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小油枪改造在现场中应用的实际意义

2020-03-11 来源:好走旅游网
 小油枪改造在火电厂的实际意义

随着我国社会国民经济的快速发展,电力工业也在迅猛发展。到2020年,我国燃煤发电机组装机容量将达到10亿kW。机组的启、停及低负荷稳燃需消耗大量的石油资源,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。

气化小油枪点火稳燃技术和等离子点火是目前火电机组大量节省燃油资源的一种有效手段。但与等离子点火相比更具有适用性(投次费用低、系统结构简单、维护方便、维护费用少、使用方便、寿命长)。应用于电站锅炉启动、停止以及低负荷稳燃,更具有良好的经济效益和社会效益。

一.气化小油枪燃烧器的工作机理 先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再对燃油进行初期加热,扩容,后期加热,在极短的时间内完成油滴的蒸发气化,使油直接变换成气体燃料,从而大大提高燃烧效率及火焰温度。气化燃烧的火焰刚性极强、其传播速度极快(超过声速)、火焰呈完全透明状(根部为蓝色,中间及尾部为透明白色),火焰中心温度高达1500~2000℃,此高温火核在煤粉燃烧器内直接点燃流经一次燃烧室的浓相煤粉,着火燃烧的浓相煤粉在二次室内与稀相煤粉混合并点燃稀相煤粉,实现煤粉的分级燃烧且燃烧能量逐级放大,利用煤粉的稳定燃烧,实现电站锅炉启动、停止以及低负荷稳燃

二、气化小油枪参数 油压:0.5~0.7MPa; 单只油枪出力: 60kg/h

压缩空气压力:0.5~0.65MPa; 压缩空气流量:0.9Nm3/min左右。(#3炉气源为检修压缩空气,#4炉气源为仪用压缩空气)

油枪高压风压力:1000Pa左右; 油枪高压风流量:600-900m3/h;

气化小油枪燃烧火焰中心温度:1500~2000℃; 火焰颜色:兰色透明;

送粉及燃烧系统: 一次风风速:20~28m/s; 可点燃煤粉量3~8t/h;

周界风风量:根据燃烧器壁温控制,燃烧器壁温不超过450℃(当壁温超过450℃时增开原周界风风门开度,小油枪投入方式下A2层燃料风允许开启)。

高压助燃风取用一次风机出口,当小油枪投入运行时对应的助燃风风压保持在1000Pa ,退出小油枪运行后,要适当降低助燃风风压,保持在600Pa左右。

三、以350MW锅炉为改造对象介绍:。 350MW锅炉采用四角布置,3台BBD4060型双进双出球磨机直吹式系统,每台磨的一端接一层煤粉喷嘴,3台磨共6层。六层一次风喷嘴带BMCR。

为节约锅炉的启动和低负荷稳燃用油,350MW机组利用大修机会在A2层煤粉燃烧器,改进安装了气化小油枪燃煤粉稳燃装置。

该装置包括:A2层主煤粉燃烧器的改造(由四角直流稳燃型的改造成内浓外淡、分级燃烧、内风膜式煤粉燃烧器)、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、热工控制及火检等。

四、#3锅炉A2层气化小油枪逻辑及FSSS逻辑变更说明 1、小油枪启动逻辑:

就地控制柜“远方/就地”开关在远方位置,投油允许条件具备后,运行人员发出油枪启动命令后,开启对应角的点火器,油阀,延时一秒开气阀,在15秒以内接收到火检信号,即火检信号从0变为1,点火器延时5秒停止,油阀,气阀保持开启状态,点火成功;15后秒无火检信号即火检信号还是为0,则关闭油阀,点火器,延时30秒关气阀,点火失败。

2小油枪运行时的控制逻辑:

点火成功后,DCS对火检信号进行实时监控,如果火检信号跳变为0,则开启点火器,再执行一次点火,在15秒以内火检信号变为1,则点火成功,维持油枪的运行状态,15秒后火检信号还是为0,则关闭油阀,气阀,点火器,停止油枪的运行。

