小油槍點火技術(shù)

名稱單位過熱蒸汽：最大連續(xù)蒸發(fā)量(BMCR)t/h1958額定蒸發(fā)量(BRL)t/h1901額定蒸汽壓力(過熱器出口)MPa(a)29.4額定蒸汽壓力(汽機入口)MPa(a)28.00過熱蒸汽出口溫度℃605再熱蒸汽：蒸汽流量(BMCR/BRL)t/h1656/1601進口/出口蒸汽壓力(BMCR)MPa(g)5.683/5.483進口/出口蒸汽壓力(BRL)MPa(g)5.390/5.197進口/出口蒸汽溫度(BMCR)℃360.5/623進口/出口蒸汽溫度(BRL)℃354.8/623給水溫度(BMCR)℃302給水溫度（BRL）℃300名稱符號單位BMCR工況BRL工況干煙氣熱損失LG%4.184.07氫燃燒生成水熱損失LHm%0.280.27燃料中水分引起的熱損失Lmf%0.140.14空氣中水分熱損失LmA%0.090.08未燃盡碳熱損失LUC%0.420.42化學未燃盡損失Lco%0.070.07輻射及對流熱損失L%0.170.17未計入熱損失LUA%0.130.13制造廠裕量Lmm%0.30保證熱效率(按低位發(fā)熱量)%94.35燃料消耗量kg/h253590247730爐膛容積熱負荷kW/m373.2爐膛斷面熱負荷MW/m24.157水冷壁壁面熱負荷MW/m20.3385燃燒器區(qū)壁面熱負荷MW/m21.405省煤器出口空氣過剩系數(shù)1.151.15爐膛出口過?？諝庀禂?shù)1.141.14環(huán)境溫度℃20空氣預熱器入口風溫（一次風/二次風）℃31/2331/23空氣預熱器出口風溫（一次風/二次風）℃333/352331/349空氣預熱器出口煙溫（修正前）℃128125空氣預熱器出口煙溫（修正后）℃123121圖1燃燒器布置圖圖2DRB-4Z燃燒器結(jié)構(gòu)圖2鍋爐燃料2.1鍋爐燃項目單位設計煤種（蒙混煤）校核煤種1（煙混煤）校核煤種2（晉北煙煤）工業(yè)分析工業(yè)分析：收到基全水分Mt%16.013.212干燥無灰基揮發(fā)份Vdaf(可燃基)%35.4336.5539空干基水分Mad%6.975.642.0收到基灰份Aar%11.7116.2019發(fā)熱量收到基低位發(fā)熱值Qnet.arMJ/kg21.9021.5021.00元素分析收到基碳Car%57.4755.1154.95收到基氫Har%3.473.363.47收到基氧Oar%10.1010.728.71收到基氮Nar%0.700.750.87收到基硫Sar%0.550.661.00灰熔融溫度變形溫度DT℃1130>1500>1400軟化溫度ST℃1150>1500>1400流動溫度FT℃1170>1500>14002.2鍋爐燃油鍋爐點火及助燃采用0號輕柴油，油質(zhì)分析資料如下油種0號輕柴油運動粘度（20℃時）不大于3.0～8.0mm2/s（CST）灰分Aar≯0.02%水分War痕跡硫含量Sar≯0.2%機械雜質(zhì)無凝固點0閉口閃點：不低于55℃燃油密度830kg/m3低位發(fā)熱量41800kJ/kg答：1）鍋爐最下層前墻、后墻配置12套微油點火燃燒器。前后墻對沖燃燒煤粉鍋爐，微油點火燃燒器安裝在鍋爐燃燒器的前墻和/或后墻最下層，每個燃燒器均安裝一個微油點火燃燒器。切圓燃燒煤粉鍋爐，微油點火燃燒器安裝在鍋爐燃燒器的最下層和/或下數(shù)第二層，每個燃燒器均安裝一個微油點火燃燒器。2）為了使具有微油點火功能的微油點火燃燒器與原主燃燒器性能一致，采用如下的燃燒器結(jié)構(gòu)：a)微油點火燃燒器由油燃燒器（軸向插入煤粉燃燒器）、中心筒一級燃燒室、內(nèi)套筒二級燃燒室、外套筒等部分組成。