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    近幾年來臺州發(fā)電廠1—5號機組大修時相繼進行了DCS及汽輪機通流部份改造，機組容量從125 MW增容為135 MW。機組在大修結(jié)束后啟動中耗油量較大，每臺鍋爐耗油均達400 t以上。為了減少鍋爐大修啟動用油及日常的升停爐耗油，在6號爐大修時對油槍及燃燒器進行了改造。
1、點火燃燒器改造
1.1 改造方案
    6號汽輪發(fā)電機組為135 MW汽輪機組及其配套的420 t/h上海鍋爐廠生產(chǎn)的SG50415型鍋爐。配有12臺給粉機，噴燃器為四角布置，每角各噴嘴自上而下布置為：三、二、二、一、二、一、一、二。爐內(nèi)形成四角切圓燃燒。兩套制粉系統(tǒng)型式為鋼球磨煤機、中間倉儲式、熱風(fēng)送粉。鍋爐配有8支油槍，分別裝在四角下排及中下排二次風(fēng)噴嘴處，油槍為機械壓力霧化，每支油槍出力為0.924 t/h。
    根據(jù)改造方案，于2005年11月大修期間對6號爐實施了改造，將下排1、3號角原一次風(fēng)噴嘴拆除，改造為微油冷爐點火燃燒器，保留原來的一次風(fēng)管與給粉機及原來的上、下排8支助燃油槍。改造后的點火燃燒器既可作為鍋爐啟動時點火燃燒器及低負荷穩(wěn)燃燃燒器使用，又可作為正常運行時主燃燒器使用。富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
    微油點火燃燒器主要由微油槍點火系統(tǒng)、煤粉燃燒器和控制系統(tǒng)三大部分組成。微油點火燃燒器結(jié)構(gòu)見圖1。
    (1)點火系統(tǒng)由微油燃燒室及高壓點火槍、壓縮空氣、壓力冷風(fēng)、燃油系統(tǒng)、壁溫監(jiān)測、火檢系統(tǒng)等組成。每個微油點火燃燒器配有2支微油槍，1支主微油槍伸入微油燃燒室，另1支輔助油槍直接伸到一次煤粉燃燒室以助燃煤粉。主微油槍配有高壓點火裝置，并接入壓縮空氣對油槍進行氣力霧化，另接入壓力冷風(fēng)管（送風(fēng)機出口來）提供油槍燃燒所需空氣。另一路壓力冷風(fēng)管接到煤粉燃燒器噴口處對噴嘴周壁進行冷卻。
(2)煤粉燃燒器主要由煤粉濃縮器、一次煤粉燃燒室、二次煤粉燃燒室、周界風(fēng)和壓力冷卻風(fēng)室組成。
    (3)控制系統(tǒng)對點火系統(tǒng)和送粉系統(tǒng)進行控制，實現(xiàn)程控點火與油槍滅火聯(lián)鎖保護，保證鍋爐安全、穩(wěn)定、可靠運行。
    其工作原理為微油點火燃燒器由高壓點火槍點燃微油槍，利用壓縮空氣和自身燃燒產(chǎn)生的熱量，使油氣化燃燒，產(chǎn)生中心溫度高達1500~2 000℃的高溫火焰，可快速引燃一次室內(nèi)的煤粉，使進入一次室的濃相煤粉顆粒溫度急劇升高、破裂粉碎，并釋放出大量的揮發(fā)分而迅速著火燃燒，然后由己著火燃燒的濃相煤粉在二次室內(nèi)與稀相煤粉混合并點燃稀相煤粉，實現(xiàn)煤粉的分級燃燒，燃燒能量逐級放大，達到點火并加速煤粉燃燒的目的，大大減少煤粉燃燒所需引燃能量。而輔助微油槍投入時起到強化一次室煤粉燃燒的作用。二次風(fēng)周界風(fēng)及壓力冷風(fēng)主要用于保護噴口安全，防止結(jié)焦燒損噴口及補充后期燃燒所需氧量。壓縮空氣主要用于點火時實現(xiàn)氣化油槍燃油霧化及補充油槍前期燃燒需要的氧量。
    微油點火燃燒器型式為直流燃燒器，型號為TY - 325，主要參數(shù)見表1。
2、改造后的啟動試驗
    在微油點火器安裝完畢后對微油槍出力進行了標定，冷態(tài)標定情況見表2。
    6號爐大修結(jié)束后鍋爐首次啟動點火時，點火時采用投1、3號角微油主油槍運行，油槍著火良好。繼而直接投入1、3號角下排給粉機，煤粉著火較好，但火焰稍暗。在增投微油助燃油槍后，1、3號角下排一次風(fēng)噴嘴煤粉著火明亮、燃燒穩(wěn)定。啟動期間燃用的煤種揮發(fā)分為25 010左右（收到基），低位發(fā)熱量平均為20 068 kj/kg。啟動期間煤質(zhì)分析見表3。
