探讨微油点火煤粉燃烧技术改造

论文摘要：通过对浑江发电公司两台670T/h锅炉微油点火煤粉燃烧技术改造及应用的论述，指出了微油点火煤粉燃烧器系统组成、设备构造、工作原理、节油原理以及取得的节油效果，对于火力发电厂同类型锅炉机组燃烧器改造及节省燃油工作具有借鉴指导意义。

论文关键词：微油;燃烧技术;燃烧器

一、原燃烧器设计情况

浑江发电公司两台670T/h锅炉(5号炉、6号炉)均为哈尔滨锅炉厂生产的中间仓储式热风送粉煤粉锅炉。5号炉原设计为四角切圆布置16只直流式煤粉燃烧器;6号炉原设计为四角切圆布置上两层为直流式煤粉燃烧器，下两层为双通道煤粉燃烧器。

5、6号炉各角四层燃烧器中间设计了蒸汽雾化重油点火油枪(每台炉4只重油点火油枪)。

锅炉设计煤种为浑江地区混煤。煤质设计值为：灰份：40.67%，挥发份：22.14%，低位发热量：16492kj/kg(3945大卡/kg)。从设计值可以看出，浑江发电公司燃用的煤质较劣，而实际运行中，燃用的煤种变化很大，煤质更差，远远低于设计值。特别是2004年四季度以来，由于煤炭市场紧缺，燃用的煤质偏离设计值甚远，实际燃用煤质经常在下列范围：灰份52%以上，挥发份14%以下，低位发热量13000kj/kg以下。由此带来的后果是，锅炉燃烧稳定性差，耗油量增加，灭火事件多发。

二、燃烧器改造情况

为了稳定燃烧，降低耗油量，减少锅炉灭火事件，浑江发电公司对5、6号炉燃烧器进行了多次改造。

5号炉原设计为四角切圆布置16只直流式煤粉燃烧器。2001年10月，将原设计的16只直流式煤粉燃烧器均改造为左右型浓淡煤粉燃烧器。

6号炉原设计为四角切圆布置上两层为直流式煤粉燃烧器，下两层为双通道煤粉燃烧器。2002年7月将原有的燃烧器改造成上三层为左右型浓淡煤粉烧器，下一层为直流式煤粉燃烧器。

改造成左右型浓淡煤粉燃烧器后，结果很不理想，一是对煤种适应性较差，燃烧惰性大，当灰份高于50%，挥发份低于13%时，燃烧稳定性较差，经常需要投油稳燃;二是过热器及再热器管壁超温严重。

为改变上述燃烧器不良特性，2004年起，浑江发电公司陆续将5、6号炉所有燃烧器均改造为双通道双浓淡多突扩式煤粉燃烧器(简称双通道燃烧器)。

双通道燃烧器改造后，对煤质的适应性较强，燃烧稳定性明显好转，但在节约燃油方面还不够理想，特别是启、停炉及低负荷运行稳燃耗油量还比较大。主要原因是重油点火油枪在冷态启炉初期，点火非常困难，燃烧很不完善，大量重油颗粒在没有着火或完全燃烧的情况下就被冷风带走;还有一部分重油附着在水冷壁上，在冷却过程中沿水冷壁流淌到冷灰斗而凝固结块，致使大量重油被浪费掉。

为解决这一问题，进一步适应煤质需要，最大限度节省燃油，2007年下半年，浑江发电公司陆续将5、6号炉下层4只双通道煤粉燃烧器改造为哈尔滨国能微油点火设备有限公司设计制造的柴油微油点火煤粉燃烧器。微油点火煤粉燃烧器改造同时，将各角四层燃烧器中间的4只蒸汽雾化重油点火油枪改造为4只机械雾化柴油点火油枪。

微油点火煤粉燃烧器既可作为点火燃烧器，也可作为主燃烧器使用。由于采用了微油点火技术、煤粉浓缩技术和逐级放大技术，这种燃烧器除具备微油点火节油性能外，煤粉燃烧器本身还具有良好的稳燃节油性能，所以煤粉燃烧器又称为稳燃燃烧器或节油燃烧器。

该项技术系统简单，操作方便，对煤种适应性强，运行稳定，安全可靠。

三、微油点火煤粉燃烧器系统构造及作用

1.微油点火煤粉燃烧器系统组成

微油点火煤粉燃烧器系统由微油量气化小油枪点火系统、煤粉燃烧系统、控制保护系统三大部分组成。

微油量气化小油枪点火系统由高能点火器、点火油枪、辅助油枪、燃油系统、压缩空气系统等组成。

煤粉燃烧系统由煤粉浓缩器、煤粉燃烧器、周界风冷却系统等组成。

控制保护系统由DCS系统和就地控制箱、火检保护系统、燃烧器壁温监测系统、火焰电视监测系统等组成，对点火系统和送粉系统进行控制，实现程控点火与油枪灭火联锁保护，保证锅炉安全稳定可靠运行。

2.微油点火煤粉燃烧器构造及作用

微油点火煤粉燃烧器由高能点火器、点火油枪、辅助油枪、煤粉浓缩器、一次燃烧室、二次燃烧室、周界二次风、压缩空气、高压风(压力冷风)等部分组成。

高能点火器用于点火油枪点火，点火油枪用于点燃煤粉，辅助油枪用于强化点火燃烧效果，加快煤粉的点火速度，增加煤粉的燃烧强度。

煤粉浓缩器采用双层煤粉浓缩环结构，以提高煤粉浓缩效果。煤粉浓缩率达63.4%。

一次燃烧室作用：一次风粉混合物经浓淡分离后，浓相煤粉进入一次燃烧室与微油量气化小油枪气化燃烧生成的高温火焰混合，在微油量气化小油枪高温火焰作用下析出挥发份并着火燃烧。

二次燃烧室作用：稀相煤粉进入二次燃烧室与浓相着火燃烧的煤粉混合并被点燃。被点燃的煤粉火焰在燃烧过程中喷入炉膛，火焰长度可达5米以上，可直接点燃与其相邻的主燃烧器。

周界二次风作用：冷却二次燃烧室外壁，防止燃烧器烧损和结焦，补充煤粉燃烧所需氧量。

压缩空气作用：小油枪点火初期用于燃油雾化，正常燃烧时加速燃油气化并提供燃烧所需氧量。

高压风(压力冷风)作用：为小油枪着火初期提供氧量，补充正常燃烧所需氧量。

四、微油点火煤粉燃烧器工作原理

微油点火煤粉燃烧器采用微油点火技术、煤粉浓缩技术、逐级放大技术和气膜冷却技术等先进技术。探讨微油点火煤粉燃烧技术改造