其工作原理是雙通道差壓平衡式，其具體情況是：中心筒一級燃燒室：引入濃縮后的含粉氣流，高溫油火焰與煤粉在此發(fā)生強烈的化學反應，煤粉裂解，產(chǎn)生大量揮發(fā)分并被點燃；內(nèi)套筒二級燃燒室：揮發(fā)分及煤粉繼續(xù)燃燒，并將后續(xù)引入的煤粉點燃，實現(xiàn)分級燃燒；外套筒：利用高速含粉氣流冷卻二級燃燒室，同時將部分煤粉推入爐膛燃燒；圖3微油燃燒器結(jié)構(gòu)示意圖該燃燒器的特點是：采用內(nèi)燃式分級燃燒方式，小油槍沿燃燒器軸向插入，其小油槍燃燒的火焰與一次風同向，且處于一次風中心，真正形成了“粉包火”，燃燒器外壁的溫度將不會太高；通過安裝在煤粉燃燒器前的一次風管道上的濃縮裝置使燃燒器內(nèi)形成“中心濃四周淡”的濃淡方式，這樣，即使一次風管內(nèi)的煤粉濃度很低（可低至0.18kg（煤）/kg（風），煤粉濃度一般在0.2～0.6），因燃燒器中心的煤粉濃度較高，完全可以滿足很小油火焰就能點燃煤粉的要求，從而可以保證鍋爐啟動曲線對點火熱容量低的要求；燃燒器內(nèi)外筒形成的同心并聯(lián)通道結(jié)構(gòu)，保證了中心濃煤粉先著火后，在煤粉通過燃燒器向爐內(nèi)流動過程中，逐步引燃四周煤粉，其外側(cè)淡煤粉對溫度較高的燃燒器內(nèi)筒壁將起到冷卻作用，從而取消了專門的（從二次風引入的）氣膜風，簡化了燃燒器結(jié)構(gòu)。b)具體燃燒器改動方法為:將原燃燒器的一次風筒部分及一次風管彎頭（接近燃燒器處段），替換為特制的可實現(xiàn)分級點火的微油點火燃燒器（保持與原燃燒器外形尺寸一致）。該燃燒器自帶直角彎頭，彎頭帶煤粉濃縮機構(gòu)且內(nèi)襯耐磨材料。進粉（一次風）方式為直流；不改變?nèi)魏味物L系統(tǒng),保持其旋流特性。因進粉方式為直流方式并采用多級燃燒,故每級燃燒筒之間的一次風粉也起到了氣膜冷卻的作用,從而使燃燒器更加不容易超溫結(jié)焦。c)在燃燒器本體溫度最高的兩個位置：燃燒器中心筒及噴口，分別安裝溫度傳感器，實時檢測燃燒器壁溫，以便操作人員可以通過對風、粉參數(shù)的調(diào)整來控制燃燒器壁溫，避免燃燒器超溫、結(jié)渣等問題的發(fā)生。d)燃燒器及彎頭均采用法蘭連接，檢修時可以從外部整體抽出方便檢修。答：a）根據(jù)經(jīng)驗，將在鍋爐最下層的前墻、后墻配置微油點火燃燒器。b）微油點火系統(tǒng)的點火方式是：先通過高能點火器（電子打火）點燃小油槍；小油槍的高溫油火焰再直接點燃微油點火煤粉燃燒器的煤粉；最后這些點燃了的煤粉再將鍋爐整個點燃直至鍋爐啟動運行。c）鍋爐冷爐啟動時，為了滿足鍋爐的升溫升壓曲線的要求，開始階段燃燒器的出力必須較小，即磨煤機應在最小出力下運行（此時一次風粉管道的煤粉濃度較?。?。但為了利用小油槍所具有的有限的能量直接點燃煤粉，其點燃的煤粉濃度又不能太小，通過煤粉濃縮裝置解決這一問題。即在煤粉燃燒器的入口加裝濃縮裝置，使得煤粉燃燒器截面上的煤粉分布成為中心濃四周淡的狀況，這就將小油槍出口處（即燃燒器中心筒處）煤粉濃度達到了點火濃度。從而可以保證冷態(tài)點火開始階段一次風管煤粉濃度僅在0.18左右時就能點燃煤粉、滿足不偏離升溫曲線的要求。d）微油點火系統(tǒng)實施后的節(jié)油率：微油點火系統(tǒng)小油槍的出力，主要根據(jù)燃燒煤質(zhì)狀況來決定。根據(jù)提供的設計煤種、校核煤種參數(shù)情況，微油點火單只油槍出力可以控制在50～80kg/h，這樣12只小油槍共耗油將小于960kg/h。在配有（通過輔助蒸汽加熱的）暖風器的冷爐制粉系統(tǒng)運行正常情況下(即：在投小油槍前能實現(xiàn)磨煤機啟動制粉)，若鍋爐正常冷態(tài)啟動需10個小時，則鍋爐啟動共計耗油9600kg。這樣，與通常情況下不采用微油點火系統(tǒng)的常規(guī)油槍點火耗油相比（根據(jù)統(tǒng)計，在非常好煙煤情況下，通常660MW機組的冷態(tài)點火用油起碼也在100t左右），其節(jié)油率能達到90%。一臺660MW機組鍋爐/(3600*3.14*〔(448*10-3〕2*6*273)=17.86m/s該風速下，因啟動階段煤粉濃度很低，故不會造成積粉堵管，可以滿足正常運行。為了更加充分的實現(xiàn)微油點火系統(tǒng)節(jié)油的目的，增加暖風器以加熱所改造微油點火燃燒器對應磨煤機進口的一次風，實現(xiàn)冷爐制粉。通常（利用輔助蒸汽加熱的）暖風器安裝在所改造燃燒器對應的磨煤機進口一次風管道旁路上，安裝在A磨（或B磨）的熱一次風管道的旁路上。需要說明的是，為了達到磨煤機啟磨制粉的條件，即磨煤機進口風溫須達到180℃以上（磨煤機出口風溫75℃），其加熱暖風器的輔助蒸汽參數(shù)就必須≥1.1MPa。