1、第二部分 微油量氣化小油槍點(diǎn)火系統(tǒng)工作原理 1 微油量氣化小油槍工作原理 微油量氣化小油槍的工作原理：利用壓縮空氣的高速射流將燃料油直接擊碎，霧化成超細(xì)油滴進(jìn)行燃燒，同時(shí)用燃燒產(chǎn)生的熱量對(duì)燃料進(jìn)行初期加熱，在極短的時(shí)間內(nèi)完成油滴的蒸發(fā)氣化，使小油槍在正常燃燒過(guò)程中直接燃燒氣體燃料，從而大大提高燃燒效率及火焰溫度。氣化燃燒后的火焰剛性極強(qiáng)、其傳播速度極快、火焰呈完全透明狀，火焰中心溫度高達(dá)15002000，可作為高溫火核在煤粉燃燒器內(nèi)進(jìn)行直接點(diǎn)燃煤粉燃燒，從而實(shí)現(xiàn)電站鍋爐啟動(dòng)、停止以及低負(fù)荷穩(wěn)燃。壓縮空氣主要用于點(diǎn)火時(shí)實(shí)現(xiàn)燃油霧化、正常燃燒時(shí)加速燃油氣化；高壓風(fēng)主要用于提供燃油初期燃燒所需的氧量

2、和小油槍停運(yùn)期間的吹掃冷卻作用。微油量氣化小油槍燃燒的火焰狀況 2 點(diǎn)火煤粉燃燒器工作原理 工作原理是微油量氣化小油槍燃燒形成的火焰，在煤粉燃燒器內(nèi)形成溫度梯度極大的局部高溫火核，使進(jìn)入一次燃燒室的濃相煤粉通過(guò)氣化燃燒火核時(shí)，煤粉顆粒溫度急劇升高、破裂粉碎，并釋放出大量的揮發(fā)份迅速著火燃燒，然后由已著火燃燒的濃相煤粉在二次室內(nèi)與稀相煤粉混合并點(diǎn)燃稀相煤粉，實(shí)現(xiàn)了煤粉的分級(jí)燃燒，燃燒能量逐級(jí)放大，達(dá)到點(diǎn)火并加速煤粉燃燒的目的，大大減少煤粉燃燒所需引燃能量，滿足了鍋爐啟、停及低負(fù)荷穩(wěn)燃的需求。周界冷卻二次風(fēng)主要用于保護(hù)噴口安全，防止結(jié)焦燒損及補(bǔ)充后期燃燒所需氧量。3 防結(jié)焦和防燒損技術(shù) 工作原理：

3、由于煤粉是在燃燒器內(nèi)被點(diǎn)燃并燃燒，為了防止燃燒器燃損與結(jié)焦，主要采用燃燒器壁面內(nèi)外加氣膜方式進(jìn)行冷卻。這種形式有如下優(yōu)點(diǎn)：1)內(nèi)氣膜將燃燒器壁面與燃燒器內(nèi)火焰隔離，極大降低了燃燒器內(nèi)煤粉火焰與燃燒器壁面的對(duì)流換熱；2)由于氣體的熱傳導(dǎo)性能較差，因此氣膜能夠隔離燃燒器壁面與燃燒器內(nèi)火焰的熱傳導(dǎo)；3)燃燒器壁面內(nèi)外氣膜與燃燒器壁面之間的換熱能夠帶走燃燒器吸收的輻射換熱,降低燃燒器的壁面溫度。 由于氣膜的擴(kuò)散作用會(huì)使氣膜失效，以及氣膜吸收的熱量會(huì)造成氣膜溫度升高，會(huì)影響對(duì)燃燒器壁面的冷卻效果，因此燃燒器采用多級(jí)氣膜冷卻方式，即一次風(fēng)冷卻一次燃燒室壁面、二次風(fēng)冷卻二次燃燒室壁面。 點(diǎn)火煤粉燃燒器實(shí)際燃

