锅炉微油点火系统介绍及调试

2016-09-28 09:59
山西建筑 2016年25期
关键词:油枪燃烧器煤粉

安 建 良

(山西省工业设备安装有限公司,山西 太原 030012)



·机械与设备·

锅炉微油点火系统介绍及调试

安 建 良

(山西省工业设备安装有限公司,山西 太原030012)

介绍了锅炉微油点火系统的原理,论述了微油点火系统各分系统的调试范围、目的及调试前应具备的条件,并探讨了各系统的调试方法与技巧,指出微油点火系统具有显著的节能效益。

锅炉,微油点火系统,风系统,节能降耗

1 工程概况

我公司安装某热电装置共建设4台煤粉锅炉,其中1号、2号、3号锅炉采用华西能源工业股份有限公司产品,4号锅炉采用苏州海陆重工股份有限公司产品。锅炉燃用贫煤,高压参数、无中间再热、自然循环、单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢构架、燃烧器四角切圆布置、炉顶设大罩壳、紧身封闭布置。

其中1号、2号锅炉自启炉以来,最初采用轻柴油燃油点火和锅炉启停工作,随着一次能源的不断涨价,轻柴油点火的成本也越来越高,为了降低发电成本,提高发电生产经济性,1号、2号锅炉采用微油点火系统,进行锅炉的启停工作,在两台锅炉的冷态启动中试验效果良好,大幅减少了锅炉启动用油。

2 微油点火系统原理

微油点火系统采用强化燃烧的油燃烧器发出的不低于1 800 ℃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。

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,使之析出挥发分并初步点燃部分煤粉,煤粉挥发分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、挥发分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 系统介绍

微油点火系统由点火系统、辅助系统和一次风系统组成。它直接点燃煤粉燃烧器是油枪火焰直接点燃一次风煤粉中的气流,是小油枪技术和浓淡燃烧技术的结合。其核心是组织浓淡分离,实现分级燃烧,使燃烧能量逐级放大,煤粉燃烧所产生的热量满足锅炉启停及低负荷稳燃。

锅炉点火油系统采用机械雾化方式,并采用微油点火装置。制粉系统采用一次风正压直吹式,设有两台可调轴流式一次风机,提供一次热、冷风输送煤粉。锅炉采用二级点火方式,点火方式采用高能点火花点燃轻油,然后点燃煤粉。锅炉设有微油点火燃烧器及微油点火系统。

气化微油点火系统如图1所示。

4 调试范围及目的

1)燃油点火系统各测点及阀门的检查、传动及验收;2)燃油点火系统联锁保护的传动;3)燃油系统油循环及油枪雾化试验;4)燃油点火系统的调试;5)燃油泄漏试验;6)微油点火系统主要对系统各单体设备检查确认,进行联锁保护确认,并对点火装置实现远方、就地程控控制。

5 调试前应具备的条件

1)燃油系统设备及管路施工完毕,所有阀门及热工测量元件安装齐全,相关土建工程完成,并已通过签证验收,确认合格;2)微油点火系统管道冲洗结束;不参与本次调试的油管线已被有效隔离;系统中的阀门应按图纸编号挂牌;3)油区、炉前照明及通讯设施齐全;防火标志醒目,消防设施齐全,相关消防、保卫人员已上岗值班;4)燃油系统流量计、滤网和速断阀应在吹扫前拆除,吹扫完成后再恢复;5)各阀门单体调试结束,开关动作正常,限位开关就地位置及CRT、控制柜状态显示正确;6)油枪、高能点火装置、火检装置、控制系统均按设计要求安装完毕,并通过签证验收;7)压缩空气系统试运完成,验收合格;8)各电源、通讯等线路连接正确,具备送电条件;9)参加试验的人员熟悉本措施及设备现场环境。

6 调试工作内容及程序

6.1调试工作流程图

调试工作流程见图2。

6.2调试工作内容

1)联锁保护试验。a.系统各气动阀门的调试,使CRT显示状态、开度与就地实际情况一致;b.检查火检探头接线是否正确,信号是否畅通;c.微油点火允许启动条件联锁确认试验;d.微油各角顺控启/停联锁确认试验。

2)系统冷态运行、调整。a.点火系统的调试,使推进器CRT显示状态与就地实际情况一致,点火器打火正常;系统各热工测点CRT显示正确无误。b.微油管内进油并调整油压,把微油枪抽出燃烧器,将油枪喷口对准事先准备好的废油桶依次打开各角微油角阀,观察各角微油枪的雾化情况,以检验微油枪头的性能。油枪雾化试验需准备废油桶一只,用以存放试验过程中喷出的燃油,雾化试验后需对微油枪头和枪管进行进一步清洗。c.微油各角冷态顺控启/停试验(关闭进油阀,油枪不进油)。微油点火系统分就地、远方控制。就地控制主要通过4个角燃烧器所配置的就地点火柜,在就地通过控制柜上的按钮进行开关阀门、点火器点火的方法进行控制,确认点火程序正确。远方控制通过计算的组态画面进行点火操作,在逻辑条件满足点火条件的情况下,按下启动按钮,系统将执行吹扫→吹扫结束开油阀点火→根据火检信号作点火是否成功判断,点火成功保持现有状态,直至撤除点火需要;如果点火未成功,系统执行关闭油阀→开吹扫阀吹扫的工作指令,对燃烧器进行吹扫,以备再次启动。