這是因為暖風器加熱的熱量主要來自蒸汽的汽化潛熱，1.1MPa蒸汽對應的飽和蒸汽溫度為190℃左右，考慮到暖風器加熱時蒸汽與被加熱風間所需的溫度差至少要10℃，所以1.1MPa的壓力需滿足。答：為了保證微油點火系統(tǒng)油系統(tǒng)不受大油槍系統(tǒng)的影響，從爐前油系統(tǒng)母管（2.5～3.0MPa）的速斷閥后引出一單獨的管路作為小油槍系統(tǒng)的供油母管，經(jīng)截止閥、過濾器、減壓穩(wěn)壓閥，使油壓變?yōu)?.8～1.5Mpa（此壓力通過壓力變送器傳送到主控室DCS系統(tǒng)供操作人員監(jiān)控），而后將此油母管設置成一個圍繞鍋爐的環(huán)形油管路,在每一個微油點火油槍位置引出支路（數(shù)量與燃燒器相同），分別經(jīng)截止閥、過濾器、氣動快關(guān)閥、金屬連接軟管送到小油槍，其整個油系統(tǒng)是一個獨立的系統(tǒng)，且點火過程能由DCS系統(tǒng)自動控制運行。保證微油點火燃燒器的性能指標的基本參數(shù)。燃燒器油槍出力：50～80kg/h。燃燒器阻力正?！?.5kPa，點火瞬間≤0.7kPa。微油點火燃燒器穩(wěn)定運行時能滿足磨煤機最低出力15.8t/h的要求。微油點火燃燒器穩(wěn)定運行時能滿足磨煤機的最小通風量72.1t/h要求。燃燒器壁溫不超過700℃。燃燒器防磨件等使用壽命應大于50000h，噴嘴使用壽命應不低于80000h。微油點火燃燒器應滿足機組安全運行。點火5min內(nèi)的燃盡率為＞50%（要求不低于50%），30min內(nèi)的燃盡率為80%（要求不低于80%）。微油點火要求的一次風煤粉濃度范圍0.18-0.6（進入微油點火燃燒器處值）機組正常冷態(tài)啟動最大耗油量≤9.6t。微油點火節(jié)油不低于90%。微油點火燃燒器應不影響原爐內(nèi)燃燒動力場，燃燒器阻力應符合雙調(diào)風旋流燃燒器的設計要求，不發(fā)生因油粉混合物瞬間點火燃燒、燃燒器阻力增大而發(fā)生回火現(xiàn)象。加以必要的說明。答：微油點火系統(tǒng)的燃燒器，一般不改變原燃燒器風粉特性及原動力場，以使煤粉都能按照原燃燒器工況進入鍋爐中心火球進行燃燒；另外也不改變原二次風的任何結(jié)構(gòu)，對于原來的旋流狀況沒有發(fā)生任何改變；再外，小油槍采用軸向插入燃燒器的結(jié)構(gòu)方式，使得著油火焰與一次風同向，燃燒器阻力基本不發(fā)生變化，其整個燃燒器的性能保持與原主燃燒器一致，完全可以保證作為主燃燒器使用時的出力及與其他燃燒器的阻力匹配。微油點火燃燒器采用雙筒壓差平衡式放大燃燒技術(shù)：當油火焰在中心筒劇烈燃燒引起氣體膨脹阻力瞬間增大時，并行的外筒阻力相對減小、流速增大，使得整體燃燒器的阻力不會突然增長，從而避免了燃燒器發(fā)生回火的現(xiàn)象。燃燒器應能夠在不借助大油槍或相鄰其它燃燒器的情況下單獨長時間穩(wěn)燃，鍋爐的最低穩(wěn)燃負荷應滿足原設計要求（在燃用設計煤種時，最低穩(wěn)燃負荷不大于30%BMCR），鍋爐受熱面在使用微油點火后無論是何種原因都不允許出現(xiàn)壁溫超過材料允許的要求數(shù)值。答：目前電力行業(yè)的鍋爐低負荷穩(wěn)燃特性，很大的一個原因在于燃燒器的濃淡燃燒，例如四角的水平濃淡燃燒器、巴布科克日立公司HT-NR3及英巴的四周濃淡燃燒器等等。為了不影響鍋爐的低負荷穩(wěn)燃能力，應充分采用濃淡分離燃燒技術(shù)（中心濃四周淡），既實現(xiàn)了少油、微油點火技術(shù)，也盡量提高了作為主燃燒器的自穩(wěn)燃能力。對于墻式燃燒鍋爐，在燃燒器噴口設計穩(wěn)燃設備（如穩(wěn)燃齒等），進一步提高燃燒器的低負荷穩(wěn)燃能力，另外在燃燒器里面，根據(jù)原燃燒器的具體情況，也可以設計百葉窗等來加強燃燒器的低負荷穩(wěn)燃能力。問題：燃燒器出口一次風動力場氣流的爐內(nèi)工況基本不變。在正常運行中不發(fā)生超溫、燃燒效率下降。飛灰、爐渣含碳量不應明顯升高并控制在鍋爐的合理范圍內(nèi)、省煤器出口NOx排放不應大于240mg/Nm3（O2=6%）。