微油点火控制系统介绍及应用

摘 要本文介绍了金桥热电厂#2炉微油点火控制系统的工作原理及特点，及为解决在冷炉、冷风、冷粉、煤质变化大的条件下直接点燃无烟煤、贫煤、烟煤等各种煤种的问题，而进行的一次点火控制系统改造及最后的运行效果。

关键词微油；点火；控制；改造

中图分类号TK223.23文献标识码A文章编号1673-9671-(2012)041-0097-01

1概述

金桥热电厂2×300 MW机组工程采用东方锅炉厂生产的DG1025/18.2-Ⅱ6型锅炉，亚临界、一次中间再热、自然循环单汽包、单炉膛、平衡通风，摆动燃烧器四角切园燃烧，固态排渣煤粉炉。A层燃烧器使用等离子点火。

原等离子点火系统对煤质要求较高，不能适应煤质的变化，而实际运行中又不能满足等离子点火系统所要求的煤质，至使锅炉的点火和稳燃需消耗大量燃油。随着油价不断上涨，燃煤锅炉点火和稳燃用油亦被作为一项重要的考核指标。微油点火系统彻底解决了以上所有问题。

2微油点火系统原理

采用强化燃烧的油燃烧器发出的不低于1800℃的高温火焰将通过煤粉燃烧器的一次风粉气流瞬间加热到不同煤种的着火温度，实现不同煤种的直接点火和燃烧，从而达到了以煤代油、大幅降低燃煤锅炉点火及稳燃油耗的目的。煤粉燃烧器采用气膜冷却技术，确保在长期运行过程中不结渣、不烧蚀。既可作为点火启动燃烧器又可作为主燃烧器，满足锅炉启、停及低负荷稳燃的需求。

采用双重雾化旋流微油枪，燃油经机械雾化后，通过高压风进一步雾化和供氧，提高了油火焰的刚性和燃油的燃尽率。同时油配风还起到对微油枪、点火嘴、火检光纤进行吹扫和冷却的

作用。

高温油火焰核心温度高达1 500℃～2 000℃，一次风粉通过时，可在一级燃烧室迅速加热煤粉，使之析出挥发份并初步点燃部分煤粉，煤粉挥发份析出后成为如海绵状的多孔颗粒，增加了煤粉颗粒的吸热面积；在燃烧室后段，通过油火焰、挥发份的燃烧以及部分煤粉燃烧的进一步直接传热和辐射传热，迅速将剩余煤粉颗粒的固态碳点燃。

3微油点火系统构成

由点火系统、煤粉燃烧器、控制系统、辅助系统等四部分组成。

3.1点火系统

由微油燃烧器、燃油系统，高压风系统、点火装置、智能火检系统等组成；

1）微油燃烧器。由油枪、高压油配风管、油燃烧室、点火装置、火检接口组成。

主油枪出力：20 kg/h～70 kg/h；

辅助油枪出力：20 kg/h～70 kg/h；

适应油压范围：0.8 MPa-4 MPa。

2）高压油配风系统。高压风是为微油枪提供油完全燃烧所需要的氧量，并对微油枪、油火焰检测探头、点火杆等进行冷却和清洁。

压力：＞3 000 Pa；

风量：＜1 000 Nm3/h。

3）点火装置。高能点火杆以及电嘴安装于微油燃烧器内，锅炉运行时均有油配风吹扫和冷却，避免了点火杆和电嘴的烧损及结垢，所以无需进退执行机构即能保证点火系统的正常工作和

寿命。

储能：20 J；

输入电压：220 V AC±10%；

输出电压：2 500 V/DC；

火花频率：15 Spark/s；

工作周期：30 s/60 s（工作/间歇）；

环境温度：≤65℃；

工作电流：≤4 A。

4）智能一体化火检系统。每只主油燃烧器配有一台智能一体化火焰检测装置。火焰检测探头装于微油燃烧器内，在锅炉运行时由油配风吹扫和冷却，无需独立冷却风、无需进退执行机构即可保证智能火检系统的正常运行及寿命。

3.2煤粉燃烧系统

与常规锅炉燃烧器不同，微油点火技术的特点是将点火功能和主燃烧器功能集成一体，通过安装在特殊设计的煤粉燃烧器后部的微油枪，直接点燃煤粉，从而取代原大油枪的点火功能。

