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摘 要: 针对燃煤机组启停过程中需要燃烧大量燃油的问题,宁夏灵武电厂二期工程(2×1000MW)超超临界燃煤机组应用了微油点火技术。文章介绍了微油点火系统的基本组成及工作原理,微油点火系统运行中出现的问题及采取的措施,经济效益分析,为同类行机组采用微油点火技术提供借鉴。
关键词: 微油点火; 问题; 措施; 经济效益
中图分类号:TM621
0 引言
近年来,隨着原油价格不断上涨,火力发电厂成本不断上升,面对电力市场竞争日趋激烈,控制成本节约燃油用量越来越受到重视。为了节约能源、减少投资,达到机组冷态或事故状态下快速启动并网的要求。高参数、大容量燃煤机组现逐步采用了运行中安全可靠、投资相对较少的微油点火技术。
1 设备概述
宁夏灵武电厂二期工程(2×1000MW)机组锅炉为东方锅炉厂生产的DG3100/26.15-∏1型超超临界参数、对冲燃烧方式、固态排渣、单炉膛、一次再热、平衡通风、全钢构架(紧身封闭)、全悬吊π型结构直流炉。锅炉燃油系统共计有48只HT-NR3燃烧器,配48支点火油枪,布置在前后侧水冷壁的每一个燃烧器上,每支油枪流量为900kg/h。系统设计最大进油量为50.0t/h,最小进油量为6.8t/h,最大回油量为25.0t/h,最小回油量为6.8t/h,进油管道设计压力为2.5MPa、回油管道设计压力为0.6~0.3MPa。锅炉点火油系统采用蒸汽雾化方式,并采用微油点火装置,燃油采用0号轻柴油。制粉系统采用中速碗式磨正压直吹式,每炉配6台上海电力设备机械厂生产的HP1203中速碗式磨煤机。燃煤设计煤种为灵武矿区和鸳鸯湖矿区烟煤,炉后尾部布置两台东方锅炉集团生产的转子直径为φ17286mm三分仓容克式空气预热器。
2 微油点火系统组成及工作原理
2.1 微油点火系统组成
灵武电厂二期工程(2×1000MW)机组锅炉采用HT-NR3型微油点火燃烧器8台,由A磨供粉。气化微油枪高能点火装置及点火小油枪8只每只进油量250kg/h,油气混合器8台,气化小油枪燃烧筒8个安装在A层燃烧器上。还有燃油系统,高压风助燃系统,压缩空气系统,控制系统,燃烧壁温度监测系统,冷炉启动蒸汽暖风器系统,图像火检系统。微油载体风仪用压缩空气,图像火检探头8个,安装在燃烧器上面,用来观察各角的燃烧状况,火检冷却风由图像火检风机(一用一备)提供。微油冷却风来自压缩空气系统。系统还配置了1台暖风器,可以将一次冷风加热到170℃。
2.2 微油点火装置的工作原理
利用压缩空气的高速射流将燃油直接击碎,雾化成超细油滴进行燃烧,同时用燃烧产生的热量,对燃料进行初期加热扩容和后期加热,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,从而大大减少燃料在炉膛内的加热时间,以满足锅炉冷态快速启动需要。
3 试运中出现的问题及采取的措施
3.1 试运中出现的问题
(1)设计中压缩空气管道直径偏小,设计为直径φ89的主管,压缩空气管道流量不够。高压风助燃管道设计风源取自一次风机出口,压力偏小。火检冷却风风量不够,火检探头积灰严重。
(2) 运行过程中点火小油枪喷头老发生堵塞灭火。
(3) 阀门布置不便于操作和检修。
(4) 投油枪时安装在管道上的阀门法兰结合面有漏油现象。
(5) 进油电磁阀开启不灵活,延时过大。
(6) 小油枪刚开始投运时点不着火。
3.2 采取的措施