3小油枪停止逻辑

运行人员发出油枪停止指令后,关闭点火器,油阀,延时30秒关闭气阀(吹扫),MFT后直接关闭气阀,不要延时吹扫。

4燃油泄露试验只能检测A、B、C层油角阀以及主油阀是否泄露,不能检测现在的小油枪点火系统是否泄露。在油泄露试验允许条件加上小油枪系统的主油阀关闭。

5在DCS画面上能对四只小油枪进行程控启动或停止发出指令,其相应的程控逻辑在DCS实现,可以在 DCS画面上对小油枪点火系统的阀门及点火装置进行手动操作。新加装小油枪的保护功能全部在DCS内部实现。

6当MFT或OFT信号发出时联锁关闭小油枪点火系统的主油阀以及各小油枪的角油阀。 7小油枪点火系统允许启动条件为:小油枪在程控位且原A层油投油允许。

8在集控室原火焰电视系统上可以对四只小油枪的着火状态进行显示,如发现异常,可以手动程控退出小油枪或手动OFT按钮退出全部的小油枪。

9小油枪系统两只主油阀的逻辑为:当小油枪主油阀联锁投入的前提下,当小油枪油罐液位高时联锁关闭#1主油阀、油罐液位高高时联锁关闭#2主油阀、油罐液位低时联锁打开#1主油阀和#2主油阀。有MFT或OFT信号时保护关闭#1、#2主油阀(发出10秒钟脉冲),并且切除两只油阀的连锁投入。#1、#2主油阀允许打开的条件为无MFT或OFT信号。

10 在DCS逻辑中增加锅炉小油枪启动方式,锅炉小油枪启动方式的逻辑为:机组负荷不大于120MW(暂定)且A2 层燃油已经投入(四只小油枪中有三只已经投运 )。

11全炉膛灭火保护条件不做任何改变。

12 增加A2 层出口插板门保护关逻辑:以A21 粉出口插板门为例,在锅炉小油枪启动方式下,如果A层燃油未投入,当A21粉火嘴无火且A21油火检无火时保护关A21出口插板门。在出口插板门连锁关闭条件中增加锅炉小油枪启动方式的保持,初步定为当机组负荷大于120MW时自动复位此信号,手动也可以复位此信号,手动复位信号是脉冲信号。

13 修改燃料丧失逻辑:只有全部小油枪油阀关闭才会发出燃料丧失逻辑。 14修改点火失败逻辑:增加当A2层任意小油枪投运时也认为锅炉投油。

15修改燃料丧失、OFT、炉膛吹扫允许中所有油角阀全关逻辑,只有小油枪油阀全部关闭且其他油层的油阀全部关闭才认为所有油阀关闭。

17修改允许投A2层粉逻辑,当在锅炉小油枪启动方式中也允许投A2 层粉,允许开A2层燃料风门开启。

18修改A磨煤机启动允许逻辑,当锅炉小油枪启动方式下也 允许启动A磨煤机。 19运行操作注意事项

①运行在投A2层粉时应点燃A层的三只大油枪,防止由于A2 层粉着火不好或小油枪着火不好而在点火初期发生MFT。撤出A层大油枪前,须观察A2层粉的着火情况,确认A2层粉和小油枪着火稳定后,确认热工火检信号强度良好, 正常后可撤出A层大油枪,否则可能因A2层煤火检检测不到火焰信号,造成灭火保护动作。

