CN104848252B - 1050兆瓦超超临界煤粉锅炉的微油燃烧器运行控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种1050兆瓦超超临界煤粉锅炉的微油燃烧器运行控制方法，包括：在使用微油燃烧器点火前，启动一次风机；在使用微油燃烧器点火时，供油母管的油压为2.8～2.9MPa，一次风风速为20～30m/s，微油燃烧器出力为130kg/h，微油燃烧器壁温温度控制在280℃～500℃。该1050兆瓦超超临界煤粉锅炉的微油燃烧器运行控制方法，通过在使用微油燃烧器点火前启动一次风机，在使用微油燃烧器点火时，将供油母管的油压设置为2.8～2.9MPa，一次风速为20～30m/s，微油燃烧器出力为130kg/h，将微油燃烧器的壁温温度控制在280℃～500℃范围内，防止壁温温度过高而造成微油燃烧器结焦，从而保证燃烧器和锅炉的正常运行。

Description

1050兆瓦超超临界煤粉锅炉的微油燃烧器运行控制方法

技术领域

本发明涉及火力发电厂超超临界煤粉锅炉领域，特别是涉及1050兆瓦超超临界煤粉锅炉的微油燃烧器运行控制方法。

背景技术

超超临界锅炉是指锅炉内工质的压力在26MPa以上的锅炉，超超临界锅炉具有显著的节能和改善环境的效果，因此，在火电厂得到广泛的应用。

微油点火燃烧器的工作原理是：微油气化油枪与高强度油燃烧室配合，燃烧后形成温度很高的油火焰。高温油火焰引入煤粉燃烧器一级燃烧区，当浓相煤粉通过气化燃烧高温火焰时，煤粉温度急剧升高、破裂粉碎，释放出大量的挥发份，并迅速着火燃烧；已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，实现了煤粉的分级燃烧，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引燃能量。微油点火装置安装在炉膛最下层的一级燃烧器内，是通过装在一次风管内的小油枪来点燃一次风管浓相煤粉，浓相煤粉着火后，进而在喷燃器出口处点燃其余稀相部分煤粉，使煤粉在炉温较低的情况下能稳定地着火燃烧，从而实现少油点火，节约燃油。

采用微油点火，其最大特点是煤粉在一次风管内已经着火燃烧。因此，很容易在燃烧器内和燃烧器出口处出现结焦。一旦发生结焦，必将影响该燃烧器的一次风射流方向及射流速度，从而影响该燃烧器正常运行。进而影响到整个炉膛燃烧的稳定性和经济性，结焦严重时还可能造成一次风管堵塞和锅炉灭火。另外，若燃烧器内结焦而使煤粉气流向外侧偏斜，则会导致火焰冲刷水冷壁造成水冷壁结焦，同样会威胁锅炉的安全运行。所以，微油点火装置运行中预防喷燃器结焦是一个非常重要的问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种防止微油燃烧器结焦的1050兆瓦超超临界煤粉锅炉的微油燃烧器运行控制方法。

一种1050兆瓦超超临界煤粉锅炉的微油燃烧器运行控制方法，包括：

在使用微油燃烧器点火前，启动一次风机；

在使用微油燃烧器点火时，供油母管的油压为2.8～2.9MPa，一次风风速为20～30m/s，微油燃烧器出力为130kg/h，微油燃烧器壁温温度被控制在280℃～500℃。

在其中一种实施方式中，还包括：

在使用微油燃烧器点火时，一次风机启动后若一级燃烧器对应的制粉系统未启动，则将微油燃烧器的运行时间控制在0.7～1.2小时内。

在其中一种实施方式中，还包括：

在使用微油燃烧器点火时，监测微油燃烧器的火检值，若火检值由50～70降至25～35，则停用对应的角油枪，拆下并吹扫油枪雾化片，清理微油可见光火检探头和过滤器。

在其中一种实施方式中，还包括：

首次使用微油燃烧器点火前，启动预热器、吸风机和送风机，将炉内通风量调整至锅炉最大连续蒸发量的40％以上；

首次使用微油燃烧器点火时，关闭微油燃烧器周界风门，一级燃烧器的二次风门的开度为20％～30％，其它级燃烧器的二次风门的开度为40％以上；一级燃烧器对应的磨煤机的一次风管的风速为20～25m/s；一次风母管的压力为3～7KPa。