答：該問題主要是針對，微油煤粉燃燒器作為主燃燒器時，對飛灰及爐渣可燃物的影響。下面分別分析如下：a、微油改造后，爐渣可燃物一般不會升高，因為小油槍燃燒器改造，一般不改變原燃燒器風粉特性及原動力場，以使煤粉都能按照原燃燒器工況進入鍋爐中心火球進行燃燒。b、對于鍋爐飛灰可燃物也不會升高，因為小油槍燃燒器也屬濃淡燃燒器，具有一定的穩(wěn)燃能力，另外噴口加裝穩(wěn)燃齒等穩(wěn)燃措施，故當作為主燃燒器時，煤粉出口后，就會進入爐膛火球進行著火，燃燒器的黑龍區(qū)和改造前也基本一致，故能達到較好的燃盡度，飛灰可燃物不會上升。另外，小油槍改造一般都是改造最下層或次下層，對于飛灰可燃物影響將更小，因為煤粉燃燒后，火焰往上沖，上層燃燒器會繼續(xù)加強燃燒。問題：微油點火燃燒器結(jié)構(gòu)必須簡單，且能滿足各燃燒器之間阻力匹配的要求。答：微油點火系統(tǒng)燃燒器，采用小油槍軸向插入燃燒器的結(jié)構(gòu)方式，使得著油火焰與一次風同向，一次燃燒器阻力基本不發(fā)生變化，其整個燃燒器的性能保持與原主燃燒器一致，完全可以保證作為主燃燒器使用時的出力及與其他燃燒器的阻力匹配。問題：微油燃燒器的油燃燒器、煤粉燃燒器需有可靠的冷卻措施，防止出現(xiàn)油燃燒器及煤粉燃燒器燒損。答：a)微油點火系統(tǒng)的油燃燒器有特殊的配風裝置，該配風既起到給油槍助燃也起到冷卻油槍頭、吹掃油槍頭的作用，故不會造成高溫而結(jié)焦或積炭。b)微油點火系統(tǒng)的煤粉燃燒器采用內(nèi)燃式分級燃燒方式，油槍沿燃燒器軸向插入的方案，其小油槍燃燒的火焰與一次風同向，且處于一次風中心，真正形成了“粉包火”；通過安裝在煤粉燃燒器前的一次風管道上的濃縮裝置使燃燒器內(nèi)形成“中心濃淡”的濃淡方式，結(jié)果中心濃煤粉先著火，在煤粉通過燃燒器向爐內(nèi)流動過程中，逐步引燃四周煤粉，同時外側(cè)淡煤粉對溫度較高的燃燒器內(nèi)筒壁起到了冷卻作用；并且可以通過一次風速的調(diào)整來控制燃燒器壁溫，避免了燃燒器超溫、結(jié)渣等問題。問題：詳述其微油點火燃燒器的油槍霧化方式及配風方式等技術(shù)特點。答：建議微油點火油燃燒器采用壓縮空氣霧化的方式：燃油初始階段在壓縮空氣的作用下被霧化成很微小的油霧，很短的時間內(nèi)發(fā)生劇烈燃燒，由于燃燒室本身是耐高溫及蓄熱材料，壁溫迅速升高，很快達到足以使噴入燃燒室的油霧氣化，加劇了燃燒速度，產(chǎn)生很高溫度的火焰，為點燃中心筒內(nèi)的煤粉提供初始熱源。再加上合理的配風，加強擾動及深度補氧等措施加強混合，讓燃油在著火前、著火過程中及燃燒后期都有氧氣補充進去并強烈混合，使火焰根部呈藍色透明狀，燃燒強度很高，火焰平均溫度可達1600℃～1800℃，為少量油點燃煤粉提供了充分保障。通常油配風（又叫助燃風）是從一次風機出口引出來提供。問題：點火燃燒器必須采取穩(wěn)定可靠的點燃措施，確保點火過程中不爆燃、不發(fā)生二次燃燒；點火過程及正常運行過程中燃燒器內(nèi)部及附近不結(jié)渣、不燒損。答：1）為了保證機組安全穩(wěn)定的啟動，微油點火系統(tǒng)應設置兩套火檢系統(tǒng)：a）對小油槍油火焰的監(jiān)測配置可見光火檢，參與FSSS保護。b）對每只煤粉燃燒器都配置圖像火焰監(jiān)視探頭，可以直觀的監(jiān)視煤粉燃燒的情況，隨時對狀況進行處置。2）微油點火燃燒器不會發(fā)生超溫、結(jié)渣的現(xiàn)象：燃燒器采用內(nèi)燃式分級燃燒方式，油槍沿燃燒器軸向插入的方案，其小油槍燃燒的火焰與一次風同向，且處于一次風中心，真正形成了“粉包火”；通過安裝在煤粉燃燒器前的一次風管道上的濃縮裝置使燃燒器內(nèi)形成“中心濃淡”的濃淡方式，結(jié)果中心濃煤粉先著火，在煤粉通過燃燒器向爐內(nèi)流動過程中，逐步引燃四周煤粉，同時外側(cè)淡煤粉對溫度較高的燃燒器內(nèi)筒壁起到了冷卻作用；再外可以通過監(jiān)視燃燒器壁溫而對一次風速或煤粉量進行調(diào)整來控制燃燒器壁溫。從而避免了燃燒器超溫、結(jié)渣等問題。