微油点火和等离子点火技术在火电厂燃煤锅炉上的运用

余长军

（安徽电气工程职业技术学院，安徽合肥230051）

微油点火和等离子点火技术在火电厂燃煤锅炉上的运用

余长军

（安徽电气工程职业技术学院，安徽合肥230051）

火力发电在运行的过程中会消耗大量资源，亟待寻求一种新型的技术来提高资源的使用效率。节油点火技术是新兴的节油技术，相较于传统的燃油燃烧不仅安全，同时也能够极大地缓解我国当前燃油短缺的现状。如今国内锅炉点火技术中主要有两种：等离子点火技术和微油点火技术。本文则主要对这两种当前主流的点火技术进行全面的阐述，以便在新型的发电机组的构建中提供有价值的参考。

微油点火；等离子点火；火电厂燃煤锅炉

一、微油点火和等离子点火技术的基本原理

1.微油点火技术的基本原理

在微油点火技术中，将油燃烧器设置在煤粉燃烧器的中心，然后通过高温油火焰来进行点火，在风粉吹入后，用高温火焰将其中的煤粉点燃，然后持续对风粉进行加热，二次加热后的温度远高于煤种的着火点，这时会充分燃烧煤粉中的碳颗粒。

2.等离子点火技术的基本原理

等离子点火技术则是通过电弧来对煤粉进行点燃，通过介质来点燃煤粉。在强磁场的作用下，形成具有稳定功率的空气等离子体。在高温区中进行燃烧时，能够在不超过10s的时间里使煤粉粉末中的颗粒发生变化，碎裂并实施充分燃烧。

二、微油点火技术在火电厂燃煤锅炉上的运用

1.双强微油点火系统连锁保护静态试验

微油点火系统主要是铜鼓来控制的，在试验的过程中主要测试：①炉膛吹扫试验，启动与停止过程实验；②MFT试验，主要是对MFT信号进行监测；③进行灭火试验，以及燃料燃尽试验。

2.启动前冷态调试

四只燃烧器准备就绪后，试验中的静态试验完毕。按照操作流程首先启动空气预热器，同时打开火检冷却风，并且使送风机、引风机、一次风机等同时触发工作，确保炉膛内的压强稳定。然后对送风量进行测量，进而以进风量来确定油配风的风量。

3.双强油燃烧器运行

（1）点火前的准备工作

①点火条件：锅炉炉膛吹扫工作已经完全结束，并且不存在MFT和OFT；燃烧为停止运行；一次风送风建立完毕，然后将系统切换至微油点火模式。

②通过油配阀对管理油配风进行调节，确保油配风速在合理区间内。

③点火操作：选取其中任意一个角进行点火。

④四个微油火箭厢机构建完成，然后在合理区间内加投煤粉。

⑤停止操作：点击停止按钮，按照顺序将各部门有序停止，其中双强燃烧器停止工作后，系统主要功能停止运作，进而完成停止操作。

（2）磨风加热系统运行

磨煤机出口热风的温度控制在90-120℃。在冷态点火启炉时，务必要采取磨风加热系统来对磨煤机一次风进入来实施加热。其中具体的流程如下所示：

①启动一次风系统。

②构建油配风的通道，对油配风机供电，使油配风及运转。

③将磨风加热系统完全打开，同时运用手动截止阀来对油管路进行控制。

④使磨风加热系统运转起来，并使其对空气管理手动截止阀进行吹扫。

⑤通过电动调节阀来对风量进行调节和控制。

⑥通过停止按钮来停止磨风加热系统，在磨风加热系统停止后，燃烧器随机自动停止运转。

⑦停止过程：系统接收到关闭油阀的指令，进而将油阀关闭，然后使用点火器进行点火，打开吹扫阀门，将油路中大部分的剩余残油清除出来，进行吹扫的时间控制在20s左右，然后将清扫阀进行关闭，整个系统运行终止。

（3）煤粉燃烧器运行

①启磨状态下，调节到双强模式中，然后通过4只双强油燃烧器火焰来点燃并升温。

②当满足给粉条件时，可以使锅炉内的温度不断升高，向锅炉内吹送研磨后的煤粉；各角双强油燃烧器都在稳定运行，确保负荷风通道的畅通，将风推送到锅炉内，使出风口温度达到系统正常运转的要求。