4、燒情況 4 主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù) 工作油壓：0.62.0MPa； 單只油槍出力：2580kg/h； 壓縮空氣壓力：0.30.4MPa； 壓縮空氣流量：1.0Nm3/min左右； 氣化油槍燃燒火焰中心溫度：15002000； 送粉及燃燒系統(tǒng)： 一次風(fēng)風(fēng)速：2228m/s； 可點(diǎn)燃煤粉量：36t/h； 一次風(fēng)風(fēng)溫：正常點(diǎn)火期間廠房?jī)?nèi)空氣溫度。5 微油量氣化小油槍的特點(diǎn) 微油量氣化小油槍壓力適應(yīng)廣，在壓力為0.62.0MPa之間均可以正常工作。 系統(tǒng)簡(jiǎn)單電耗低，對(duì)于直吹系統(tǒng)，不需要安裝高壓風(fēng)機(jī)；對(duì)于中儲(chǔ)系統(tǒng)，只需安裝一臺(tái)風(fēng)機(jī)。 煤種適應(yīng)廣：目前我公司生產(chǎn)的微油量氣化小油槍點(diǎn)火設(shè)備已在燃用煙煤、劣

5、質(zhì)煙煤、褐煤、貧煤、無(wú)煙煤鍋爐上獲得成功應(yīng)用。第三部分微油量氣化小油槍點(diǎn)火系統(tǒng)改造方案 微油量氣化小油槍點(diǎn)火系統(tǒng)由點(diǎn)火系統(tǒng)和煤粉燃燒系統(tǒng)兩大部分組成。點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)由微油量氣化小油槍、供油系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、高壓風(fēng)系統(tǒng)等組成；煤粉煤粉燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)由煤粉濃縮器、點(diǎn)火煤粉燃燒器、周界風(fēng)冷卻等組成。 1 點(diǎn)火系統(tǒng) 1.1 氣化小油槍 由進(jìn)油管、壓縮空氣進(jìn)氣管、噴油嘴及高能點(diǎn)火裝置等組成；工作油壓：0.62.0MPa，出力：2580kg/h。 根據(jù)鍋爐機(jī)組燃燒器的特點(diǎn)和煤質(zhì)情況，在每支點(diǎn)火煤粉燃燒器上安裝兩支微油量氣化小油槍?zhuān)恢ё詣?dòng) 高能點(diǎn)火裝置的氣化小油槍?zhuān)硪恢椴粠ё詣?dòng)點(diǎn)火裝置的氣化小

6、油槍?zhuān)瑑芍饣∮蜆尵惭b在點(diǎn)火煤粉燃燒器的一次燃燒室上。 1.2 燃油系統(tǒng)燃油系統(tǒng) 利用現(xiàn)場(chǎng)的爐前油系統(tǒng)，接一根223的不銹鋼管作為微油量氣化小油槍來(lái)油母管，并在來(lái)油母管上安裝來(lái)油總門(mén)（截止閥DN15、PN6.0）、并列安裝兩臺(tái)油過(guò)濾器及出入口門(mén)（不銹鋼球閥DN15、PN6.0），同時(shí)由供油母管向四支點(diǎn)火燃燒器處引分支管183，在分支管道上安裝氣動(dòng)球閥（DN15、PN6.0）、氣動(dòng)球閥入口閥（不銹鋼球閥DN15、PN6.0）及旁路閥（不銹鋼球閥DN15、PN6.0）、小油過(guò)濾器、壓力變送器和壓力表等構(gòu)成供油系統(tǒng)(見(jiàn)燃油系統(tǒng)圖)。氣化小油槍供油系統(tǒng)圖爐 膛#1#2#4#3小過(guò)濾器223去輔助油