3)系统热态运行、调整。a.微油点火应具备的条件。锅炉首先应具备常规启动点火条件,风机运行正常,锅炉水位正常等;微油点火系统冷态调试工作已完成,各系统设备工作正常;气化微油系统安装与调试包括:确认磨煤机具备运行条件;燃油系统运行正常,微油油管系统阀门状态正确,油压正常;输煤制粉及除灰、除渣、除尘系统已具备投运的条件;吹灰系统调试已经完成,具备投运条件;油点火系统调试已经完成;确认给煤机已标定完成,煤量指示正确,磨煤机最低出力和计划最低出力相符。b.微油点火。点火画面具备点火条件后,点击“微油点火按钮”,点火系统进入程控点火状态;检查火检与就地观火孔,确认燃烧正常;一个喷嘴成功投运后,即其火焰监测器检测到火焰信号15 s后即可向下一个点火角控制系统发出点火信号。燃烧器喷嘴应按对角成对投运,即一个对角中第一只喷嘴投运后,第二只喷嘴必须在10 min内成功投运,否则第一只喷嘴也必须停运。点火初期油压,气压适当调整根据雾化效果和燃烧状况调至最佳比例。微油点火成功后,磨煤机A具备投磨条件后,以最小出力投运;燃烧器着火稳定后,根据锅炉升温、升压需要调整磨煤机出力,并注意监视磨煤机的振动情况。点火期间注意监视空预器进出口烟温,并连续进行空预器吹灰,防止积灰在空预器区域发生二次燃烧。

6.3联锁保护逻辑及定值

1)微油油枪投运条件。以下条件全部满足,产生“A微油点火允许”信号;MFT已复位;OFT已复位;燃油压力正常且微油压力变送器正常;油母管进油快关阀开到位、油母管回油快关阀开到位;设备在初始状态(油角阀、雾化阀、吹扫阀关到位,点火枪未打火);无火焰检测;火检冷却风压力正常;无失败故障报警信号;就地点火柜电源正常;跳闸条件无。2)微油油枪跳闸条件。以下任一条件满足,微油枪跳闸:MFT;OFT;微油油角阀非关位10 s后,对应A1微油火检未检到火;微油燃油母管压力低同时A1微油油角阀非关延时8 s;微油枪运行,磨煤机分离器粉管出口门关位延时90 s;微油枪运行,磨煤机入口总一次风量低于某值延时90 s;火检故障;点火顺控失败。3)微油枪启动/停止顺控。启动顺序控制:关吹扫阀→点火枪打火20 s→开油角阀→开雾化阀;以上步骤结束后,检测到有火信号,启动结束;若无火则点火失败,转而运行停用顺控;停用顺序控制:关油角阀→关雾化阀→开吹扫阀,保持180 s。若油角阀关闭失败后,将发出报警,暂停油枪的停用程序,维持油枪在运行状态,由运行人员确认是否需要进行OFT,以保证机组安全。若吹扫阀、雾化阀开/关、点火枪打火失败,将仅报警,由运行人员确认处理。报警信号在设备恢复初始状态后60 s,自动复位。

7 运行结果

微油点火装置安装以后,经调试在1号和2号锅炉冷态启动中初次试运,一次启动成功。锅炉冷态启动用微油节油率在90%以上,综合节能效益80%,和以前只用燃油相比,效果显著。这样,在一次冷态启动中,节约启动成本,经济效益很大。在锅炉热态启动中,微油点火设备使用非常方便,基本实现点火一次成功,不仅使运行操作简单方便,而且也节约了大量轻柴油。微油点火系统调试的成功,为电厂节能降耗和安全生产做出了很大贡献。

The introduction and debugging of boiler micro oil ignition system

An Jianliang

(Shanxi Industrial Equipment Installation Limited Company, Taiyuan 030012, China)

This paper introduced the principle of micro oil boiler ignition system, discussed the debugging scope, purpose and conditions before debugging of micro oil ignition subsystems, and discussed the debug method and technique of each system, pointed out that the micro oil ignition system had remarkable energy saving benefits.

boiler, micro oil ignition system, air system, energy saving and consumption reduction

1009-6825(2016)25-0198-02

2016-06-23

安建良(1975- ),男,高级工程师

TK229.6

A

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