在其中一种实施方式中，还包括：

在使用微油燃烧器点火时，若一级燃烧器对应的磨煤机内有煤，则先点燃微油，再启动通风管道和磨煤机。

在其中一种实施方式中，还包括：

在一级燃烧器对应磨煤机处于微油点火模式时，若一角油枪灭火，则联关该角油枪对应的磨煤机的PC闸，该PC闸对应的第二只角油枪正常运行，若在10分钟内该PC闸仍未打开，则将第二只角油枪跳闸，将PC闸2/4关闭，跳闸该磨煤机；

当锅炉当前负荷超过锅炉最低稳燃负荷且炉膛内负压稳定时，将一级燃烧器对应的磨煤机由微油点火模式切换至正常燃烧模式；当锅炉负荷升至最低稳燃负荷的1.3倍时，一级燃烧器对应的磨煤机自动由微油点火模式切换至正常燃烧模式。

在其中一种实施方式中，还包括：

当停止运行锅炉时前，吹扫所有的一次风管。

在其中一种实施方式中，还包括：

定期清理配风器，检查配风器内及燃烧器内是否结焦。

上述的1050兆瓦超超临界煤粉锅炉的微油燃烧器运行控制方法，通过在使用微油燃烧器点火前启动一次风机，在使用微油燃烧器点火时，将供油母管的油压设置为2.8～2.9MPa，一次风速为20～30m/s，微油燃烧器出力为130kg/h，将微油燃烧器的壁温温度控制在280℃～500℃范围内，防止壁温温度过高而造成微油燃烧器结焦，从而保证燃烧器和锅炉的正常运行。

附图说明

图1为一种实施方式的1050兆瓦超超临界煤粉锅炉的微油燃烧器运行控制方法的流程图；

图2另一种实施方式的1050兆瓦超超临界煤粉锅炉的微油燃烧器运行控制方法的流程图。

具体实施方式

本实施方式以哈尔滨锅炉厂有限责任公司制造的1050兆瓦超超临界锅炉为例进行说明，该锅炉的型号为HG-3100/28.25-YM4。

该锅炉的燃烧器采用无分隔墙的八角反向双切圆燃烧方式，全摆动燃烧器。燃烧器共设六层一次风口，三层油风室，十二层辅助风室，整个燃烧器与水冷壁固定连接，并随水冷壁一起向下膨胀。在距上层煤粉喷嘴中心线上方7.2m(米)处布置有四层附加燃尽风喷嘴。每只燃烧器各装有三只机械雾化式油枪，全炉共24只油枪，每只油枪均配有高能点火装置。制粉系统采用中速磨正压直吹式系统，每炉配6台磨煤机，5台投运，1台备用。每台磨带一层燃烧器，每根一次风管道均装有一分为二的煤粉分配器，供至两只燃烧器。该锅炉采用小油枪微油点火。

如图1所示，一种1050兆瓦超超临界煤粉锅炉的微油燃烧器运行控制方法，包括以下步骤：

S101：在使用微油燃烧器点火前，启动一次风机。

一次风即燃料风，由一次风机送出，一次风携带煤粉进入锅炉燃烧。在使用微油燃烧器点火前，需启动一次风机，由一次风携带煤粉进入燃烧器。且微油点火的方式是煤粉在一次风管内着火燃烧，因此，若在一次风机没有启动的情况下，启动微油燃烧器，则微油燃烧器干烧，很容易造成微油燃烧器结焦。

S102：在使用微油燃烧器点火时，供油母管的油压为2.8～2.9MPa(兆帕)，一次风风速为20～30m/s(米/秒)，微油燃烧器出力为130kg/h(千克/小时)；微油燃烧器壁温温度被控制在280℃(摄氏度)～500℃。

在使用微油燃烧器点火时，降低油压，控制供油母管的油压在2.8～2.9MPa，提高一次风风速并控制在20～30m/s，能够降低燃烧器的温度。微油燃烧器设计出力为180kg/h，为降低微油燃烧器的出力，防止结焦，将微油燃烧器出力调整为130kg/h。同时，使用微油燃烧器实时壁温检测装置，监控微油燃烧器壁温温度，将壁温温度控制在280℃～500℃。壁温温度一般正常情况下为300℃，当壁温温度大于或等于450℃时，需采取相应降温措施，控制微油燃烧器的壁温温度，如降低磨煤机出口温度，增加给煤量等。当壁温温度大于或等于550℃时，发出报警，当壁温温度大于700℃，则停止供油。需要注意的是，微油处理器在壁温温度为500℃左右的情况下，不能长时间运行。

