发电运行安全屋
一、微油点火简介
1.微油量气化燃烧器原理：先利用压缩空气的高速射流将燃料油直接击碎，雾化成超细油滴进行燃烧，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火焰温度。气化燃烧后的火焰（见图一）刚性极强、其传播速度极快超过声速、火焰呈完全透明状（根部为蓝色，中间及尾部为透明白色），火焰中心温度高达1500～2000℃，可作为高温火核在煤粉燃烧器内进行直接点燃煤粉燃烧，从而实现电站锅炉启动、停止以及低负荷稳燃。压缩空气主要用于点火时实现燃油雾化、正常燃烧时加速燃油气化及补充前期燃烧需要的氧量；高压风主要用于补充后期加速燃烧所需的氧量。微油点火燃烧情况如下图：
2.直接点燃煤粉燃烧器工作原理：少油量气化油枪燃烧形成的火焰，在煤粉燃烧器内形成温度梯度极大的局部高温火核，使进入一次室的浓相煤粉通过气化燃烧火核时，煤粉颗粒温度急剧升高、破裂粉碎，并释放出大量的挥发份迅速着火燃烧，然后由已着火燃烧的浓相煤粉在二次室内与稀相煤粉混合并点燃稀相煤粉，实现了煤粉的分级燃烧，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、停及低负荷稳燃的需求。周界冷却二次风主要用于保护喷口安全，防止结焦烧损及补充后期燃烧所需氧量。
3.主要技术参数
少油点火系统燃烧器主要参数
3.1小油枪：
1)燃油压力： 0.6～1.2 Mpa
2)压缩空气压力： 0.4～0.8 Mpa
3)压缩空气量： 0.3 Nm3/min(单只)
4)单只小油枪出力（耗油量） 70 kg/h
5)点火装置：高能半导体点火
6)点火能量：0.24 KW
7)油火焰中心温度：1600℃
8)点火器工作电压：220V/AC
9)点火枪使用寿命：≥2×105次火花
10)点火枪气动推进器：行程300mm
11)换向电磁阀：单电控（单线圈）220V/AC
12)油枪火焰检测器：可见光火焰检测装置
13)火检输出信号：有火/无火（ON/OFF）信号
14)探头冷却方式：风冷
3.2少油点火煤粉燃烧器
1)燃烧器阻力：400/600 ≤Pa（稳定运行/点火瞬间）
2)燃烧器壁温：≤ 600 ℃
3)燃烧器寿命：≥6年
4)燃烧器最高使用温度：1200℃
5)燃烧器材质：ZG40Cr25Ni9Mn3Nre（耐热合金钢）
6)少油点火要求的一次风煤粉浓度范围0.2～0.6 kg/ kg（进入微油点火燃烧器入口弯头处值）
7)采用少油点火技术单台机组正常冷态启动一次最大耗油量8t（不含风道燃烧器用油）
少油点火节油85%（比照采用传统大油枪点火方式）
3.3设备技术规范/技术数据表：（略）
二、微油点火系统组成
微油量气化燃烧直接点煤粉燃烧系统由微油量点火系统、煤粉燃烧系统、控制系统、辅助系统四部分组成。微油量点火系统由微油量气化油枪、燃油系统、压缩空气系统、高压风系统、冷炉制粉系统等组成；煤粉燃烧系统由煤粉浓缩环、点火煤粉燃烧器、周界风冷却系统等组成；控制系统由DCS系统和就地控制箱、火检保护系统等组成，对点火系统和送粉系统进行控制，保证锅炉安全、稳定、可靠运行；辅助系统由壁温监测系统及火焰电视系统组成。
1.微油量点火系统
1)微油量气化油枪
由进油管、蒸发管、多级扩容器、喷嘴、进气管及点火装置(高压自动点火)等组成，油压：0.6～0.8Mpa；出力：35～40kg/h。
2)燃油系统