問題：點火燃燒器的出力能適應磨煤機出力調(diào)整范圍。滿足鍋爐冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)和極熱態(tài)啟動曲線的要求，同時滿足鍋爐滿負荷連續(xù)運行的要求。答：1）一般情況下，冷爐啟動時，為了滿足鍋爐的升溫升壓曲線的要求，開始階段燃燒器的出力必須較小，即磨煤機應在最小出力下運行（此時一次風粉管道的煤粉濃度較小）。但為了利用小油槍所具有的有限的能量直接點燃煤粉，其點燃的煤粉濃度又不能太小，為此，可以采用煤粉濃縮裝置解決這一問題。即在煤粉燃燒器的入口加裝濃縮裝置，使得煤粉燃燒器截面上的煤粉分布成為中心濃四周淡的狀況，這就將小油槍出口處（即燃燒器中心筒處）煤粉濃度達到了點火濃度。從而可以保證冷態(tài)點火開始階段一次風管煤粉濃度僅在0.18左右時就能點燃煤粉、滿足不偏離升溫曲線的要求。2）微油點火系統(tǒng)的燃燒器改造，一般不改變原燃燒器風粉特性及原動力場，以使煤粉都能按照原燃燒器工況進入鍋爐中心火球進行燃燒；另外，小油槍采用軸向插入燃燒器的結(jié)構(gòu)方式，使得著火火焰與一次風同向，使得燃燒器阻力不會有多大變化。其整個燃燒器的性能保持與改造前一致.故當燃燒器作為主燃燒器使用時，完全可以滿足鍋爐滿負荷時的出力要求。問題：點火燃燒器后段及噴口的外形主要尺寸與原燃燒器相同，便于燃燒器的布置和與系統(tǒng)的接口，在啟動初期為點火燃燒器使用，鍋爐正常運行時當作主燃燒器使用，詳細說明點火燃燒器形式和保證燃燒器使用壽命的措施。答：1）微油點火燃燒器的外形主要尺寸與原燃燒器相同。2）煤粉燃燒器中心筒及噴口采用耐熱合金鋼鑄造而成，一次風彎頭及內(nèi)部濃縮裝置采用耐磨合金鋼或加襯陶瓷，提高燃燒器的耐磨特性，保證使用壽命≥50000h。在燃燒器上安裝有壁溫測點，能夠在線監(jiān)測燃燒器中心筒和前端溫度較高的位置的溫度，及時進行風、粉參數(shù)的調(diào)整，保證燃燒器不超溫。問題：點火燃燒器爐前油系統(tǒng)的油管路上安裝一級、二級過濾器，每只燃燒器前配有過濾器，微油點火油母管配有2套過濾器，互為備用，并且能夠保證油質(zhì)的清潔，油槍不堵塞。答：在微油系統(tǒng)的主管路、支管路上各安裝一道過濾器，在小油槍的進口安裝一道過濾器，以保證油槍不堵塞。問題：油系統(tǒng)的控制接入FSSS系統(tǒng)。提供微油點火系統(tǒng)范圍內(nèi)所有儀表、控制設備及控制柜、點火就地控制箱、火檢等；提供點火控制及保護邏輯給DCS供貨商。答：a)設置就地控制柜，且在就地柜上設置遠方/就地操作按鈕，以實現(xiàn)遠方、就地兩種操作模式的轉(zhuǎn)換?，F(xiàn)場的各控制信號通過硬接線的方式從就地控制柜引出送往主控室DCS控制柜，以實現(xiàn)DCS系統(tǒng)的遠程控制。問題：油槍的啟動迅速，當鍋爐燃燒不穩(wěn)時，油槍應能迅速投入。答：當鍋爐燃燒不穩(wěn)需要投油槍穩(wěn)燃時，主控室人員從DCS系統(tǒng)上發(fā)啟動指令，程序?qū)⒆詣樱洪_油管路上的快關(guān)閥、進點火槍、點火。其油槍投入時間10多秒鐘。問題：油槍在停止使用時不得出現(xiàn)油槍內(nèi)積油碳化堵塞油槍現(xiàn)象，要求投標方在系統(tǒng)上加裝過濾凈化裝置。答：a)在微油點火油系統(tǒng)的主路、支路及油槍進口分別設有過濾器。b)在微油小油槍每次停止前（不論是點火完的正常停止還是點火失敗時的臨時退出），程序設置都對油槍進行壓縮空氣吹掃。c)小油槍供油管路上的氣動快關(guān)閥采用高質(zhì)量的閥門，使得小油槍停運期間，沒有絲毫的油泄露到小油槍里。從而保證油槍里任何時候都沒有殘油，也就不會出現(xiàn)油槍內(nèi)積油碳化堵塞油槍現(xiàn)象了。d）點火油槍由壓縮空氣吹掃、空氣或機械霧化。問題：油配風系統(tǒng)至微油點火燃燒器的管路系統(tǒng)的設計，按一次風機性能指標計算。答：油配風系統(tǒng)：從一次風機出口引出管路，經(jīng)一總的電動調(diào)節(jié)風門后，繞鍋爐一環(huán)管，而后在每個微油小油槍的位置，再分別引出管路經(jīng)手動風門、壓力表、軟連接裝置到每個小油槍。其對助燃風的要求是:風壓≥3.0kPa，風量12×1000m3/h=12000m3/h。問題：說明實時監(jiān)測燃燒器壁面溫度的方案，必須保證不發(fā)生燃燒器超溫燒損情況。所有信號接入機組DCS系統(tǒng)。答:微油點火系統(tǒng)的每只煤粉燃燒器在最可能出現(xiàn)高溫的部位處裝設2支熱電偶,然后將此溫度信號接入DCS系統(tǒng)進行監(jiān)測,并同時設有超溫報警功能以便及時進行相應的風粉參數(shù)調(diào)整來保證燃燒器不超溫。