7、槍去輔助油槍小過(guò)濾器去輔助油槍去輔助油槍小過(guò)濾器小過(guò)濾器223去回油母管接爐前來(lái)油母管2231831831831831.3 壓縮空氣系統(tǒng)壓縮空氣系統(tǒng) 可以利用現(xiàn)有的儀表用壓縮空氣系統(tǒng)，由儀表壓縮空氣母管引出供小油量氣化油槍使用。 壓縮空氣母管系統(tǒng)：重新鋪設(shè)一根573的鋼管作為小油量氣化油槍的壓縮空氣母管，并在壓縮空氣母管上安裝總門(mén)（DN50、PN4.0），同時(shí)由母管向四支點(diǎn)火燃燒器處引分支管253，在分支管道上安裝氣動(dòng)球閥、氣動(dòng)球閥入口閥（不銹鋼球閥DN15、PN6.0）及旁路閥（不銹鋼球閥DN15、PN6.0）、壓力變送器和壓力表等構(gòu)成壓縮空氣系統(tǒng)(見(jiàn)壓縮空氣系統(tǒng)圖)。 壓縮空氣系統(tǒng)圖煤粉入

8、口油槍入口油槍入口火檢口一次燃燒室二次燃燒室1.4 高壓風(fēng)系統(tǒng)高壓風(fēng)系統(tǒng) 高壓風(fēng)的作用：一是在微油量氣化小油槍運(yùn)行期間，提供燃油初期著火燃燒所需要的氧量；二是在微油量氣化小油槍停運(yùn)期間，對(duì)微油量氣化小油槍及火焰檢測(cè)探頭進(jìn)行冷卻吹掃。高壓風(fēng)壓頭5000Pa,風(fēng)量為3000 m3/h。 高壓風(fēng)系統(tǒng)：針對(duì)直吹式制粉系統(tǒng)，可以利用一次風(fēng)機(jī)出口冷風(fēng)；針對(duì)中間儲(chǔ)倉(cāng)式制粉系統(tǒng)，需要新裝兩臺(tái)9-19-5.6D型高壓風(fēng)機(jī)，兩臺(tái)高壓風(fēng)機(jī)，一主一備，并且將兩臺(tái)高壓風(fēng)機(jī)設(shè)置成聯(lián)動(dòng)。 高壓風(fēng)母管由2193或1593鋼管鋪設(shè)，在風(fēng)機(jī)出口安裝就地風(fēng)壓表，然后高壓風(fēng)母管向四支點(diǎn)火燃燒器處引893分支管道，在分支管道上安裝DN

9、50球閥。高壓風(fēng)系統(tǒng)圖爐 膛#1#2#4#31593#1高壓風(fēng)機(jī)#2高壓風(fēng)機(jī)219315938938938938932 煤粉燃燒系統(tǒng) 煤粉燃燒系統(tǒng)：由煤粉濃縮器、煤粉燃燒器、周界冷卻風(fēng)等組成。根據(jù)鍋爐機(jī)組的容量，一般125MW以下的電站鍋爐改下層對(duì)角的兩支煤粉燃燒器，200MW以上的電站鍋爐改下層的四支煤粉燃燒器，取代原有的下層噴燃器，作為點(diǎn)火燃燒器和主燃燒器使用，實(shí)現(xiàn)用微油量氣化燃燒點(diǎn)火技術(shù)，進(jìn)行鍋爐冷態(tài)點(diǎn)火啟動(dòng)和低負(fù)荷穩(wěn)燃以煤代油，可以節(jié)約9095%的燃料油。2.1 煤粉濃縮器 煤粉濃縮器的結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖，用以提高進(jìn)入點(diǎn)火煤粉燃燒器一次室的煤粉濃度，降低煤粉的著火熱。 2.2 點(diǎn)火煤粉燃燒器