(1) 压缩空气管道改为φ108的主管;高压风助燃管道风源从磨煤机密封风机出口取一路气源并到原管道上;火检冷却风管道重新从一次风机出口取一路气源并和原管道并排总汇到燃烧器接口上,满足了运行要求。
(2) 阀门上的垫片全部用金属石墨缠绕垫,螺栓要对称拧紧。
(3) 安装在A层燃烧器上的小油枪角度不够,与点火枪的位置偏大,后在运行中经过现场反复试验解决。
(4)油枪清理安排专人进行定期清理,进油电磁阀开启时由热工专业值班人员现场跟踪检查,出现问题时及时处理。
4 经济效益分析
4.1 直接经济效益
灵武电厂二期工程(2×1000MW)超超临界机组为新建机组,在试运期间要经过锅炉吹管、整定安全阀、汽机冲车、机组并网、电气试验、锅炉洗硅运行、机组带大负荷运行等许多阶段,在机组试运初期就投入微油煤粉点火系统,在安装中采取了一系列技术措施,同时在试运中对许多设计不合理的地方进行了改进,使整个试运期间的燃油消耗控制在2000吨以下。
4.2 间接经济效益
在机组试运期间投入微油煤粉点火系统,锅炉可以快速的升温升压,减少油耗,电除尘器可以在机组50%负荷期间正常投入,大大减少粉尘的排放,避免了环境污染,给电厂带来显著的社会效益和经济效益。
5 结论
(1) 容易烧坏的小气化油枪喷头雾化片需派专人负责,定期进行检查,确保设备的可靠性。进油电磁阀定期进行维护,确保开启灵活。
(2) 阀门在安装前必须解体检修,并经1.5倍工作压力的水压试验合格,安装后要保证阀体内部清洁。
(3) 燃油管道安装前应进行酸洗钝化处理,安装时管口打磨必须干净、彻底,距离管口10-15mm直至露出金属光泽。燃油管道的焊接应有合格焊工施焊,焊缝应采用氩弧焊焊接工艺。焊缝表面不允许有气孔、夹渣、裂纹等表露缺陷,焊缝进行无损检验,确保无焊接缺陷。管子安装前必须进行管内清扫,清除锈皮和杂物,管道上所有开孔工作必须在安装前完成。管道系统必须进行1.5倍工作压力的水压试验,用压缩空气进行吹扫后,再用高压辅汽进行吹扫,必要时可加装把板,确保管道系统的清洁。
(4) 油管道上不得使用铸铁阀门。
(5) 法兰、阀门的端面要清理干净,密封垫压接平整,严密,法兰结合面垫片全部使用金属石墨缠绕垫,严禁用石棉垫。阀门的布置要便于运行操作和检修。
(6) 燃油系统进行水压和蒸汽吹扫时对于与燃烧器连接的支管管路,必须单独进行1.5倍工作压力的水压试验,单独进行吹扫工作,确保系统的严密性和清洁度。
(7) 微油点火的电气系统、控制系统要进行经常维护。油枪运行中冷却风不能中断。油枪在锅炉断油燃烧时要及时退出,以免烧坏。
灵武电厂二期工程(2×1000MW)超超临界机组从点火、冲转至168小时试运结束,采用了全程微油点火,达到了为电厂降低运行成本和环保的目的,并降低了因燃油带来的冒黑烟和污染物排放量的问题。
微油点火新技术在火电厂中的引用,特别是在高参数、大容量火电机组中的应运,必将给火力发电厂带来巨大的经济效益,同时对环境保护提供了有力保障,能够缓解能源的压力。随着微油点火技术的逐步成熟,他给社会带来的经济效益也必将越来越大。
参考文献:
[1] 山东济南海普电力节能科技有限公司微油点火相关资料.
[2] DL/T5047-95.电力建设施工及验收技术规范.锅炉机组篇.
[3] DL/T5210.5电力建设施工质量验收及评价规程.第5部分:管道及系统.
[4] 电力工程达标投产管理办法.2006.
[5] 西北电力设计院锅炉房点火油系统流程图F2632S-J2608.
