随着我国社会经济的快速发展，电力工业的发展更是迅猛。到2005年底，装机容量已超过5亿kW，其中火电占全国装机容量的75. 6%。机组的启、停及低负荷稳燃需消耗大量的石油资源，年耗油量达到1 322万t，其中锅炉点火启动及稳燃用油约600万t。到2007年，随着新机组的陆续投运，点火及稳燃用油将达到1 000多万t；到2020年，我国燃煤发电机组装机容量将达到10亿kW。燃油消耗的激增将对我国能源安全造成日益严重的影响。因此，控制锅炉燃油消耗已成为当前我国火电机组的当务之急，富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗粒机、木屑颗粒机、秸秆压块机压制的生物质颗粒燃料。
随着我国对石油需求的加剧，发电企业的燃料成本增加，节约燃料用油的工作日显重要。节油重点由低负荷稳燃过程转向锅炉点火与停炉过程（发电厂锅炉启、停时耗油占60%，低负荷稳燃耗油占40%）。在这种背景下，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，等离子点火、高温空气无油点火及小油枪点火技术等各种无油或少油点火稳燃节油技术不断涌现。其中等离子点火技术应用较为广泛，它不仅可以实现煤粉锅炉无油点火和低负荷稳燃，节省燃油资源，而且对于配有静电除尘器的机组，点火期间就可投运电除尘器，具有良好的环保效益。但等离子点火装置的投资成本和运行费用都比较高，而且系统运行维护复杂。
气化小油枪点火稳燃技术是北京国电清方科技发展有限公司自主开发的专利技术，是在百余台小油枪煤粉直燃式燃烧器成功应用的基础上开发的新型燃烧技术，已在300 MW及以下机组的燃煤锅炉上得到应用。其设备投资成本约为等离子技术的1/3，运行每台炉每只气化小油枪每小时油耗可控制在20 kg/h以内。另外，由于点火初期油燃烧完全，对静电除尘器的极板无粘污，不用解列静电除尘器，大大减少了粉尘排放量。因此，气化小油枪点火稳燃技术作为一种应用于电站锅炉启动、停止以及低负荷稳燃的新节油技术，具有良好的经济效益和社会效益。
1、气化小油枪点火稳燃技术的基本原理
气化小油枪点火稳燃系统主要由燃油系统、压缩空气系统、高压风系统及气化小油枪等组成，其典型系统构成如图l所示。控制系统采取就地手动控制和远方操作，就地保护、信号与DCS进行了接口j辅助系统由燃烧器壁温监测、图像火焰监测、二次风等系统构成。
1.1气化小油枪燃烧器的工作原理
利用压缩空气的高速射流将燃料油直接击碎，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、后期加热，在极短的时间内完成油滴的蒸发气化，使油枪在正常的燃烧过程中直接燃烧气体燃料，从而大大提高燃烧效率及火焰温度。气化燃烧后的火焰刚性极强，其传播速度极快，超过声速，中心温度高达1500 -2 000℃，可作为高温火核在煤粉燃烧器内进行直接点燃煤粉燃烧，从而实现电站锅炉启动、停止以及低负荷稳燃。压缩空气主要用于点火时实现燃油雾化、正常燃烧时加速燃油气化及补充前期燃烧需要的氧量，高压风主要用于补充后期加速燃烧所需要的氧量。
1.2气化小油枪直接点燃煤粉工作原理
气化小油枪燃烧形成的高温火焰使进入一次室的浓相煤粉颗粒温度急剧升高、破裂粉碎，并释放出大量的挥发份迅速着火燃烧，然后由已着火的浓相煤粉在二次室内与稀相煤粉混合并点燃，实现了煤粉的分级燃烧，能量逐级放大，达到点火并加速煤粉燃烧的目的，大大减少煤粉燃烧所需要的引燃能量，满足了锅炉启、停及低负荷稳燃的需求。周界冷却二次风主要用于保护喷口安全，防止结焦烧损及补充后期燃烧所需氧量。
1.3气化小油枪投油稳燃工作原理
采用浓淡燃烧方式已经使煤粉在着火区域形成了高浓度、高温度、少空气、易着火的有利条件。投入小油枪后，轻油的烃类挥发使得煤粉着火区域的挥发份浓度和还原性气氛有了显著提高，着火热降低，火焰传播速度加快，更有利于着火和稳燃。小油枪投入以后，大大改善了煤粉的着火条件，使得每支直流燃烧器形成了各自独立的燃烧小中心，同层燃烧组织此时具有了临角互稳和单角自稳的双重稳燃条件，二者叠加将大大提高稳燃效果。
煤粉中的挥发份在较低的截面热负荷下易造成析出不稳定，使得着火初期发生脉动性燃烧，随着时间的延续，使燃烧恶化。小油枪的投入，为煤粉燃烧提供了较为稳定、充足的可燃气体，消除了燃烧脉动现象。在更低负荷需要投油稳燃时，通过气化小油枪的燃烧热以提供煤粉着火区所需的局部高温、高热源着火条件，并且遏制煤粉着火随负荷降低而产生的波动，保证了煤粉出口的着火稳燃要求，形成一种稳定的热源，从而实现整个炉膛煤粉稳燃要求的良性燃烧循环。
2、田家庵发电厂1025t/h锅炉设备及系统
2.1锅炉概况