10、點(diǎn)火煤粉燃燒器由一次燃燒室、二次燃燒室、周界冷卻風(fēng)等組成的。點(diǎn)火煤粉燃燒器的結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖。煤粉入口油槍入口油槍入口火檢口一次燃燒室二次燃燒室燃燒器出口冷卻風(fēng)入口 點(diǎn)火煤粉燃燒器改造前后出口速度對(duì)比（風(fēng)管風(fēng)速25m/s）:燃燒器改造后噴口速度降低了35m/s。 點(diǎn)火煤粉燃燒器使用的材料： 耐熱鋼：Cr26Ni4Mn3NRe、HRC=28、1100； 耐磨鋼：Cr26Mn8Si8、HRC=50； 第三部分 控制系統(tǒng)方案控制系統(tǒng)方案 1 系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)構(gòu)成 根據(jù)電廠實(shí)際情況，微油量氣化小油槍點(diǎn)火系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、控制、保護(hù)系統(tǒng)，可以采用PLC控制系統(tǒng)，也可采用DCS控制系統(tǒng)，視現(xiàn)場(chǎng)情況而定。由DCS（或PLC

11、 ）控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)微油量氣化小油槍點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、保護(hù)功能。 控制系統(tǒng)由DCS（或PLC ）、在點(diǎn)火煤粉燃燒器所在處安裝就地點(diǎn)火控制箱、燃油氣動(dòng)球閥、壓縮空氣氣動(dòng)球閥、油壓力變送器、壓縮空氣壓力變送器、火檢系統(tǒng)、高能點(diǎn)火裝置以及相應(yīng)電纜和壓力表等組成。 2 控制邏輯控制邏輯 2.1 點(diǎn)火啟動(dòng)邏輯點(diǎn)火啟動(dòng)邏輯 高能點(diǎn)火裝置啟動(dòng)允許條件： a 油壓正常，大于 0.6MPa； b 壓縮空氣壓力正常, 大于 0.5MPa； c 無(wú)MFT。 滿足啟動(dòng)允許條件，可以接通高能點(diǎn)火裝置點(diǎn)火。 給粉機(jī)允許啟動(dòng)條件： 微油量氣化小油槍火焰證實(shí)； 高能點(diǎn)火裝置啟動(dòng)、停止：?jiǎn)?dòng)后30秒自動(dòng)停止運(yùn)行，時(shí)間可在

12、060秒內(nèi)任意調(diào)整；也可以手動(dòng)停止。 2.2 滅火保護(hù)滅火保護(hù) 當(dāng)MFT發(fā)生時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉燃油氣動(dòng)球閥、跳相應(yīng)給粉機(jī)，并閉鎖點(diǎn)火裝置啟動(dòng)和燃油氣動(dòng)球閥操作。 2.3 跳閘邏輯跳閘邏輯 當(dāng)啟動(dòng)點(diǎn)火和燃燒過(guò)程中由小油量氣化油槍上的火檢探頭檢測(cè)到滅火時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉燃油氣動(dòng)球閥、跳相應(yīng)給粉機(jī)。 當(dāng)啟動(dòng)點(diǎn)火和燃燒過(guò)程中由于運(yùn)行參數(shù)不滿足且延時(shí)時(shí)間到不能恢復(fù)，則控制系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉燃油氣動(dòng)球閥、跳相應(yīng)給粉機(jī)。 當(dāng)在DCS(或PLC)系統(tǒng)里人為關(guān)閉燃油氣動(dòng)球閥時(shí)，不跳相應(yīng)給粉機(jī)。第四部分 結(jié)論 1 安全穩(wěn)定可靠。從控制邏輯以及運(yùn)行方式來(lái)看，該技術(shù)具備安全、穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，這一點(diǎn)在應(yīng)用的許多實(shí)例中得到證實(shí)。 2 節(jié)油效果明顯。用該技術(shù)進(jìn)行鍋爐冷態(tài)啟動(dòng)，其節(jié)油率在9095%之間。 3 經(jīng)濟(jì)效益顯著?？鄢龁?、停及低負(fù)荷穩(wěn)燃期間點(diǎn)火系統(tǒng)的燃煤、燃油等費(fèi)用，其綜合節(jié)能效益可達(dá)80%以上。 4 系統(tǒng)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定可靠性好，可長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，操作方便，維護(hù)量小。 5 沒(méi)有特殊系統(tǒng)，便于檢修、運(yùn)行人員在極短時(shí)間內(nèi)掌握，同時(shí)也利于設(shè)備管理。