上述的1050兆瓦超超临界煤粉锅炉的微油燃烧器运行控制方法，通过在使用微油燃烧器点火前启动一次风机，在使用微油燃烧器点火时，将供油母管的油压设置为2.8～2.9MPa，一次风速为20～30m/s，微油燃烧器出力为130kg/h，将微油燃烧器的壁温温度控制在280℃～500℃范围内，防止壁温温度过高而造成微油燃烧器结焦，从而保证燃烧器和锅炉的正常运行。

在另一种实施方式中，如图2所示，一种1050兆瓦超超临界煤粉锅炉的微油燃烧器运行控制方法，包括：

S201：首次使用微油燃烧器点火前，启动预热器、吸风机和送风机，将炉内通风量调整至锅炉最大连续蒸发量的40％以上。

在微油燃烧器首次投运时，要严格按照运行规程要求的上水温度和上水时间对锅炉进行上水，锅炉冷态启动必须对初始燃烧率进行控制以保证启动安全和经济，检测匹配有微油燃烧器的磨煤机冷态调试完毕具备投运条件，确认炉前煤种、煤粉细度是否符合设备要求。除此之外，还需启动预热器、吸风机和送风机，将炉内通风量调整至锅炉最大连续蒸发量(BMCR)的40％以上。

S202：首次使用微油燃烧器点火时，关闭微油燃烧器周界风门，一级燃烧器的二次风门的开度为20％～30％，其它级燃烧器的二次风门的开度为40％以上；一级燃烧器对应的磨煤机的一次风管的风速为20～25m/s；一次风母管的压力为3～7KPa(千帕)。

微油燃烧器的周界风门在一次风喷口边缘，为了不影响微油燃烧器的点火，需关闭周界风门。

煤粉锅炉的二次风为煤粉着火后再送入的空气，包括燃料风、辅助风和燃尽风。控制二次风的门叫二次风门。燃料风，用于提供给一次风煤粉以适当的空气，补充由于煤粉高度集中在燃烧初期可能出现的氧量不足。辅助风是供给燃料完全燃烧所需要的氧气，需要一定的风速和风量。燃尽风又称顶二次风，从燃烧器的最上层的一个二次风喷口引入炉膛，在炉内形成助燃风，由送风机送出，主要作用是供给锅炉足够的氧量以及燃烧所需的切圆动力。

微油燃烧器的燃烧是在一级燃烧器点火，由一级燃烧器的燃烧火焰点燃二级燃烧器中的煤粉，再由二级燃烧器的火焰点燃下一级燃烧器，煤粉得能实现逐级点燃，最终吹入炉膛实现完全燃烧。因此，在使用微油点火燃烧器点火时，一级燃烧器的二次门的开度调整至为20％～30％，开大其它级燃烧器的二次风门，如其它级燃烧器的二次风门的开度为40％以上，以使逐级燃烧时，有足够的助燃空气，能够产生足够高的火焰带动下一级燃烧器点火。待微油点火成功稳定燃烧后，根据燃烧情况和燃烧器壁温温度逐步开大微油燃烧器周界风门和二次风门到至少50％以上。

在首次启动微油燃烧器时，还需调节一级燃烧器对应的磨煤机，维持4只一次风风管风速在20～25m/s，一次风母管的压力为3～7KPa，优选的为5KPa。

在微油点火燃烧器不超温的前提下，尽可能将其出力在可以保证点燃的范围内加到最大，炉膛出口烟温达到400℃以上，再按照磨煤机最小出力直接投入第二台磨煤机。在第二台磨煤机所对应的燃烧器燃烧稳定后，将两台磨煤机的出力适当调整。

磨煤机出力变化后应随时观察燃烧工况的变化，对于挥发份高的煤种要注意防止燃烧器超温、结渣，严密监视微油点火燃烧器的壁温，燃烧器壁温一般不要超过500℃，当壁温超过400℃时应注意加强调整以及时控制。

S203：在使用微油燃烧器点火前，启动一次风机.