中国大唐集团淮南田家庵发电厂的5号锅炉是由上海锅炉厂设计、制造的sc-1025/18.3 - M837型控制循环煤粉炉。该锅炉投产于1996年12月，设计燃用烟煤，制粉方式为4台低速球磨机、中间储仓、乏气输粉，燃烧器采用从美国CE燃烧工程公司引进并经改进的一、二次风间隔布置的WR型直流摆动水平浓淡型煤粉燃烧器，四角布置，同心反切。
2.2煤质分析
田家庵发电厂的5号锅炉设计煤种和校核煤种的煤质分析如表l所示。
3、气化小油枪点火稳燃装置的应用
为大量节约300 MW机组锅炉启动和低负荷稳燃用油，中国大唐集团公司安生部以田家庵发电厂5号锅炉为试点，于2005年4月17日至5月3日在该炉进行计划小惨时，将下第一层4只煤粉燃烧器拆除，改装成装有气化小油枪直接点燃煤粉的气膜式煤粉燃烧器及其装置。该装置包括A层内风膜式主燃烧器、气化小油枪、火焰燃烧筒、气化小油枪油系统、气化小油枪压缩空气系统、高压助燃风系统、控制系统、图象火焰监测等。对该系统的全部改造工作在10天内完成。
气化小油枪直接点燃煤粉的气膜式煤粉燃烧器及其装置为一独立的气化小油枪直接点燃煤粉的点火系统，其控制系统及火检与该炉原主控系统无交叉的相关联系，目前该装置的操作控制为A层燃烧器平台就地。
3.1气化小油枪煤粉燃烧器主要设计技术规范
(1)气化小油枪。油压：0.5 -0. 65 MPa；单只油枪出力：50 - 60 kg/h；压缩空气压力：0.5 -0. 65 MPa；压缩空气流量：0.9Nm3/min左右；油枪高压风压力：>4 000 Pa左右；油枪高压风流量：1000 m3/h左右；气化小油枪燃烧火焰中心温度：1 500 -2 000℃；火焰颜色：兰色透明；点火投粉要求一次风风速：20 - 24 m/s；可点燃煤粉量4-8Uh；一次风风温：≥送风温度。
(2)内风膜式燃烧器。燃烧器热功率：与改进前相同；浓淡煤粉析出方式：与改进前相同；内风膜：原周界风变为内风膜风。
3.2改造后机组的调试、运行情况
3.2.1气化小油检锅炉冷态点火
2005年5月3日21: 30气化小油枪点火系统安装、调试完毕，锅炉开始冷态点火，点燃的第1只小油枪是3号小油枪。3号气化油枪点燃、着火正常后即投入给粉机运行，给粉机转速大约为120r/min，一次风风速为27m/s，肉眼观察到开始时粉量很小，燃烧器着火有火星，无明显未着火煤粉，随着粉量正常，煤粉着火迅速，炉膛燃烧基本稳定。
2005年5月29日20: 00第2次冷态点火启动，将周界风风门关闭，一次风风速维持在20 m/s，按顺序点燃1-4号气化小油枪，小油枪的火焰发蓝，着火迅速，燃烧反应剧烈。投运下层1号给粉机，给粉逐渐正常，转速调整至250r/min，煤粉着火迅速，燃尽率较高；继续投运其余3台给粉机，燃烧基本正常，随着4角的全部投入，炉内温度升高，火焰越发明亮，燃烧无异常，升温升压满足规程要求。升温升压采甩控制给粉机转速的方法实现，2.5 h后即22: 30分投运邻层给粉机，此时下层给粉机转速大约为350 r/min，投运后燃烧未出现恶化，炉膛负压正常，完全能满足锅炉升温升压需求，直到次日凌晨5:20气化小油枪全部撤出，机组断油，运行期间油枪及其系统运行可靠。
3.2.2气化小油枪做锅炉低负荷稳燃
2005年5月5日23: 00，机组负荷150WM，开始投油稳燃试验，一次风风速为24m/s，给扮机转速为360 r/min，气化小油枪供油压力为0.45 MPa，投入1、3号气化小油枪，锅炉负压稳定无异常波动，喷口燃烧稳定无结焦现象，燃烧器壁温不超过400℃，稳定运行1h无异常，24: 00试验结束。试验表明，机组在低负荷燃烧不稳时可投用气化小油枪来稳燃，能满足稳燃要求。
3.2.3气化小油枪停炉中使用
2006年1月15日22: 00，锅炉停机小修，A、B原煤仓烧空，C、D煤粉仓烧空，汽机滑降缸温，电气作厂用电切投试验等，至次日1：00机组解列，利用气化小油枪将机组负荷滑至46 MW，一切正常。该机组小修后．1月29日调试启动时使用气化小油枪正常。
3.3经济效益分析
根据田家庵发电厂5号锅炉安装后使用的情况，300 MW机组低负荷稳燃及停机中使用的燃油比机械雾化的大油枪可节油90%以上，锅炉冷态起动的比大油枪可节油70%以上，大大的节约了锅炉燃油。
一台300 MW机组按年平均启停2次和低负荷稳燃等年用油量300 t计算，采用该技术可节油200 t以上，折合人民币近百万元，不到2年可收回投资。
4、结论
气化小油枪点火稳燃技术在电站大型锅炉上作为一种锅炉启动、停止以及低负荷稳燃的新型节油技术进行应用，可实现锅炉的稳定燃烧和高节油率，具有显著的经济效益和社会效益。
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