的着火性能和煤粉火焰在低负荷时的稳定8号锅炉主要参数见表1,煤质特性见表2。性更差。我国煤炭资源虽然丰富,但分布极不均衡、且煤种多表18号锅炉主要参数变、煤质较差燃烧效果不好。低挥发分和劣质煤种占我国电「最大连续蒸发量/(vh)动力用煤70%,为了提高这些可燃性较差的煤种的着火和额定汽包压力MP低负荷时燃烧稳定性常用的办法就是投入助燃用油。仅仅为额定主蒸汽压力MP了用于锅炉启动和低负荷下助燃,我国每年要消耗大量的燃额定蒸汽温度rC料油。燃烧方式四角直流喷燃器、切圆燃烧火力发电厂煤粉锅炉的启动和低负荷稳燃要耗用大量的燃点火方式四角0号柴油点火油枪点火油又由于电网调峰的要求锅炉经常处于频繁启停和低负荷工「不投油助燃时最低稳燃负荷MW况下运行因此以煤代油,节约厂煤粉锅炉的启动和低负荷稳燃「空气预热器型式管式立式用油是一个亟待解决的问题发电厂8号锅炉为四川锅炉厂生产的CG-130/3.82-M6型二、气化油点火技术原理的单汽包自然循环、炉型呈Ⅱ型布置,采用煤粉悬浮燃烧、固态1气化小油枪燃娆器燃烧原理排渣的中温中压蒸汽锅炉燃烧设备采用四角布置,切圆燃烧的利用压缩空气采用气泡雾化方式将燃料柴油雾化成超细油表1PLc程序代码DBD4大于等于 DBL DBD12的上升沿,只要具备系统启动条代码含义件,4台循环泵即按照过程1和过程2交替的控制方式运行,防0801级热交换1·泵止单台水泵启动频繁引发电机绕组过热,损坏设备,总体上使系1级热交换2·泵统水泵各自运行时间尽量相等Q8.22级热交换1泵3应用效果2级热交换2"泵(1)余热利用彻底、回收率高。项目完成后,洗浴热水箱的温2级热交换1”泵接触器常开反馈触点度可加热到65℃,锅炉年消耗天然气量约下降3.5%,年节约天I502级热交换2"泵接触器常开反馈触点然气费用64万余元MI0.5洗澡热水箱的水位允许中间位(2)真空回潮设备抽真空蒸汽余热被蒸汽余热回收利用装H2.446514台水泵的热继电器常开反馈触点置充分冷凝吸收,压力迅速降至常压,高速蒸汽流排空产生的噪DBL.DBX400系统自动运行允许位声也由改进前的115dB降至60dB(均含背景噪声)以下,有效消除了真空回潮设备对周边的噪声污染。W13.0634DB1. DBDO洗游澡热水箱给水温度DB1. DBD4抽真空燕汽管道蒸汽温度作者通联:河南中烟工业有限责任公司漯河卷烟厂动力车DB1. DBD12抽真空蒸汽管道蒸汽温度设定上限间河南漯河市中国煤化工DBLDBD36职工洗浴温度下限E-mail: ThlHCNMH凌瑞〕设冒理与维2013N6表28号锅炉煤质特性粉稳定着火将改善整个炉膛的着火稳定状态;③点燃小油枪后项自设计值校核煤种即可投煤粉,通过调节给粉机转数来满足锅炉升温升压需求;④收到基碳Car%可大量节约点火及助燃用油。经过详细的设计计算,将下层1、3收到基氢Har/%2.2582.78号两只煤粉喷燃器改造为25kg/h气化小油枪点火及稳燃燃烧收到基氧Oar%3.5963.40器。改造不改变原一次风管走向假想切圆直径及支架承点及二收到基氮Na%0.847次风箱;不改变原下层煤粉燃烧器与炉膛的整体相关设计。气化收到基硫St,ar/%小油枪燃烧器迎风易损面釆用复合金属碳化钨材料,提高易损2.002件寿命。收到基水分Mta%10.10(2)气化小油枪由原燃油管供油。利用其他锅炉回油管由锅收到基灰分Aar/%炉至油灌,同时在气化小油枪油系统上设有一套柴油过滤装置,可燃基挥发份vdaf%16.173防止小油枪堵塞增加系统安全可靠性。