②机组停运,抽空A磨时(最后一台磨),须根据A2层粉的着火情况,及时投入A层三只大油枪,否则可能会出现因A2层煤火检检不到火,而发生关相应的出口插板门情况。

③当小油枪点火不成功,决定不采取小油枪点火时运行需手动复位锅炉小油枪启动方式,到负荷大于120MW时小油枪点火方式自动复位。

五、设备的常规检查

(一)设备检查

1 . A2层一次风燃烧器结构完整、外部保温齐全、无漏风漏粉现象、周围无杂物。周界风和二次风门开关灵活、开度指示与档板实际位置相服。

2. 点火小油枪燃烧筒与燃烧器连接牢固、结构完整,高压风、压缩空气、燃油、高能点火器等连接完整牢固,火焰监测器和接入的冷却风完整牢固。

.3 . 从一次风机出口引出的高压风管路完整、支吊架固定合理、牢固、周围无杂物。

4. 隔绝阀、调压阀、安全阀完整,开关正常无漏油漏气现象。电磁阀、气动阀接线和管线连接完整,动作正常。

5. 气化小油枪点火控制柜结构完整、开关和指示灯指示正确、开关标示牌齐全完整正确。

6 . 高能点火枪高压线必须连接良好,高能点火器发火正常。控制室小油枪点火监视屏幕正常。 (二)系统检查

1. 油系统完整、滤网清洁、进油正常、无堵油漏油现象。 2. 压缩空气系统完整、进气正常、无堵气漏气现象。 小油枪点火控制系统正常,控制柜清洁、周围无杂物。 所处状态

3. 气化小油枪点火控制柜已上电,控制室火焰监视已投入。 4. 火检冷却风隔绝阀 开 气化小油枪点火压缩空气系统分路隔绝阀 开 气化小油枪点火压缩空气系统 总隔绝阀 关 气化小油枪点火油系统分路隔绝阀 开 气化小油枪点火油系统 总隔绝阀 关 气化小油枪高压助燃风总风门 开

气化小油枪高压助燃风四角分路风门 开启1/3 5. 点火前的设备状态

6. 气化小油枪点火压缩空气系统,总隔绝阀全开,调整和维持进罐压力0.6Mpa。 7. 气化小油枪点火油系统,总隔绝阀全开,小油罐进油(主燃油系统已打循环),待油位正常后小油罐进油总气动阀自动关闭。

8. 开启高压风母管引自一次风机出口风道上的总蝶阀;调整#1--#4角准备投入小油枪的对应高压风门,维持门后风压1000Pa左右。

六.锅炉冷状态下的启动 1 锅炉各项检查工作结束,汽包水位进至-50mm后加强换水尽量提高水温。启动空预器,启动引、送风机及一次风机,进行全炉膛吹扫和一次风管吹扫,后调整风量维持炉膛压力-50pa至-100pa。

2 接点火命令,点燃2-3只大油枪。

3 开启小油枪进油、进气总门、气动调解阀维持压力0.5Mpa;储能罐进油。

4 开启气化小油枪高压风管路总门维持风压不低于4Kpa。调整各角气化小油枪高压风分路风门,维持风压1Kpa左右。

5 投入四角气化小油枪运行,气化小油枪着火正常,调节周界风风门开度,维持燃烧器壁温不超过500℃。

6 当炉膛烟温达200℃、风温达80℃,开启A磨煤机B侧入口热风门进行暖磨。当A磨煤机B侧出口风温达到60℃时,开启A磨煤机及对应的给煤机,投入A磨煤机运行(若磨煤机最小出力偏大,可通过减少磨煤机通风量的办法来减小磨煤出力)。

7 观察炉膛煤粉着火情况,根据煤粉着火情况逐渐增大磨煤机出力(锅炉参数未达冲条件前维持磨煤机出力不大于18t/h)。

8 燃烧器带粉运行后及时调整周界风风门,维持燃烧器壁温不超过500℃。根据炉膛氧量及时调整总风量和二次风门开度,提高炉膛煤粉后期的燃烬率。炉膛煤粉着火稳定、热负荷逐渐升高后可根据燃烧情况逐步退出大油枪运行。

9 当A磨煤机B侧出力达到60%负荷时,可投入A磨煤机A侧运行。随机组负荷增长的需求,根据电厂运行规程要求逐渐增大运行磨的出力和增开其它磨煤机。

10当机组负荷增至停油负荷时,炉膛燃烧稳定逐支退出大油枪和气化小油枪运行。 七.调峰超低负荷工况下的投油稳燃 气化小油枪气、油系统,点火和控制系统,处于备用状态。随着机组负荷的降低达到需投油稳燃时,即可投入#1-#4角气化小油枪运行。