在燃油总站供油管上接一路作为来油母管，并在来油母管上安装来油总门、并列安装两只油过滤器及出入口门，同时由母管向四角点火燃烧器处引分支管，在每角的分支管道上安装电动球阀、电动球阀出入口阀及旁路阀、油过滤器等构成供油系统。
3)压缩空气系统
在压缩空气母管上安装总门，同时由母管向四角点火燃烧器处引分支管，在每角的分支管道上安装电磁阀、电磁阀出入口阀及旁路阀等构成压缩空气系统。
在就近的压缩空气母管上取气源，要求含水量低，达到仪表气源标准；在气源最低点处安装低点放水，以便于排出压缩空气管道中的水分。
4)高压风系统
微油量气化油枪在运行和备用期间，需要有一风压为6000Pa、出力2000m3/h的助燃吹扫风, 该路风可以从一次风机出口用钢管引出，形成微油量气化燃烧直接点煤粉燃烧系统的高压风母管。高压风母管的安装标高应接近下一次风管标高，在锅炉四角燃烧器处各安装一个金属软管接头，然后用金属软管将高压风接入微油量气化油枪。
5)冷炉制粉系统
冷炉制粉的关键是热风来源，考虑到我公司燃用煤种为褐煤，水分大，磨煤机干燥出力要求也大，所以F、G两台磨煤机采用冷一次风室加小油枪的方式加热冷风，维持磨煤机出口风温。可以将出口风温加热到150～170℃，达到磨启动条件。
煤粉燃烧系统
由煤粉浓缩器、一次燃烧室、二次燃烧室、周界冷却风等组成。采用10套微油量点火及稳燃技术燃烧器，安装在最下层一次风喷口处，作为点火燃烧器和主燃烧器使用。
微油点火煤粉燃烧器前一次风管弯转角度并布置中心浓淡分离装置，保证一级燃烧室相对较高的煤粉浓度，在内燃方式的基础上，利用双筒结构将部分煤粉推至燃烧器出口，在炉膛内燃烧。微油点火煤粉燃烧器由油燃烧器、中心筒一级燃烧室、内套筒二级燃烧室，外套筒等部分组成。
中心筒一级燃烧室：引入浓缩后的含粉气流，高温油火焰与煤粉在此发生强烈的化学反应，煤粉裂解，产生大量挥发分并被点燃。
内套筒二级燃烧室：挥发分及煤粉继续燃烧，并将后续引入的煤粉点燃，实现分级燃烧。
外套筒：利用高速含粉气流冷却二级燃烧室，同时将部分煤粉推入炉膛燃烧。燃烧器结构简图如下：
2.控制及监测系统
1)图像火焰监视系统
图像火焰监视系统由图像监视探头、视频复合电缆、九画面分割器及探头冷却风构成，用于监视微油点火点燃的煤粉火焰。每套燃烧器分别安装一只带CCD摄像机的监视探头，其视频信号通过视频复合电缆送至集控室内九画面分割器，经处理后再送至显示装置一台22寸LCD，运行人员可以很直观地监视每只燃烧器的燃烧情况。为防止监视探头因炉膛高温损坏，从锅炉火检冷却风管道上引出冷却风接到探头上。
2)燃烧器壁温在线监测系统
为防止燃烧器因超温而烧损，便于运行人员进行风粉参数调整，煤粉燃烧器在一级燃烧室和二级燃烧室出口部位外壁各安装了1只热电偶，经补偿导线进入控制系统后显示在DCS画面上。
三、微油点火系统启动
1.启动前检查
1)锅炉影响点火的所有作业均已完毕，按系统恢复卡将系统恢复到正常状态，锅炉具备点火条件。
2)磨煤机所有作业已经结束，具备投运条件，将润滑油箱加热器投入，使润滑油温加热到25℃以上。
3)启动燃油泵，建立炉前油循环，打开微油点火燃油母管手动截止阀，建立微油燃烧器油路通道，保证油压合适(1.6～1.8MPa)，各母管油压1.0～1.2 Mpa。
4)辅助蒸汽联箱已经恢复备用。
5)空预器吹灰装置良好备用。
6)暖风器及暖风器供汽管路、阀门完好，暖风器疏水管路、阀门完好，处于备用状态。
7)微油枪雾化、吹扫系统管路、阀门、压缩空气，良好备用。
8)微油枪高能点火器，已经试验良好。