低位发热量 Qnet.ar/Mkg20457(3)在锅炉7m层安装一台空气压缩机作为气化小油枪的压缩空气气源,系统安装滤水防尘压缩空气调节装置保证空气滴进行燃烧,同时用燃烧产生的热量对燃料进行初期加热,扩品质增加系统安全可靠性容,后期加热,在极短的时间内完成油滴的蒸发气化,使油枪在(4)从送风机出口至炉四角燃烧器安装冷却风管道,做气化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小油枪及火检系统冷却风用,另外增设一套高压风,点火时强化火焰温度。火焰以超音速速度传播、火焰呈完成透明状(根部为燃烧,补充燃烧所需氧分。蓝色、中部及尾部为透明白色),火焰中心温度高达1400~(5)根据发电厂机组控制系统特点,自动点火控制系统就地180℃,高温火核在煤粉燃烧器内直接点燃煤粉燃烧,从而实现操控点火设备的自动、单控运行,并给出工作状态信号,可以提电站锅炉启动停止以及低负荷稳燃以煤代油的效果供信号给远操监控并接受远操控制。系统程序可以将信号提供2气化小油枪直接点燃煤粉原理给FSSS系统控制。也可采用西门子公司S7-200PIC作为控制气化小油枪燃烧形成的高温火焰和进入燃烧器的煤粉颗粒核心实现远控要求。直接接触,使得煤粉特性发生变化,极高的加热速率使得挥发分四、改造后运行方式析出速度大大加快,煤粉颗粒温度急剧生高、破裂燃烧,然后进如为冷炉点火,点火前应由邻炉送粉至3m以上粉位,为入前部内风膜燃烧器逐步点燃剩余煤粉,实现了煤粉的分级燃有利于着火和提高点火期间的燃烧效率,应尽可能用较细的烧燃烧能量逐级放大,达到点火并加速煤粉燃烧的目的,大大煤粉。如为计划性短时间停炉,应在停炉前为该炉下次启动存减少煤粉燃烧所需引燃能量。满足了锅炉启、停及低负荷稳燃的放细粉。如不能邻炉送粉,且粉仓无粉,则按电厂点火规程点需求。火启动。3气化小油枪稳燃原理1冷态启停采用浓淡燃烧方式已经使煤粉在着火区域形成了高浓度(1)启动吸送风机,调整点火燃烧器一次风压为正常运行值高温度、少空气、易着火的有利条件。投入小油枪后,轻油的烃类的一半左右,其他各一次门关闭。挥发使得煤粉着火区域的挥发份浓度和还原性气氛有了显著提(2)投入气化小油枪程序将自动进入点火程序。如小油枪高,着火热降低,火焰传播速度加快,其有利于着火和稳燃是显在半分钟内不着火时,油阀自动关闭,检查完毕,再重新投入,直而易见的至气化小油枪点火成功小油枪投人之后,大大改善了煤粉的着火条件,使得每支直(3)气化小油枪着火后即可投粉,投粉前先调一次风压为正流燃烧器形成了各自独立的燃烧小中心,同层燃烧组织此时具常稍低数值,然后投粉。煤粉着火后再调整一次风压为正常数有了邻角互稳和单角自稳的双重稳燃条件,大大提高稳燃效果。值。煤粉中的挥发分在较低的截面热负荷下易造成析出不稳定,使(4)点火燃烧器应尽量两角投入,粉量应逐渐加大。得着火初期发生脉动性燃烧随时间的延续燃烧恶化。小油枪(5)两个点火燃烧器带粉投入运行后,适当开下层二次风的投人,为煤粉燃烧提供了较为稳定、充足的可燃气体,燃烧脉门,以补充燃烧空气。动就会消失(6)燃烧着火稳定后,根据升压升温的需要,用调整给粉机在更低负荷需投油稳燃时,通过气化小油枪的燃烧热提供转速的方法来控制升温升压速度。煤粉着火区所需的局部高温、高燃源着火条件,并且遏制了煤粉(⑦)两台点火燃烧器皆投入并且燃烧良好时,可根据升负荷着火随负荷降低而产生的波动(相当于一个稳定热源阻尼)保的需要投入邻角火嘴。证了煤粉出口的着火稳燃要求形成一种稳定的着火热源,从而2热态有粉启动实现整个炉膛煤粉稳燃要求的良性燃烧循环。启动送引风机后,打开下层两台气化小油枪点火开关,小油三、气化小油枪点火改造枪着火正常,可启动下层两台燃烧器相配套的给粉机,燃烧器带(1)根据新疆拜城发电厂8号炉燃用煤质的情况,并依据:粉投入运行后中国煤化工速度用调整给粉机①当锅炉在低负荷运行时一般停上组燃烧器;②炉内有一层煤转速的方法来CNMHG设画■理与维2013№6中的一大难题。