在锅炉正常负荷时，微油枪停止运行，微油点火燃烧器作为普通煤粉燃烧器工作。

燃烧器外层为气膜风箱，采用预热器后热二次风做为气膜风，燃烧器开有环型气膜风口，热二次风在二次风箱中从环形气膜风口进入，在二级燃烧室和三级燃烧室以及燃烧器喷口间形成气膜，对燃烧器二级、三级以及喷口进行冷却，另外还有效防止了煤粉流对燃烧器各级的冲刷、补充了煤粉内燃所需的氧量，在燃烧器喷口形成周界风，有效降低了NOx的形成，同时不需要另加供风设备。当投入微油点火时，保证燃烧器壁温不超过550℃。

3.3控制系统

微油点火系统的监测与控制，用于实现微油点火过程的启停控制与过程参数（压力、温度、风速等）的采集与监测，实现炉膛和设备安全保护与联锁，确保系统安全运行。 根据电厂實际情况，微油点火系统的监测与控制接入电厂DCS系统。

3.4辅助系统

由壁温监测系统、暖风器系统组成。

4技术优势

①节油显著：节油率高达90%以上；②稳燃性好：具有超低负荷稳燃能力；③可靠性高：采用气膜冷却、壁温实时监控等措施，确保系统可靠运行；④安全性好：全自动控制，油、煤火焰双重双路火检；⑤适应性强：对煤质、风速、煤粉浓度等参数变化适应能力强；⑥抗污能力强：独特的微油燃烧器设计，使微油枪在备用期间免受煤粉及烟尘污染；⑦维护量小：系统基本免维护量，大大的提高了系统的安全稳定运行；⑧运行费用低：运行费用为原燃油费用的15%左右；⑨环保：高燃尽率以及独有的燃烧器气膜室设计，实现了除尘器的早期投入，避免了锅炉启动和稳燃时冒黑烟的现象，降低了NOx的排放。

5创新点

采用一级机械雾化、一级空气雾化的设计思路，实现双重雾化，增强了燃油雾化效果；提高油火焰的刚性，保证了油火焰在高一次风速下稳定燃烧。

采用高压油配风吹扫和冷却火检探头，确保火检系统的清洁、完好。

不采用压缩空气雾化，不占用锅炉仪用压缩空气资源。

微油燃烧器和煤粉燃烧器成一定夹角安装，油枪、点火杆、火检探头置于油燃烧器内；采用高压风不间断吹扫和冷却，无需伸缩机构即可实现对油枪、点火杆、火检探头的吹扫和冷却保护，保证了设备的安全；在锅炉负荷和煤质发生变化引起燃烧不稳定时，保证了微油点火系统的投入的实时性，避免了因为伸缩机构工作的不稳定和延时给锅炉运行带来的不安全性。大大提高了微油枪的工作可靠性，延长了微油枪的使用寿命，减少了现场维护工作量，提高了锅炉的安全稳定运行。

采用浓淡块浓缩和燃烧器气膜风（类似于周界风），可实现低NOx的排放。

采用原喷口外型设计，确保燃烧器出力的一致性和气流刚性的稳定。

采用气膜冷却风，有效降低燃烧器壁温，防止燃烧器烧损、变形。

6投运效果

系统投运后，实现了冷炉、冷风、冷粉的条件下直接点燃我厂现用高灰分、低灰分燃煤，锅炉启动顺利完成，并在之后的运行中多次投入助燃，可靠性和安全性非常高。

7结束语

点火系统不仅是炉膛安全的保证，更是降低运行成本的着眼点。

参考文献

[1]煤粉锅炉燃烧试验调整方法.

[2]DLGJ116-93 火力发电厂锅炉炉膛安全监检系统设计技术规定.

[3]DL435-91火力发电厂煤粉锅炉燃烧室防爆规程.

[4]DL/T 5145-2002火力发电厂制粉系统设计计算技术规定.

[5]SDJ279-90电力建设施工及验收技术规范(热工仪表及控制装置篇).

[6]火电工程启动调试工作规定.

[7]金桥热电《锅炉设备规范书》.

[8]远东四维微油点火系统产品设计规范.

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