某電廠2×660MW超超臨界機組鍋爐微油點火系統(tǒng)初步設計方案1微油點火技術(shù)介紹1.1點火原理微油氣化直接點火是利用介質(zhì)霧化（壓縮空氣）與氣化相結(jié)合的強化燃燒技術(shù)使燃油充分燃燒，很小的燃油量（根據(jù)電廠燃用煤種及校核煤種，油槍出力約在50-80kg/h）就可獲得一個剛性較強、溫度很高的穩(wěn)定火炬，由于該火炬溫度可達1600—1800℃，當煤粉通過火炬時很快受熱，并使煤粉顆粒破裂粉碎，迅速被點燃。根據(jù)分級燃燒的原理，使煤粉在點火初期就盡可能充分燃燒，達到煤粉鍋爐點火啟動和低負荷穩(wěn)燃的目的。1.2油的強化燃燒技術(shù)燃燒就是燃料和空氣中的氧進行化學反應的過程，首要條件必須使燃料充分與氧混合，混合越快，燃燒得也越快，氧供應的越充分燃燒就越完全。因此油的霧化及與空氣的混合是決定燃燒快慢和完全程度的主要因素。微油氣化油燃燒器就是燃油利用介質(zhì)（空氣）霧化和氣化燃燒相結(jié)合的燃燒方式。初始階段微量燃油在壓縮空氣的作用下被霧化成很微小的油霧，很短的時間內(nèi)發(fā)生劇烈燃燒，由于燃燒室本身是耐高溫及蓄熱材料，壁溫迅速升高，很快達到足以使噴入燃燒室的油霧氣化，加劇了燃燒速度，產(chǎn)生很高溫度的火焰，為點燃中心筒內(nèi)的煤粉提供初始熱源。再加上合理的配風，加強擾動及深度補氧等措施加強混合，讓燃油在著火前、著火過程中及燃燒后期都有氧氣補充進去并強烈混合，使火焰根部呈藍色透明狀，燃燒強度很高，火焰平均溫度可達1600℃—1800℃?；鹧鎰傂詮?、溫度高，為少量油點燃煤粉提供了充分保障。1.3煤粉燃燒機理 根據(jù)微油燃燒有限能量不可能同無限的煤粉量及風速相匹配的原則，應用了分級燃燒、雙筒壓差平衡等成熟的專利技術(shù)，設計了多級燃燒器。它的意義在于應用多級放大的原理，使系統(tǒng)的風粉濃度、氣流速度處于一個十分有利于點火的工況條件，從而完成一個持續(xù)穩(wěn)定的點火、燃燒過程。解決了常規(guī)小油槍點火中煤粉燃燒器噴口處煤油混燒造成的燃盡率低，啟爐時間長等缺點。另外利用淡粉冷卻濃粉，避免了煤粉的貼壁流動及掛焦，同時又解決了燃燒器的燒蝕問題。2設計方案2.1設計說明2.1主要設計原則1）微油點火系統(tǒng)的設計在啟動過程中必須保證啟動過程的安全，即安全穩(wěn)定地點燃，不爆燃、不二次燃燒，投入功率能滿足點火啟動曲線的要求；在正常運行中不影響主燃燒器的主要功能，不影響整體燃燒組織、不超溫、不結(jié)渣，能滿足檢修周期的要求；2）在滿足微油油點火的前提下，各部分系統(tǒng)的設計，應最大限度地利用機組的現(xiàn)有資源，盡可能減少對原配套設備（主要是鍋爐）和系統(tǒng)的改變，以簡化系統(tǒng)、減少投資、方便運行維護，減少對原設計的干擾。3）設計中應充分考慮微油點火系統(tǒng)運行時可能出現(xiàn)危及機組安全運行的情況，并采取相應的防范措施。4）便于運行監(jiān)視、操作和調(diào)整，便于調(diào)整試運。5）盡可能做到熱備用。 2.2微油點火系統(tǒng)構(gòu)成該系統(tǒng)主要由微油點火煤粉燃燒器（含煤粉濃縮裝置），強化燃燒油燃燒器，爐前油（氣）管路系統(tǒng)，助燃風系統(tǒng)，冷爐制粉系統(tǒng)、一次風速在線監(jiān)測系統(tǒng)、圖像火焰監(jiān)視系統(tǒng)和熱工監(jiān)控系統(tǒng)等組成。