S204：在使用微油燃烧器点火时，供油母管的油压为2.8～2.9MPa，一次风风速为20～30m/s，微油燃烧器出力为130kg/h；微油燃烧器壁温温度被控制在280℃～500℃。

S205：在使用微油燃烧器点火时，一次风机启动后若一级燃烧器对应的制粉系统未启动，则将微油燃烧器的运行时间控制在0.7～1.2小时内。

在一次风机启动后，由于相应的制粉系统未启动，因此，微油燃烧器释放的热量不能被煤粉带走，也容易发生结焦的可能，因此，在使用微油燃烧器点火前，应启动一次风机，且在一次风机启动后，在相应的制粉系统未启动的情况下，将微油燃烧器的运行时间控制在0.7～1.2小时内，优选为1小时内，从而防止微油燃烧器结焦。

S206：在使用微油燃烧器点火时，监测微油燃烧器的火检值，若火检值由50～70降至25～35，则停用对应的角油枪，拆下并吹扫油枪雾化片，清理微油可见光火检探头和过滤器。

锅炉配有图像火检监视装置，使用微油可见光火检探头监视微油点火点燃的煤粉火焰。点火时，火检值为50～70，通常为60左右，若运行一段时间后火检值降至25～35，则需检查原因。造成火检装置检测的火检值突然下降，可能是油枪的原因，也可能是图像火检检测监视装置的原因，需停用对应的角油枪，拆下并吹扫油枪雾化片，清理微油可见光火检探头和过滤器，以检测各装置是否正常，并及早检修，防止煤粉堆积造成燃烧器结焦和油枪雾化片堵塞。

S207：在使用微油燃烧器点火时，若一级燃烧器对应的磨煤机内有煤，则先点燃微油，再启动通风管道和磨煤机。

如磨煤机内有煤时，必须先点微油，微油点火成功后方可进行磨煤机及管道通风，再进行磨煤机的启动操作，以防止点火初期投入过多的煤粉而造成燃烧器焦结。

S208：在一级燃烧器对应磨煤机处于微油点火模式时，若一角油枪灭火，则联关该角油枪对应的磨煤机的PC闸，该PC闸对应的第二只角油枪正常运行，若在10分钟内该PC闸仍未打开，则将第二只角油枪跳闸，将PC闸2/4关闭，跳闸该磨煤机。

一级燃烧器对应的磨煤机有两种模式，一种模式为微油点火模式，另一种模式为正常燃烧模式。微油燃烧器的投运逻辑为：在该磨煤机处于微油点火模式时，若一角油枪灭火，则联关该角油枪对应的磨煤机的PC闸(磨煤机出口风粉气动关断闸)，该PC闸对应的第二只油枪正常运行，若在10分钟内该PC闸仍未打开，则将第二角油枪跳闸，将PC闸2/4关闭，跳闸该磨煤机。

S209：当锅炉当前负荷超过锅炉最低稳燃负荷且炉膛内负压稳定时，将一级燃烧器对应的磨煤机由微油点火模式切换至正常燃烧模式；当锅炉负荷升至最低稳燃负荷的1.3倍时，一级燃烧器对应的磨煤机自动由微油点火模式切换至正常燃烧模式。

运行人员根据当前炉膛的温度和负荷情况，切换一级燃烧器对应的磨煤机的工作模式，具体为：当锅炉当前负荷超过锅炉最低稳燃负荷且炉膛内负压稳定时，将一级燃烧器对应的磨煤机由微油点火模式切换至正常燃烧模式；当锅炉负荷升至最低稳燃负荷的1.3倍时，一级燃烧器对应的磨煤机自动由微油点火模式切换至正常燃烧模式。需要注意的是，允许将一级燃烧器对应的磨煤机的工作模式由微油点火模式切换至正常燃烧模式，但禁止将一级燃烧器对应的磨煤机的工作模式由正常燃烧模式切换至微油点火模式。

S210：当停止运行锅炉时前，吹扫所有的一次风风管。

停炉时必须对所有一次风管进行吹扫，以免造成下一次启动锅炉进行微油点火时因一次风管内煤粉堆积而造成燃烧器焦结。

S211：定期清理配风器，检查配风器内及燃烧器内是否结焦。

配风器用来调节一次风和二次风等风种的分布，在锅炉运行过程中，配风器内可能会吹入煤粉，煤粉的堆积将影响配风器的使用，因此，需定时清理配风器，检查配风器及燃烧器是否结焦。