[6] 西北电力设计院锅炉房点火油管道安装图F2632S-J2609.
[7] 东方锅炉厂燃油系统管道安装图8S74-0.
关键词: 微油点火; 问题; 措施; 经济效益
中图分类号:TM621
0 引言
近年来,隨着原油价格不断上涨,火力发电厂成本不断上升,面对电力市场竞争日趋激烈,控制成本节约燃油用量越来越受到重视。为了节约能源、减少投资,达到机组冷态或事故状态下快速启动并网的要求。高参数、大容量燃煤机组现逐步采用了运行中安全可靠、投资相对较少的微油点火技术。
1 设备概述
宁夏灵武电厂二期工程(2×1000MW)机组锅炉为东方锅炉厂生产的DG3100/26.15-∏1型超超临界参数、对冲燃烧方式、固态排渣、单炉膛、一次再热、平衡通风、全钢构架(紧身封闭)、全悬吊π型结构直流炉。锅炉燃油系统共计有48只HT-NR3燃烧器,配48支点火油枪,布置在前后侧水冷壁的每一个燃烧器上,每支油枪流量为900kg/h。系统设计最大进油量为50.0t/h,最小进油量为6.8t/h,最大回油量为25.0t/h,最小回油量为6.8t/h,进油管道设计压力为2.5MPa、回油管道设计压力为0.6~0.3MPa。锅炉点火油系统采用蒸汽雾化方式,并采用微油点火装置,燃油采用0号轻柴油。制粉系统采用中速碗式磨正压直吹式,每炉配6台上海电力设备机械厂生产的HP1203中速碗式磨煤机。燃煤设计煤种为灵武矿区和鸳鸯湖矿区烟煤,炉后尾部布置两台东方锅炉集团生产的转子直径为φ17286mm三分仓容克式空气预热器。
2 微油点火系统组成及工作原理
2.1 微油点火系统组成
灵武电厂二期工程(2×1000MW)机组锅炉采用HT-NR3型微油点火燃烧器8台,由A磨供粉。气化微油枪高能点火装置及点火小油枪8只每只进油量250kg/h,油气混合器8台,气化小油枪燃烧筒8个安装在A层燃烧器上。还有燃油系统,高压风助燃系统,压缩空气系统,控制系统,燃烧壁温度监测系统,冷炉启动蒸汽暖风器系统,图像火检系统。微油载体风仪用压缩空气,图像火检探头8个,安装在燃烧器上面,用来观察各角的燃烧状况,火检冷却风由图像火检风机(一用一备)提供。微油冷却风来自压缩空气系统。系统还配置了1台暖风器,可以将一次冷风加热到170℃。
2.2 微油点火装置的工作原理
利用压缩空气的高速射流将燃油直接击碎,雾化成超细油滴进行燃烧,同时用燃烧产生的热量,对燃料进行初期加热扩容和后期加热,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,从而大大减少燃料在炉膛内的加热时间,以满足锅炉冷态快速启动需要。
3 试运中出现的问题及采取的措施
3.1 试运中出现的问题
(1)设计中压缩空气管道直径偏小,设计为直径φ89的主管,压缩空气管道流量不够。高压风助燃管道设计风源取自一次风机出口,压力偏小。火检冷却风风量不够,火检探头积灰严重。
(2) 运行过程中点火小油枪喷头老发生堵塞灭火。
(3) 阀门布置不便于操作和检修。
(4) 投油枪时安装在管道上的阀门法兰结合面有漏油现象。
(5) 进油电磁阀开启不灵活,延时过大。
(6) 小油枪刚开始投运时点不着火。
3.2 采取的措施
(1) 压缩空气管道改为φ108的主管;高压风助燃管道风源从磨煤机密封风机出口取一路气源并到原管道上;火检冷却风管道重新从一次风机出口取一路气源并和原管道并排总汇到燃烧器接口上,满足了运行要求。