国外某品牌卧式四缸高压柱塞泵,还带有辅助隔颗粒介质柱塞泵柱膜液压泵。输送介质为己二腈溶液、NaOH溶液和含有一定颗粒的催化剂溶液(其中催化剂颗粒为20-30μm)。该泵辅助隔膜液塞密封系统改进压泵为乙醇冲洗泵,乙醇经隔膜液压泵升压后冲洗催化剂硬质颗粒溶液,从而使催化剂不能进入柱塞填料压盖部位。原泵柱塞密封是盘根密封,运行中含有硬质颗粒浆料的混合液极易沿柱塞泄漏,泄漏的催化剂颗粒又加剧了填料的磨损(柱塞每分钟往赵时超石福恩复运动190余次),密封填料的频繁泄漏需频繁切换设备更换柱塞填料(平均每12天1次)。设备经常维修,同时泄漏的己二腈1问题为进口原料,价格昂贵且有毒有害,污染环境。柱塞泵具有计量稳定,出口压力高和自吸能力强的特点,但2原因柱塞处密封容易泄漏,特别是输送含有颗粒介质的物料是使用(1)柱塞密封填料。柱塞密封为盘根填料,成卷包装的盘根3两联轴器未联到一块就打表联轴器找正常见由于未将两联轴器穿到一块,打表过程中两联轴器一端旋转另一端静止。由于联轴器在制造过程中存在偏差联轴器的端面不是完全平整,圆周也不是十分圆,造成测量数据有偏误区及正确做法差正确做法应在打表前将联轴器用螺栓或柱销串联,注意保证螺栓或柱销能在两联轴器的螺栓孔中轴向和径向都有一定的曹昆朋活动量,这样才能测量精确。4按所测数据增减垫片后再测量还是偏差很大找正打表时只使用1个或两个百分表找正时经常遇到的情况是按照打表数据增减垫片后,再打使用1个百分表只能作用在联轴器的圆周方向或端面上,表发现数据偏差依然很大。在排除百分表故障的情况下,一般是机泵类设备盘车过程中会出现轴向窜动现象,由于窜动量不均增减垫片的问题,用于现场增减的垫片通常都是用剪刀裁剪,由匀,在端面或圆周使用1个百分表会造成数据差别较大,测得的于裁剪不整齐导致边角起皱,使得增减垫片的实际厚度与垫片数据易失真。的整体厚度存在偏差造成测量数据不准确。正确做法需要在联轴器端面方向上使用两个成180方向正确的方法应在裁剪垫片时,对裁剪后的边角进行修整,保安置的百分表,用于抵消窜动量不一致的情况,因此联轴器找正证垫片平整无起皱及卷边现象,这样按照计算数据找正才能快打表时,一般情况下需要用3块表即圆周1块表,端面两块表速有效。(在联轴器端面上呈180°)还有一种情况是由于机泵本身的系统误差,如轴与轴瓦接2找正时未将地脚螺栓拧紧就打表触不均匀、轴本身存在挠度等情况。一般遇到这样的情况,可以地脚螺栓未紧固或紧固不彻底就打表,此时机泵地脚螺栓在打表时连续多打几次,直到数据稳定为止。W130637的状态和实际运行状态差别较大,导致测量数据存在较大偏差,测得的数据为虚假数据作者通联:河南心连心化肥有限公司二分公司设备科正确做法是打表之前将机泵的地脚螺栓进行紧固,紧固程南新乡市经济开发区青龙路东段453700度和机泵在运行时的状态一样,这样测得的数据才是真实数E-mail:kp99@163.com〔编辑利文〕五、应用效果表3点火启动方式改造前后对比8号炉整个启动过程使用气化小油枪点火技术,累计年使项目」大油枪启动气化小油枪启动用5h和传统大油枪启动过程对比见表3统计结果表明,8号油枪出力/k9h)炉使用微油点火技术比大油枪启动节约燃料费用62万多元,经油枪个数济效益可观。投运时间h通过此次开炉的实践表明,微油点火具有以下优点:①冷炉用油量/t244.82224点火节油率高;②不增加飞灰可燃物,可在点火时,随时启动电除尘,起到良好的环境保护作用;③冷炉升炉过程中,平均燃烬率高;④不影响锅炉效率;⑤系统操作简单,维护方便,便于生产作者通联管理。W1306-35YH中国煤化工县842316CNMHG辑王其〕设画理与维备2013N6