在使用微油燃烧器时，还需防止锅炉负荷上升过快，在点火前，要根据磨运行方式做好给煤量与磨入口风量等，重要参数的控制要求进行磨风量、煤量的调整，特别应注意在4只少油点火燃烧器同时投入的情况下磨煤机风量的控制，严格防止燃烧器内实际风速过低造成燃烧器结焦、烧损的事故。少油点火燃烧器投入运行的初期，应注意控制温升，防止锅炉热负荷上升过快。

还需防止燃烧器恶化，点火初期及启动过程中注意就地观察炉内煤粉着火情况。锅炉点火初期煤粉燃尽率较低，注意空预器必须投入连续吹灰。在油枪雾化不好时应及时退出，同时关闭对应PC闸。

上述的1050兆瓦超超临界煤粉锅炉的微油燃烧器运行控制方法，调整微油燃烧器点火前和点火时配套设备，有效的防止微油燃烧器雾化片堵塞，防止燃烧器结焦，从而保证燃烧器和锅炉的正常运行。

需注意的是，步骤的标号并不是对执行步骤的顺序的限定，具体的操作步骤可根据锅炉实际运行情况执行，例如，若该锅炉不是首次使用，则无需执行步骤S201和S202，在使用微油点火燃烧器点火时，根据火检值检测执行相应的操作，根据一次风机和制粉系统的实际情况，控制微油燃烧器的运行时间。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种1050兆瓦超超临界煤粉锅炉的微油燃烧器运行控制方法，包括：

在使用微油燃烧器点火前，根据运行方式调整磨风量和给煤量；

在使用微油燃烧器点火前，启动一次风机；

在使用微油燃烧器点火时，供油母管的油压为2.8～2.9MPa，一次风风速为20～30m/s，微油燃烧器出力为130kg/h，微油燃烧器壁温温度被控制在280℃～500℃；

首次使用微油燃烧器点火前，启动预热器、吸风机和送风机，将炉内通风量调整至锅炉最大连续蒸发量的40％以上；

首次使用微油燃烧器点火时，关闭微油燃烧器周界风门，一级燃烧器的二次风门的开度为20％～30％，其它级燃烧器的二次风门的开度为40％以上；一级燃烧器对应的磨煤机的一次风管的风速为20～25m/s；一次风母管的压力为3～7Kpa；

在使用微油燃烧器点火时，监测微油燃烧器的火检值，若火检值由50～70降至25～35，则停用对应的角油枪，拆下并吹扫油枪雾化片，清理微油可见光火检探头和过滤器。

2.根据权利要求1所述的1050兆瓦超超临界煤粉锅炉的微油燃烧器运行控制方法，其特征在于，还包括：

在使用微油燃烧器点火时，一次风机启动后若一级燃烧器对应的制粉系统未启动，则将微油燃烧器的运行时间控制在0.7～1.2小时内。

3.根据权利要求2所述的1050兆瓦超超临界煤粉锅炉的微油燃烧器运行控制方法，其特征在于，还包括：

在使用微油燃烧器点火时，若一级燃烧器对应的磨煤机内有煤，则先点燃微油，再启动通风管道和磨煤机。

4.根据权利要求3所述的1050兆瓦超超临界煤粉锅炉的微油燃烧器运行控制方法，其特征在于，还包括：

在一级燃烧器对应磨煤机处于微油点火模式时，若一角油枪灭火，则联关该角油枪对应的磨煤机的PC闸，该PC闸对应的第二只角油枪正常运行，若在10分钟内该PC闸仍未打开，则将第二只角油枪跳闸，将PC闸2/4关闭，跳闸该磨煤机；

当锅炉当前负荷超过锅炉最低稳燃负荷且炉膛内负压稳定时，将一级燃烧器对应的磨煤机由微油点火模式切换至正常燃烧模式；当锅炉负荷升至最低稳燃负荷的1.3倍时，一级燃烧器对应的磨煤机自动由微油点火模式切换至正常燃烧模式。

5.根据权利要求1所述的1050兆瓦超超临界煤粉锅炉的微油燃烧器运行控制方法，其特征在于，还包括：

当停止运行锅炉时前，吹扫所有的一次风管。

6.根据权利要求5所述的1050兆瓦超超临界煤粉锅炉的微油燃烧器运行控制方法，其特征在于，还包括：

定期清理配风器，检查配风器内及燃烧器内是否结焦。