圖4單只微油小油槍系統(tǒng)圖2.3.1微油點火煤粉燃燒器對于使主燃燒器兼有微油點火功能的改造，確保原主燃燒器的基本性能不變，使微油點火燃燒器能滿足正常運行的要求，主燃燒器兼有微油點火功能的燃燒器結(jié)構(gòu)形式。微油點火燃燒器由油燃燒器、中心筒一級燃燒室、內(nèi)套筒二級燃燒室，外套筒等部分組成。中心筒一級燃燒室：引入濃縮后的含粉氣流，高溫油火焰與煤粉在此發(fā)生強烈的化學反應，煤粉裂解，產(chǎn)生大量揮發(fā)分并被點燃；內(nèi)套筒二級燃燒室：揮發(fā)分及煤粉繼續(xù)燃燒，并將后續(xù)引入的煤粉點燃，實現(xiàn)分級燃燒；外套筒：利用高速含粉氣流冷卻二級燃燒室，同時將部分煤粉推入爐膛燃燒；

圖1微油點火燃燒器系統(tǒng)圖該燃燒器的特點是：(1)在內(nèi)燃方式的基礎上，利用雙筒結(jié)構(gòu)將部分煤粉推至燃燒器出口，在爐膛內(nèi)燃燒。內(nèi)外筒形成同心雙層并聯(lián)通道，有利于著火燃燒，降低飛灰含碳量，并有利于冷卻內(nèi)筒筒壁，從而取消氣膜風簡化結(jié)構(gòu)。(2)燃燒器的一、二級點火筒為圓形，與鍋爐原主燃燒器的幾何外型尺寸相同，使微油點火燃燒器與原主燃燒器出口氣流的動量矩保持相近。(3)這種結(jié)構(gòu)的燃燒器不但提高了燃盡率，也簡化了結(jié)構(gòu)，降低了阻力，有利于與其它燃燒器之間的阻力匹配；耐磨損的能力也得到提高。(4)根據(jù)燃燒器前一次風管的彎轉(zhuǎn)角度，合理布置中心濃淡分離裝置，以保證一級燃燒室相對較高的煤粉濃度。具體燃燒器改動方法為:拆除原燃燒器的一次風筒部分及一次風管彎頭（接近燃燒器處段），替換為特制的可實現(xiàn)分級點火的微油點火燃燒器（保留原燃燒器噴口不變），該燃燒器自帶直角彎頭，彎頭帶煤粉濃縮機構(gòu)且內(nèi)襯耐磨材料。進粉方式為直流,其余一次風管將不做任何改動。不改變?nèi)魏维F(xiàn)有二次風系統(tǒng)。因進粉方式為直流方式并采用多級燃燒,故每級燃燒筒之間的一次風粉也起到了氣膜冷卻的作用,從而使燃燒器更加不容易超溫結(jié)焦。這種改造方式在我公司等離子或微油點火改造中已有許多應用業(yè)績，技術(shù)成熟，理論和工程實際都經(jīng)過反復的驗證。該改造方式采用油槍沿燃燒器軸向插入的方案，由于微油強化燃燒器的火焰與一次風同向，且處于一次風中心，真正形成了“粉包火”，中心濃煤粉先著火，在煤粉通過燃燒器向爐內(nèi)流動過程中，逐步引燃四周煤粉，可以有效保證少油點火燃燒器四壁溫度在700℃以下，解決了燃燒器中心筒超溫結(jié)渣導致燒損的問題，提高了煤粉燃盡度，降低煙囪排煙黑度。燃燒器中心筒及噴口采用耐熱合金鋼鑄造而成，一次風彎頭及內(nèi)部濃縮裝置采用耐磨合金鋼或加襯陶瓷，提高燃燒器的耐磨特性，保證使用壽命≥50000h。在燃燒器上安裝有壁溫測點，能夠在線監(jiān)測燃燒器中心筒和前端溫度較高的位置的溫度。燃燒器、彎頭均采用法蘭連接，檢修時可以從外部整體抽出方便檢修。2.3.2強化燃燒油燃燒器主要包括小出力油槍、配風筒、燃燒室、點火裝置、可見光火檢裝置等。油槍采用空氣霧化與氣化相結(jié)合的方式，點火裝置采用高能點火，檢測小油槍火焰采用可見光火檢裝置。為保護點火槍的安全，還設有點火槍推進裝置（氣動推進器）。當煤質(zhì)變化時，通過調(diào)整油壓和助燃風風門、甚至更換霧化片，可以保證煤燃燒器的燃燒效率。該油槍的結(jié)構(gòu)簡單，便于拆卸，能快速清理油槍堵塞問題及更換配件。微油強化油燃燒器主要參數(shù)：小油槍：燃油壓力：0.8～1.2Mpa壓縮空氣壓力：0.4～0.65MPa小油槍出力50～80kg/h點火裝置：高能半導體點火點火能量：20J 點火器工作電壓：220V/AC點火槍使用壽命：≥2×105次點火槍氣動推進器：行程200～300mm 換向電磁閥：單電控（單線圈）220V/AC小油槍火焰檢測器：可見光火焰檢測裝置火檢輸出信號：輸出有火/無火的（ON/OFF）開關(guān)量信號圖2微油強化油燃燒器結(jié)構(gòu)簡圖2.3.3微油點火爐前油系統(tǒng)利用原有供油系統(tǒng)母管，引出一路專供微油點火系統(tǒng)使用。