    啟動初期及機組并網(wǎng)前的試驗期間，鍋爐保持微油槍及下排1、3號角給粉機運行，能滿足汽機沖轉(zhuǎn)至全速的需要，可代替原鍋爐投用下排4支大油槍的燃燒。在機組并網(wǎng)后投用中排1、3號給粉機運行時，煤粉著火良好，當(dāng)負荷增至30MW左右時，分別試投下排及中排2、4號給粉機運行時，煤粉著火較好，但著火點較遠。當(dāng)投運給粉機達6臺后，各一次風(fēng)噴嘴煤粉著火良好。
    機組第一階段啟動試驗當(dāng)負荷加至60MW時，撤出微油槍運行，帶高負荷做安全門校核試驗。在電氣試驗時鍋爐熄火，重新點火時因微油槍火檢故障無法投用，即投入大油槍運行。后將微油槍火檢強制為正常后再投運微油燃燒器運行，撤出大油槍。機組消缺后啟動點火時投用微油燃燒器運行，微油槍及煤粉著火良好。直至機組帶滿負荷運行，一直再未投大油槍。
3、改造后效果分析
    6號爐大修后啟動利用微油燃燒器直接點燃煤粉進行升爐，節(jié)油效果相當(dāng)明顯。點火燃燒器投運良好，爐內(nèi)煤粉著火穩(wěn)定。并且煤粉燃燒效率較高，啟動過程燃燒效率平均達80%左右，啟動過程中煤粉燃燒效率測試計算數(shù)據(jù)見表4。通過跟蹤取樣數(shù)據(jù)分析可以看出，冷態(tài)點火啟動時，由于點火初期爐膛溫度和一、二次風(fēng)溫均較低，不利于煤粉的燃燼，此時投入給粉機時，煤粉燃燒效率約79%；隨著運行時間的增加、爐膛溫度的提高，以及一、二次風(fēng)溫的提高，煤粉的燃燒條件得到改善，煤粉燃燒效率逐步提高到84.33%、87.54%；在點火8h后，煤粉燃燒效率已達95.56%。富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
    整次啟動共耗油15.6 t，其中投微油槍運行88h。本次啟動中微油燃油管油壓較高，基本上控制在1MPa左右，每支微油槍出力約為23~25 kg/h左右，4支微油槍出力約為93 kg/h左右。而改造前大油槍的出力約為0.9 t/h，在啟動初期及低負荷時一般均需投用4支油槍助燃。
    投用大油槍需耗油：88×4x 0.9：316.8 t
    投用微油槍實際耗油量：88×0.093：8.18 t
    本次節(jié)油為：316.8-8.18：308.6 t，節(jié)油率可達97%左右。
    燃油發(fā)熱量為42705kj/kg，而初期煤粉（以煤代油）投用的燃燒效率平均為80%左右。按每kg煤粉的發(fā)熱量按啟動期間平均值20 068 kj/kg，油價為4840元／t，煤價為428元／t（包括制粉電耗）計算。
    實際煤粉消耗量約為：308.6×2.128/0. 80=820 t
    節(jié)約值：308.6×4 840 - 820×428：114.2萬元
    存在的問題尚有：
    (1)啟動過程中在投中排及下排2、4號給粉機時著火不理想，著火點較遠。
    (2)在停爐過程中如粉倉需燒空時，微油點火燃燒器助燃效果也不很理想。
    (3)升爐初期因只投1、3角給粉機運行，水冷壁加熱不均勻。如將2、4號下排一次風(fēng)噴嘴均改造成微油點火燃燒器，有利于水冷壁均勻加熱，使煤粉燃燒更加穩(wěn)定，具有更良好的節(jié)油效果。
    (4)微油槍壓縮空氣電磁閥動作不靈敏，宜改為電動球閥控制。
4、結(jié)語
    6號爐通過微油點火燃燒器改造后，取得了十分明顯的節(jié)油效果，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益也十分顯著。僅一次大修啟動過程的節(jié)油就可收回全部改造投資成本。另外微油槍燃燒效率很高，燃油幾乎完全燃燼，對電除塵基本上無污染，因此在鍋爐啟停全過程均可投入電除塵運行，大大減少了煙氣對環(huán)境的污染。