（4）双强燃烧器整体运行步序

①在锅炉满足启动条件并准备就绪的情况下，将引风机启动，同时打开送风机，对炉膛内进行吹扫，当吹扫结束后，再将MFT进行复位操作。

②对于下层封面，在初始阶段，风门开度保持在5% -10%的区间范围内，同时对二次风的风速进行调节，确保进入锅炉内的总风量，其中风量维持在30%-35%之间。

③建立一次风，然后将磨煤机的出口打开，通过一次风将煤粉推送到炉膛内，打开风道燃烧器系统并进行点火。

④将冷一次风开启，并采用双强点火，建立双强油配风通道；同时，使系统进入双强模式中，将各角的双强油燃烧器按顺序点燃。

⑤四角点火器均点火完成后，在火力输出稳定的情况下，当磨出口热风温度在90℃-120℃之间时，给煤机推送煤粉进行给煤，初始阶段磨煤机应采用最小出力。

⑥在投入煤粉时，如果炉膛内着火情况不稳定，要适当提高煤粉的浓度，将一次风速不断减少，同时对二次风量进行控制，确保磨煤机出口的温度为高温。

⑦以锅炉升温的标准为依据，增强磨煤机出力，并对一次风的风速适时调整，可以不断提高磨煤机出力，直至达到磨煤机满负荷工作为止。

⑧增加磨煤机出力，炉膛出口烟气温度要达到450℃以上，并且炉膛内燃烧充分，采用换面增加出力的方式来提升磨煤机出力。

⑨双强点火系统运行完成停止工作，以锅炉内最低稳燃为标准。

⑩在热一次风温的温度满足标准的条件下，可以将磨风加热系统停止，锅炉处于稳燃状态。

4.运行中注意事项

①在双强模式下，对煤粉燃烧器进行点火，在系统运行的过程中对其进行检测，并且不断采用吹灰的方式来削弱进出口处的积灰现象。

②在启炉阶段中，采用双强点火模式，如果是低负荷稳燃状态下，则可以将其切换到正常模式中，表明炉膛内燃烧平稳。

5.低负荷稳燃时双强点火系统运行

①双强模式下，点火系统处于一种稳压稳燃状态，采用低负荷稳燃的方式，可以直接进入到双强模式中，用双强燃烧器实现稳定燃烧。

②如果系统在一次风速能够满足要求，给分量适中，可以将双强点火系统切换到正常模式中。

③根据双强系统中油枪的出力状况，对调节油配风调节阀开度进行控制与调整。

④锅炉正常运行后，首先要对双强微油点火模式进行切换，切换为正常模式，最后将双强油燃烧器停止。

⑤点火的过程中，要对燃烧器壁的温度进行监控。

⑥为了提升油燃烧器的燃烧质量，要使燃油压力维持在一定水平，同时对粘度、配风量均进行严格控制，并且要保证油枪的正常使用。

三、等离子点火技术在火电厂燃煤锅炉上的运用

1.等离子点火装置的调试和运行

（1）等离子燃烧器启动程序

等离子点火煤粉燃烧器启动过程有三个步骤：

①子系统试验：其中包括火焰监视、冷却风机、冷却水泵、冷却拉弧、FSSS逻辑静态试验等。

②冷态与热态启动试验：其中包括点火与稳燃能力、燃烧器断弧能力、不同煤粉量的火焰燃烧温度以及等离子燃烧器机组冷却试验等。

③等离子燃烧器投入试验（锅炉负荷不同）：低负荷稳燃条件下，等离子燃烧器与相邻磨煤支持机组低负荷运行试验；正常运行状态下，等离子燃烧器在一般煤粉燃烧状态下的投切试验。

（2）启动前的冷态调整试验

①一次风管的流速标定试验。一次风速会对等离子燃烧器的燃烧效率造成直接影响，因而要安装测速仪器进行标定。其过程有3个工况，用标准皮托管在测速孔内对一次风速进行测量，对结果进行校对获得风速系数，导入进DCS逻辑，将送粉管风速在画面上呈现出来，并作为对等离子点火装置进行调整的依据。

②一次风管道调平试验。磨煤机中的四根送粉管分别与锅炉的对应层燃烧器相连。在管道中装有双芯可调缩孔，以缩孔开度来对阻力进行控制。试验时，要确保磨煤机通风量保持在一定水平，然后进行调平。此外，使四根输粉管的流速维持在稳燃水平，其输粉管流速偏差不超过5%。

③磨煤机出口分离器挡板的调整。等离子点火装置对煤粉的细粒度有要求，必须要对磨煤机出口分离器挡板进行调整，进而对一次风速进行控制。

（3）第一次锅炉点火冷态启动

准备工作就绪后，锅炉在进行点火时要启动一次风机，同时开启A磨小油冷风加热器。①等离子点火系统工作正常，依此将四台等离子发生器开启；②开启A磨煤机，以最小给煤量为基础增加，开启等离子燃煤器；③对锅炉具体的膨胀情况进行检查；④对锅炉温度、压力、磨煤机给煤量等方面的变化进行监控；⑤使磨煤机给煤量逐步提升，同时机组负荷也随之提升；⑥开启B磨煤机，继续将负荷拉升；⑦若负荷能够维持无油稳燃条件，那么将A层等离子发生器进行实验性停止；⑧将其他磨煤机按顺序开启，将系统负荷继续拉升。

（4）停炉

①机组负荷降低，保持A、B、C三台磨煤机运行；②将四台等离子发生器开启；③停止C磨煤机的运转；④停止B磨煤机的运转；⑤机组负荷不断下降，A磨煤机推送的煤粉量逐渐减少；⑥A磨煤机的给煤量降低至20t/h时，可以实施灭火闭炉。

2.等离子点火装置运行调整安全事项

①准备阶段，周界风关闭，上下二次风控制在较低水平，并根据情况使二次风门逐渐张开。

②不断升温的过程中，要对炉壁的温度进行监控，当达到600℃时，并且仍然处于温度高速上升的状态，要及时采取措施进行降温，温度超过800℃，要立刻停炉查看具体原因。

③等离子点火的过程中，磨煤机给煤量应不大于燃烧器的出力区间，同时对炉壁温度进行监控。炉壁温度波动较小，可以续以2t/h的速率提升给煤量；若炉壁温度波动较大，要及时降低给煤速率。

④刚开始点火时，其粉气流的浓度很低，一次风几乎不存在粉尘阻塞的现象，因而可以将其速率控制在不超过18m/s，使点火功率不断提高。

⑤等离子来完成点火时，每隔半小时要对飞灰中的成分做一次分析，点火0.5h以内，飞灰可燃物含量为23%；点火0.5-1.0h以内，飞灰可燃物含量15%；点火超过1.0-2.0h飞灰可燃物含量13%。

⑥在对给煤量进行调节的过程中，可以根据锅炉升温、升压等方面的实际情况来具体进行调节，避免热负荷偏科。在升温速率方面，能够满足系统日常运转所需要的启动、冲车定速、升温升压、发电网并网等多方面的要求。

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1673-0046（2015）3-0194-03