9)微油点火对应的磨煤机燃烧器图像火检冷却风机，调试完毕，各阀门开度已经调整完毕，冷却风机可正常备用。
10)高压助燃风系统各阀门风量已经调整完毕。
11)热工已经将微油模式下的所有逻辑、保护传动试验正常。
12)热工逻辑已经调试完毕。
2.正常启动
1)锅炉按正常启动步骤上水至冷态冲洗完毕。
2)启动引、送风机进行炉膛吹扫。
3)将F磨煤机由“正常运行方式”切换至“微油点火方式”，取消全炉膛灭火保护。
4)启动密封风机，磨煤机进行风道建立，开启煤粉管路的挡板门，冷风门。
5)请示值长启动两台一次风机，进行升压，然后对F磨煤机进行通风，通风量满足启动条件，吹扫时间五分钟，彻底吹尽一次风管内的残余煤粉。保证一次风速在20～26m/s。
6)启动冷炉热风加热系统，进行暖磨。按微油点火程序投入#1、#2、#3、#4、#5角微油量气化油枪。利用图像火检观察着火情况。
7)待磨煤机出口温度达到65℃时，启动磨煤机，给煤机。
8)磨煤机煤量加到22T/H，利用图像火检及到就地看火孔检查监视煤粉着火情况，同时要注意监视炉膛压力变化。
9)根据炉内燃烧情况调整各项参数，进行升温升压。
10)磨煤机入口风温达到200℃以上时，可以将冷风加热系统停止。
11)根据要求逐渐投入其他磨煤机。
3.微油点火正常监视及注意事项
1)加强炉内燃烧状况监视，发现炉内燃烧恶化,炉膛负压波动达到±1.0KPa，应立即停止磨煤机运行，进行炉膛吹扫，查明原因后方可重新启动。
2)注意监视启动分离器内、外壁温差、上下温差变化情况，温差不许超过30℃，监视对流受热面壁温变化情况，防止超温现象的发生。
3)要加强对磨煤机的电流、出口温度、内部压力、入口风温及一次风量的监视，避免磨煤机压煤现象的发生。
4)当任意一个角点火器长时间无法投入运行时，应请示停止使用微油点火进行锅炉点火。
5)磨煤机跳闸后应立即自动停止微油加热油枪运行，关闭燃油关断阀。
6)在锅炉滑停过程中，一定要将磨煤机内的煤粉抽净后再停磨煤机和小油枪，小油枪停止10分钟再停止一次风，而且要加大风量进行一次风管的吹扫，避免有煤粉在一次风管内存积。
7)在油阀开启后，油阀后压力和点火器正常，小油枪不着火，可能是油喷嘴堵塞，需要对油喷嘴进行清洗后方可正常投入运行。
8)火检探头应保证清洁和足够的冷却吹扫风。
9)空气加热装置在投运前，一定要先在风道中通入冷风。
10)在小油量气化油枪运行过程中，要注意油压变化情况，如母管阀后油压低于1.3MPa，角后油压低于1.0MPa，此时的油过滤器已部分堵塞，需要切换备用，对油过滤器进行清理或更换滤芯，处理后可投入油枪运行。
11)微油点火装置投运过程中，应严密监视微油点火燃烧器壁温，并记录。在燃烧器壁温超过600℃或超过500℃但壁温仍然上升较快时，及时采取降低壁温的措施，包括降低磨煤机出力、加大磨的入口风量、降低小油枪出力、开大旁路风挡板开度等，燃烧器壁温超过800℃时，应停止该燃烧器进行检查。
12)当锅炉的负荷达到最低稳燃负荷后，应逐次停止微油枪，微油燃烧器作主燃烧器运行。避免燃烧器因温度高而结焦。
13)当磨煤机在“微油方式”下运行，运行中的微油点火器中的1只发生熄火时，注意F磨煤机所对应的出口煤闸门自动关闭。检修维护人员应及时检查点火器灭火原因，如油滤网或雾化压缩空气滤网堵，应迅速更换，并及时将微油点火器投入备用。
14)按厂家要求及时投入空预器吹灰。
15)燃烧稳定后，依次投入电除尘电场。
16)做好防止爆燃措施。
（说明：传播发电技能，不负时代重托，感谢同事Hexikui的技术支持）
