微油点火装置在200MW火力发电机组中的应用

李万仁

（华电能源股份有限公司富拉尔基发电厂，黑龙江 齐齐哈尔161041）

华电能源股份有限公司富拉尔基发电厂的燃烧制粉系统采用风扇磨直吹式系统。工程设计6×200MW燃煤汽轮发电机组，锅炉为HG-670/140-6型超高压、一次中间再热单汽包自然循环煤粉锅炉，制粉系统共六套，燃烧器分六角三层布置，每套制粉系统各对应一角三层主燃烧器，一次风设计风速为14.4m/s，一次风风温为110℃～130℃。油枪布置在第一层和第二层主燃烧器之间，每角各一只，共计六只，用于锅炉启动、停止以及低负荷稳燃。

华电能源股份有限公司富拉尔基发电厂，利用大、小修期间，对各台锅炉燃油系统分别进行了改造，增设了微油点火装置。微油点火装置主要由微油点火系统、煤粉燃烧系统、热工控制与保护系统、辅助系统四部分组成。

1 微油点火装置工作原理

先利用一定的油压产生的机械雾化后，再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，同时巧妙地利用油燃烧产生的热量对燃料油滴进行加热，扩容，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及燃烧的稳定性。气化燃烧后的火焰传播速度快、火焰呈蓝色，中心温度高达1500～2000℃，可作为高温火核在煤粉燃烧器内直接点燃多级煤粉燃烧器内一级煤粉，从而实现电站锅炉启动、停止以及低负荷稳燃以煤代油的效果。

2 微油点火装置的系统改造

2.1 燃油系统：由炉两侧油系统引出，经过油截止阀、油过滤器、各角截止阀、气动球阀、主油管道(φ28×3 钢管)、分油管道（φ18×3钢管）等构成。通过油系统的来油截止阀来调节微油量点火供油母管压力，用φ28×3钢管引向#2、5角微油量点火煤粉燃烧器，然后在母管上分别引一根Ф18×3钢管到六只微油量点火煤粉燃烧器燃油平台，每个分别安装气动球阀及气动球阀入出口阀，去气化微油枪。再由两侧油管分别引到高温炉烟的风道加热器油枪。

2.2 压缩空气系统：由炉前压缩空气母管Ф42×3钢管引出，分两路 Ф32×3引至 #2、5角煤粉燃烧器，在两侧母管安装气动球阀控制三只燃烧器，每只燃烧器安装手动阀进行调解、控制，在手动阀后分成两路，一路去微油枪，另一路去辅助油枪，在进辅助油枪前装一截止阀；

2.3 高压风系统：增设两台高压风机，由高压风机出口向炉引一根Ф219×5钢管，然后在母管上分别引一根Ф159×3钢管到#2、5角，然后分别接入各燃烧器的主油枪、辅助油枪、火检等。

2.4 控制系统：本系统由DCS、FSSS控制系统和操作员站，对应燃烧器所在#2、#5角配套的2个就地控制箱，高温炉烟加热2个就地控制箱，及高能点火器，智能火焰装置，燃油气动球阀、压缩空气气动球阀等被控设备，油压力变送器、压缩空气压力变送器、壁温热电偶监测等设备，以及相应电缆和就地压力表组成。

2.5 辅助系统：由燃烧器壁温监控系统及图像火焰监视系统构成。

燃烧器壁温监控系统在每只煤粉燃烧器上安装一支K型铠装热电偶，接入DCS控制检测系统的热电偶模块上，对燃烧器壁温进行实时在线监测；

图像火焰监视系统由CCD镜头、四画面分割器、二路视频信号切换装置（用于小油火检信号与炉膛火焰信号的切换）组成，它可作为系统监控的一个功能单独使用，并可自由切换。

3 锅炉冷态点火启动

3.1 按规程的要求，锅炉具备启动的条件。

3.2 启动燃油泵，建立炉前油循环，打开微油点火系统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 (1.0～3.0MPa)。

3.3 开通仪表压缩空气气源，保证气路压力合适(>0.3MPa)。

3.4 按顺序启动吸风机、送风机，调整入炉总风量 》30%，炉膛负压0～-50Pa，进行炉膛吹扫。吹扫完毕，MFT复位，启动火检风机，高压冷却风机（新增）。

3.5 由运行值班员开启微油系统供油的手动总阀、气动阀及一台燃油大过滤器出入口手动截止阀，来油总阀开度保持在100%，通过调整入口手动调压阀开度，保持微油量供油母管压力为1.8～2.0MPa左右。

3.6 按微油点火程序，由运行人员执行对应粉管微油枪点火操作。此时微油点火系统的燃油系统供油压力调整为1.2～2.5MPa，压缩空气压力0.3～0.45MPa，高压油配风压力调整为4000～5000Pa。

3.7 点火正常后，启动磨煤机，按微油点火启动程序投入磨入口高温炉烟油枪加热系统，进行暖磨；当磨出口风温达到110-130℃，启动给煤机。

3.8 根据锅炉入炉煤质情况确定主、辅油枪的投入方式，当负荷加至允许脱油负荷，炉内燃烧状况良好，可逐只停掉主、辅油枪。

4 低负荷稳燃

4.1 在锅炉低负荷运行需要投油助燃时，需将煤粉燃烧器的周界风全开。

4.2 根据煤质情况决定油枪的投入方式。

4.3 按正常启动程序投入#2、或#5角微油量气化油枪。

5 停炉

5.1 机组降负荷，逐次停止对角燃烧器和对应的磨煤机运行；

5.2 当机组负荷降至最低不投油稳燃负荷之前，启动#2或5角三只微油点火燃烧器；

5.3 机组按要求继续降负荷，调整磨煤机的给煤量、风量逐渐减小出力，剩#2或5角燃烧器；

5.4 #2 或5 角燃烧器对应的磨煤机给煤量降至最低出力运行后，停对应的给煤机、磨煤机，微油点火燃烧系统退出，锅炉灭火。

6 安全注意事项

6.1 在微油气化小油枪运行过程中，如阀后油压低于1.0MPa，此时的油角过滤器已部分堵塞，需要切换到旁路，对停运的油过滤器进行清理或更换滤芯，处理后即刻投入。

6.2 在油阀开启后，油阀后压力和点火器正常，气化小油枪不着火，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。

6.3 火检探头应保证清洁和足够的冷却吹扫风。

7 微油点火装置的优缺点

7.1 节油显著:实现电站锅炉以煤代油冷炉点火，节油率95%以上。

7.2 稳燃性好：具有超低负荷（30%）稳燃能力。

7.3 可靠性高：采用多级气膜冷却，并对壁温进行实时监控，防止发生结焦和烧坏。

7.4 安全性好：油、煤火焰双重检测，点火过程全自动控制，运行安全可靠。

7.5 环境保护：在锅炉升炉时，即可投入电除尘器，符合电站锅炉启停阶段环保 要求。

7.6 在投入和退出过程中，炉膛燃烧扰动大，负压和水位波动大。

结语

综上所述，虽然当前微油点火装置得到了广泛的应用，但是还是需要我们深入地去研究，发挥出它最大的潜能。

[1]尤爱军.微油点火装置实际应用，2009-06-20

[2]胡明君，李凤德.微油点火装置的工作原理及其应用，2009.