此油管路先經(jīng)過一截止閥、過濾器進入一臺減壓穩(wěn)壓閥將油壓調(diào)節(jié)到0.8～1.2MPa，然后再分成8路分別經(jīng)手動閥、二級過濾器、氣動快關(guān)閥、就地壓力表組件、金屬軟管等引至各微油點火油燃燒器。2.3.4壓縮空氣管路系統(tǒng)霧化/氣化小油槍的霧化介質(zhì)為壓縮空氣，壓縮空氣氣源為鍋爐現(xiàn)有的儀表用（或雜用）壓縮空氣。每只油燃燒器所用的壓縮空氣從壓縮空氣母管引出分別經(jīng)手動截止閥、過濾器、氣動球閥、逆止閥、壓力表組件、金屬軟管與油燃燒器連接。單只微油點火燃燒器用氣量不大于0.3m3/min，壓力0.4～0.65MPa。2.3.5油吹掃管路系統(tǒng)從現(xiàn)有儀用（或雜用）壓縮空氣系統(tǒng)母管上引出12路分別經(jīng)手動閥、過濾器、氣動球閥、逆止閥到各油燃燒器，以實現(xiàn)油槍退出時的自動吹掃（在程序中執(zhí)行）。避免油槍在停止使用時出現(xiàn)油槍內(nèi)積油碳化堵塞油槍現(xiàn)象。2.3.6微油點火助燃風系統(tǒng)為保證燃油的強化燃燒，需要給12套油燃燒器提供強化燃燒助燃風。該助燃風的要求是:風壓≥3000Pa，單只油燃燒器風量1000m3/h。助燃風風源可直接取自一次風機出口處，而后經(jīng)一電動調(diào)節(jié)風門后，分12路至每只微油點火燃燒器，在每路單獨加裝手動風門，以方便調(diào)整助燃風參數(shù)，確保油燃燒效果達到最佳。2.3.7冷爐制粉系統(tǒng)1）、加熱方式的選擇按照招標方的要求以及提供的條件，將采用蒸汽加熱器的方式對進A(或B)磨的一次風進行加熱，以實現(xiàn)冷爐啟動。2）、蒸汽加熱裝置的設計原則1)蒸汽加熱器設計參數(shù)的選取應保證磨煤機通風量在規(guī)定的范圍內(nèi)變化時，蒸汽加熱器均能順利疏水。2)蒸汽加熱系統(tǒng)的設計和布置應考慮熱態(tài)下的膨脹和散熱問題。3)由于加熱器的重量較大，應進行分體設計，以便于安裝。4)加熱器的布置應盡可能減少運行中的阻力。3）、加熱器的布置在A(或B)磨煤機入口的熱風風道旁路上安裝蒸汽加熱器，加熱器的熱源來自啟動鍋爐或鄰爐高壓輔汽聯(lián)箱（蒸汽參數(shù)為招標方提供的：壓力≥1.1MPa溫度280～380℃，蒸汽消耗量約8t/h），可以將出口風溫加熱到180℃，達到A(或B)磨啟磨條件。蒸汽加熱器安裝位置將根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定。4）、加熱器的設計在采用廠用輔助蒸汽加熱時，根據(jù)廠用蒸汽參數(shù)（壓力、溫度等），磨煤機出力、風量、熱風溫度、允許阻力大小及現(xiàn)場具體情況設計加熱器的換熱面積。2.3.8控制及監(jiān)測系統(tǒng)控制及監(jiān)測系統(tǒng)包括微油點火就地控制柜系統(tǒng)、火焰圖像監(jiān)視系統(tǒng)、燃燒器壁溫監(jiān)測系統(tǒng)、一次風速監(jiān)測系統(tǒng)等。2.3.8.1微油點火就地控制系統(tǒng)就地控制柜用來進行現(xiàn)場點火操作（在就地操作模式下），主要控制對象有：高能點火器、點火槍氣動推進器、燃油角閥、吹掃閥、霧化閥等。通過切換開關(guān)，既可以實現(xiàn)就地操作也可在集控室實現(xiàn)遠程操作。點火控制具有遠方/就地兩種操作模式。其切換開關(guān)設在就地控制柜。就地控制柜和鍋爐DCS系統(tǒng)通過端子排硬接線的方式傳送信號，以實現(xiàn)微油點火系統(tǒng)的遠程控制。2.3.8.2圖像火焰監(jiān)視系統(tǒng)圖像火焰監(jiān)視系統(tǒng)由圖像火檢探頭（CCD）、視頻電纜、九畫面分割器及探頭冷卻風構(gòu)成，用于監(jiān)視微油點火點燃的煤粉火焰。每套燃燒器分別安裝一只帶CCD攝像機的監(jiān)視探頭，其視頻信號通過視頻電纜送至集控室內(nèi)九畫面分割器，經(jīng)處理后再送至主控室顯示裝置，運行人員可以很直觀地監(jiān)視每只燃燒器的燃燒情況。為防止監(jiān)視探頭因爐膛高溫損壞，從鍋爐FSSS火檢冷卻風機管道引出冷卻風接到探頭