微油点火技术的应用及常见故障

【摘 要】主要介绍了微油点火系统的组成、工作原理和技术特点，列举了微油点火技术在电厂中的应用，并介绍了一些日常工作中经常和容易出现的故障及处理方法。

【关键词】微油点火；工作原理；技术特点；故障处理等

1 引言

微油点火技术是用较少量的油，通过专门设计的燃烧器，点燃煤粉，从而达到冷炉点火启动的目的，同时由于其燃尽率高，在锅炉超低负荷稳燃过程中也得到了广泛的应用。

在当前国际原油价格不断攀升的大环境下，控制锅炉燃油消耗已成为各个燃煤电厂的不得不面对的现实问题。传统的大油枪点火方式已不能适应日益紧张的石油资源供应形势，微油点火技术既节油，又可以在点火期间就投运电除尘器，具有良好的环保效益。

2 微油点火技术

2.1 微油点火系统的组成

微油点火系统包括以下几个部分：微油点火煤粉燃烧器、微油点火油燃烧器、油管路及吹扫系统、助燃分及吹扫风系统、气膜风系统、壁温检测系统、控制系统、冷炉制粉系统等，如图1所示。同是还配备了独立的控制系统，主要对点火系统纳入就地和远程DCS控制，进行就地控制操作和远程控制操作，实现锅炉微油点火和燃烧的安全保护及连锁，确保锅炉的安全、稳定、可靠运行。

2.2 微油点火燃烧器的工作原理

一般直吹式制粉系统将一台磨对应的煤粉燃烧器改造为微油点火煤粉燃烧器。燃烧器改造后，一次风管接口尺寸与原接口尺寸一致，燃烧器流通面积不变，燃烧器内部结构简单，燃烧器的喷口尺寸与原燃烧器完全一致，煤粉燃烧器不摆动。因此，燃烧器正常运行时，一次风速不变，燃烧器阻力基本不变，燃烧器出力不变，其对炉内空气动力场和燃烧结构不造成影响。

微油点火油燃烧器从一次风管弯头后方轴向插入煤粉燃烧器，点火是经过强化燃烧的高温油火焰将通过煤粉燃烧器的一次风粉瞬间整体加热到煤粉的着火温度，一次风粉混合物受到高温火焰的冲击，挥发份迅速析出同时开始燃烧，挥发份的燃烧放出大量的热，补充了此间消耗的热量，并持续对一次风粉进行加热，将其加热至高于该煤种的着火温度，从而使煤粉中的碳颗粒开始燃烧，形成高温火炬喷入炉膛。

微油枪为旋流微油枪，0.6～1.0Mpa油压的燃油经分油盘后进入旋流片，产生高速强烈旋转，高速强烈旋转的油流通过雾化片喷孔，形成旋转的中空锥型油薄膜，油薄膜在离心力的作用下，进一步撕裂、破碎，达到充分燃烧的效果。在油燃烧室中，高温火焰核心温度高达1800～2000℃，燃尽率高达99.9%，全部燃油在油燃烧筒内完成绝大部分的燃烧过程，不会有未燃尽的油雾在煤粉燃烧器内与煤粉混合发生油粉混合物的瞬间爆燃造成燃烧器阻力过大，发生挥霍现象。同时，由于采用分级低压强制配风，助燃风在参与燃烧之前，在油燃烧筒内壁形成完整的气膜保护层，对燃烧筒进行充分的冷却，燃烧环境为绝热的环境状态，因此火焰温度极高，而油燃烧器筒壁却只有常温的温度，延长了微油枪的使用寿命，确保系统长期稳定可靠运行。

2.3 微油燃烧的技术特点

（1）节油率高：用少量的油点燃大量煤粉，实现以煤代油燃烧效果，节约大量燃油。以惠州热电为例，传统大油枪耗油量1.2t/h，而微油的耗油量只有0.15t/h，冷炉启动投油时间以10小时计算的话，节油率就可高达87.5%，

（2）环保效果好：由于微油枪出力极小，雾化充分，燃尽率高，因此，可在锅炉冷炉升炉开始阶段就投用电除尘，使锅炉真正达到24 小时环保的效果。

（3）安全可靠：节油燃烧技术配套独立设计的控制系统，通过就地控制箱或PLC 与DCS系统通讯（单独DCS 组态画面），重要参数传入锅炉FSSS 保护系统。点火逻辑设计可确保锅炉运行安全，不会发生爆燃和二次燃烧，不加剧炉内结渣，不增加飞灰可燃物。

（4）系统简单、改造维护工作量小：整个节油点火系统主设备为4 只煤粉燃烧器，长度约1.6～2米，无特殊辅助设备，辅助条件均使用电厂现有的（如压缩空气、电源等），并且，使用的量极小，对原系统无任何影响。整个系统安装调试完成后，一个大修期内无需特别维护。

（5）操作简单，点火过程全自动控制：通过DCS 独立的操作画面，结合炉内火焰监视系统，运行人员可在集控室远程操作，整个过程也可设定全自动完成。

2.4 微油点火技术在电厂的应用

国华惠州热电分公司2×330MW热电联产工程位于惠州大亚湾石化区，锅炉生产厂家为武汉锅炉厂，锅炉为亚临界参数、自然循环、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、露天布置、全钢构架的∏型汽包炉。空气预热器为三分仓容克式回转式空气预热器。采用中速磨正压直吹式制粉系统。

锅炉配有5台中速磨煤机，共20 只煤粉燃烧器，分别为5 层布置，每层为布置4 支煤粉燃烧器。锅炉配有12只大油枪，分三层布置。

本工程微油系统应用方案如下：

（1）结合本锅炉燃煤特点，并结合锅炉燃烧设备结构，为保证运行效果，使锅炉燃烧器能长期、安全、稳定运行。设计将锅炉11（或21）磨煤机对应的11（或21）层共4只煤粉燃烧器设计为装有微油油枪点火煤粉燃烧器。

（2）燃油采用母管制，微油点火燃油母管引自锅炉油系统母管快关阀后，燃油母管配置手动截止阀、过滤器、压力表、自立式稳压阀等。燃油母管分往各燃油支管，支管配制手动截止阀、快关阀、过滤器、压力表等。微油点火吹扫系统引自压缩空气系统，吹扫支管配置手动截止阀、快关阀、止回阀等。

（3）本工程为直吹式制粉系统，微油点火油配风引自微油点火风机。油配风母管上配备电动调节风门、微差压变送器等，支管上配置压力表。

（4）为在线监测燃烧器运行时燃烧器的壁温，保护燃烧器不发生烧损现象，在每台燃烧器的高温位置加装2 套测温热电偶。燃烧器壁面超温时，通过调整一次风速、油燃烧器的出力、气膜风量等方法来降低壁温，保证壁面温度始终小于750℃。

3 常见故障及处理

3.1 点不着火

3.1.1 枪头、雾化片、滤网堵塞

现象：

（1）微油枪门后压力与母管压力差不多（正常比母管压力小0.2MPA左右，一般要求在 0.6～1.0MPA之间）。