(2) 阀门上的垫片全部用金属石墨缠绕垫,螺栓要对称拧紧。
(3) 安装在A层燃烧器上的小油枪角度不够,与点火枪的位置偏大,后在运行中经过现场反复试验解决。
(4)油枪清理安排专人进行定期清理,进油电磁阀开启时由热工专业值班人员现场跟踪检查,出现问题时及时处理。
4 经济效益分析
4.1 直接经济效益
灵武电厂二期工程(2×1000MW)超超临界机组为新建机组,在试运期间要经过锅炉吹管、整定安全阀、汽机冲车、机组并网、电气试验、锅炉洗硅运行、机组带大负荷运行等许多阶段,在机组试运初期就投入微油煤粉点火系统,在安装中采取了一系列技术措施,同时在试运中对许多设计不合理的地方进行了改进,使整个试运期间的燃油消耗控制在2000吨以下。
4.2 间接经济效益
在机组试运期间投入微油煤粉点火系统,锅炉可以快速的升温升压,减少油耗,电除尘器可以在机组50%负荷期间正常投入,大大减少粉尘的排放,避免了环境污染,给电厂带来显著的社会效益和经济效益。
5 结论
(1) 容易烧坏的小气化油枪喷头雾化片需派专人负责,定期进行检查,确保设备的可靠性。进油电磁阀定期进行维护,确保开启灵活。
(2) 阀门在安装前必须解体检修,并经1.5倍工作压力的水压试验合格,安装后要保证阀体内部清洁。
(3) 燃油管道安装前应进行酸洗钝化处理,安装时管口打磨必须干净、彻底,距离管口10-15mm直至露出金属光泽。燃油管道的焊接应有合格焊工施焊,焊缝应采用氩弧焊焊接工艺。焊缝表面不允许有气孔、夹渣、裂纹等表露缺陷,焊缝进行无损检验,确保无焊接缺陷。管子安装前必须进行管内清扫,清除锈皮和杂物,管道上所有开孔工作必须在安装前完成。管道系统必须进行1.5倍工作压力的水压试验,用压缩空气进行吹扫后,再用高压辅汽进行吹扫,必要时可加装把板,确保管道系统的清洁。
(4) 油管道上不得使用铸铁阀门。
(5) 法兰、阀门的端面要清理干净,密封垫压接平整,严密,法兰结合面垫片全部使用金属石墨缠绕垫,严禁用石棉垫。阀门的布置要便于运行操作和检修。
(6) 燃油系统进行水压和蒸汽吹扫时对于与燃烧器连接的支管管路,必须单独进行1.5倍工作压力的水压试验,单独进行吹扫工作,确保系统的严密性和清洁度。
(7) 微油点火的电气系统、控制系统要进行经常维护。油枪运行中冷却风不能中断。油枪在锅炉断油燃烧时要及时退出,以免烧坏。
灵武电厂二期工程(2×1000MW)超超临界机组从点火、冲转至168小时试运结束,采用了全程微油点火,达到了为电厂降低运行成本和环保的目的,并降低了因燃油带来的冒黑烟和污染物排放量的问题。
微油点火新技术在火电厂中的引用,特别是在高参数、大容量火电机组中的应运,必将给火力发电厂带来巨大的经济效益,同时对环境保护提供了有力保障,能够缓解能源的压力。随着微油点火技术的逐步成熟,他给社会带来的经济效益也必将越来越大。
参考文献:
[1] 山东济南海普电力节能科技有限公司微油点火相关资料.
[2] DL/T5047-95.电力建设施工及验收技术规范.锅炉机组篇.
[3] DL/T5210.5电力建设施工质量验收及评价规程.第5部分:管道及系统.
[4] 电力工程达标投产管理办法.2006.
[5] 西北电力设计院锅炉房点火油系统流程图F2632S-J2608.
[6] 西北电力设计院锅炉房点火油管道安装图F2632S-J2609.
[7] 东方锅炉厂燃油系统管道安装图8S74-0.