八. 锅炉正常停炉(包括滑停)的投油稳燃 1 气化小油枪气、油系统,点火和控制系统等,处于备用状态。

2 接停炉命令,锅炉开始降负荷时根据电厂运行规程要求,先降低上层燃烧器对应磨煤机的出力,直到停止该磨煤机运行。

3 当锅炉热负荷达需投油负荷时,依次投入#1至#4角气化小油枪运行。

4 当磨煤机只剩下A磨煤机运行时,需保持气化小油枪层A磨煤机B侧的出力正常;逐步减小A磨煤机A侧出力,直至A侧抽空停用。

5 整个停炉过程需严格执行锅炉运行规程,降燃料降风量。避免幅度过大,增加对水位、汽温、汽压的调整难度。

6 当只有A磨煤机B侧和气化小油枪运行时,需停炉时可逐渐降低A磨煤机B侧出力直至停止对应给煤机运行,A磨煤机B侧粉抽净后停磨。

7 停止#1-#4角气化小油枪的运行

8 锅炉熄火后按锅炉运行规程要求处理。 九、气化小油枪停用操作 1 依次停用#1~ #4角气化小油枪。

2 待10分钟后关小气化小油枪各角高压门(开30%),高压风母管引自一次风机出口风道上的总蝶阀全开。

3 若锅炉大、小修或长时间高负荷,不需要投用气化小油枪助燃,气化小油枪系统的进油、进气手动总阀关闭。

4注意事项

1) 气化小油枪在锅炉冷热态启动中投用时,点燃后燃烧稳定、火焰明亮才可投入该燃烧器煤粉。

2) 锅炉冷态启动,气化小油枪煤粉燃烧器投入煤粉时就地应有人观察燃烧器出口煤粉着火情况。投粉后10秒钟煤粉不着火,应立即停止供粉。经5-10分钟的充分抽风后,找出煤粉不着火的原因,方可重新试投粉。

3)锅炉启动过程中机械雾化大油枪没撤出前不可投电除尘运行。 十、改造前后节油情况对照: 改造后 改造前 冷态启动 热态启动 滑停 40T 20T 10T 20T 8T 4T 通过油枪的改造经济效益非常明显。也给平常的负荷调峰创造了很好的条件,在低谷调峰期间更能大量的节约燃油。

十一.#3锅炉A2层气化油枪现场中遇到的异常处理 1 气化小油枪点燃不着火

现象:气化小油枪燃烧器出口处无亮光或稳定的连续亮光 原因:(1)高能点火器故障(若打火时高压头有火花和啪啪的响声属正常)

(2)气化小油枪喷咀有杂物堵塞(油系统检修后或进油滤网清洗后首次使用易出现杂物堵塞)

(3)无压缩空气或压缩空气压力太小(压缩空气手动总阀没开或开的太小;压缩空气调压阀出现问题)

(4)进油手动总阀没开或开的太小;进油气动总阀没打开;主油系统打油循环时间短油中含水(厂大油箱长期没进行过排污)。

(5)化小油枪气、油分路手动隔绝阀没开或小滤网堵塞。 处理:(1)检查高能点火器,使其打火正常 (2)清理气化小油枪喷咀

(3)检查压缩空气系统,调节压缩空气压力为5-6Mpa

(4)检查油系统使其供油正常,若油中含水量大可连续多次点燃直至着火正常。 (5)检查分路手动隔绝阀、清理小滤网。 2 气化小油枪燃烧器投粉后煤粉着火不佳 现象:煤粉着火和燃烧不稳、产生脉动 原因:(1)气化小油枪调节的压力偏低(低于0.4Mpa) (2)一次风速太高

(3)煤粉量过大,不足以全部点燃 (4)燃煤热质太低,偏离设计值太远

处理:(1)调节气化小油枪压缩空气压力0.55-0.6Mpa (2)适当降低一次风速(维持一次风速22-28m/s)

(3)调节磨煤机出力适中

(4)若煤质太差,可采用配合大油枪启动,当炉膛温度升到一定成度、燃烧基本稳定后,

逐步撤离大油枪。

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