李樟波

摘 要：微油點(diǎn)火系統(tǒng)改造是以“充分利用原有設(shè)備、確保鍋爐運(yùn)行安全穩(wěn)定、最大限度地減少改造費(fèi)用”為原則，通過這一方法，順利地完成了華潤(rùn)電力（常熟）有限公司鍋爐點(diǎn)火系統(tǒng)的改造。改造后的點(diǎn)火邏輯安全可靠，操作快捷簡(jiǎn)單，同時(shí)還增加了包括圖像火檢在內(nèi)的若干實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備。

關(guān)鍵詞：650 MW機(jī)組；微油點(diǎn)火；控制邏輯；圖像火檢

中圖分類號(hào)：TK229.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）02-0040-02

1 概述

華潤(rùn)電力（常熟）有限公司的3臺(tái)650 MW機(jī)組，于2005年投入運(yùn)行。鍋爐為哈爾濱鍋爐廠制造的超臨界直流爐，每臺(tái)爐配4臺(tái)上海重型機(jī)械廠生產(chǎn)的BBD4360磨煤機(jī)。每臺(tái)磨煤機(jī)帶鍋爐的一層燃燒器，前后墻各4只。2008-02，將1號(hào)爐原來的A層大油槍（出力500 kg/h）改造為小油槍（出力50 kg/h）。改造中更換了原A層8只燃燒器、8個(gè)油燃燒器火檢裝置及相關(guān)設(shè)備，增加了一套（8只）圖像火檢系統(tǒng)、2臺(tái)圖像火檢冷卻風(fēng)機(jī)和一臺(tái)暖風(fēng)器等設(shè)備，修改了原A磨煤機(jī)啟停及A層油系統(tǒng)控制等邏輯。

2 微油點(diǎn)火原理和相關(guān)技術(shù)

2.1 微油點(diǎn)火原理

微油/少油點(diǎn)火是利用介質(zhì)（壓縮空氣）霧化與氣化相結(jié)合的強(qiáng)化燃燒技術(shù)使燃油充分燃燒，通過很小的燃油量（油槍出力在20～40 kg/h）就可以獲得一個(gè)剛性較強(qiáng)、溫度很高的穩(wěn)定火炬。由于該火炬溫度可達(dá)1 600～1 800 ℃，所以，當(dāng)煤粉通過火炬時(shí)便會(huì)很快受熱，并使煤粉顆粒破裂粉碎，迅速被點(diǎn)燃。根據(jù)分級(jí)燃燒的原理，使煤粉在點(diǎn)火初期就盡可能地充分燃燒，可以達(dá)到煤粉鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)和低負(fù)荷穩(wěn)燃的目的。

2.2 油的強(qiáng)化燃燒技術(shù)

微油/少油氣化油燃燒器的工作原理就是燃油利用介質(zhì)（空氣）霧化和氣化燃燒相結(jié)合的方式進(jìn)行燃燒。在初始階段，微量燃油在壓縮空氣的作用下被霧化成很微小的油霧，很短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生劇烈燃燒。這使燃燒器壁溫迅速升高，很快就可以使噴入燃燒室內(nèi)的油霧氣化，從而加劇了燃燒速度，產(chǎn)生具有很高溫度的火焰，為點(diǎn)燃中心筒內(nèi)的煤粉提供初始熱源。

2.3 煤粉燃燒器的燃燒機(jī)理

根據(jù)微油燃燒有限能量不可能同無限的煤粉量和風(fēng)速相匹配的原則，煤粉燃燒器應(yīng)用了分級(jí)燃燒、雙筒壓差平衡等成熟的專利技術(shù)，設(shè)計(jì)了多級(jí)燃燒器。它的意義在于應(yīng)用多級(jí)放大的原理，使系統(tǒng)的風(fēng)粉濃度和氣流速度處于一個(gè)十分有利于點(diǎn)火的工況條件，從而完成一個(gè)持續(xù)穩(wěn)定的點(diǎn)火、燃燒過程。這樣，就消除了常規(guī)小油槍點(diǎn)火中煤粉燃燒器噴口處煤油混燒造成的燃盡率低、啟爐時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)。另外，利用淡粉冷卻濃粉，避免了煤粉的貼壁流動(dòng)和掛焦，同時(shí)還能解決燃燒器的燒蝕問題。

3 系統(tǒng)改造和設(shè)備安裝

3.1 爐前油系統(tǒng)

將A層油系統(tǒng)從原來的油系統(tǒng)中獨(dú)立出來，加裝一臺(tái)進(jìn)油調(diào)節(jié)閥和一臺(tái)回油快關(guān)閥。

獨(dú)立的油系統(tǒng)是為了調(diào)節(jié)油系統(tǒng)壓力在1.4 MPa以內(nèi)，以滿足微油點(diǎn)火用油槍對(duì)燃油壓力（0.3～0.6 MPa）的要求。

為了調(diào)節(jié)A層油系統(tǒng)壓力，在進(jìn)油調(diào)節(jié)閥后安裝了一臺(tái)壓力變送器，信號(hào)送至DCS機(jī)柜并參與調(diào)節(jié)和監(jiān)控。

3.2 燃燒器和火檢系統(tǒng)改造

燃燒器系統(tǒng)改造比較徹底，原有的燃燒器（包括油燃燒器）全部被拆除，更換為全新的燃燒器。原有的油燃燒器也都被拆除，改為廠家提供的固定式小油槍。高能點(diǎn)火系統(tǒng)仍使用原設(shè)備。

保留原有的油角閥和吹掃閥，新增加燃油霧化閥一只。保留原有的煤火檢系統(tǒng)，拆除原油火檢，新增加一路可見光油火檢和圖像油火檢系統(tǒng)。就地增加了2臺(tái)火檢控制柜，電源取自A層點(diǎn)火柜。增加了2臺(tái)圖像火檢冷卻風(fēng)機(jī)，將其與原火檢風(fēng)機(jī)對(duì)稱布置于鍋爐的另一側(cè)，圖像火檢信號(hào)直接送至集控室，使用一臺(tái)LCD用以顯示八個(gè)角的火焰圖像，將其安裝在集控室的輔助盤上。

3.3 磨煤機(jī)出口煤粉關(guān)斷閥（以下稱PC閥）改造

磨煤機(jī)出口PC閥（8臺(tái)）和2臺(tái)PC閥清掃風(fēng)門改為一對(duì)一控制，增加了8只電磁閥。就地增加2臺(tái)接線端子箱，將控制氣源管路全部拆除，并重新布置。

3.4 熱一次風(fēng)系統(tǒng)改造

磨煤機(jī)進(jìn)口熱一次風(fēng)系統(tǒng)中增加了一臺(tái)暖風(fēng)器，在冷爐點(diǎn)火時(shí)加熱一次風(fēng)，以利于磨煤機(jī)啟動(dòng)。暖風(fēng)器位于鍋爐固定端、靠近A磨煤機(jī)側(cè)熱一次風(fēng)的母管上，暖風(fēng)器熱源為輔汽聯(lián)箱來蒸汽。

暖風(fēng)器裝有旁路風(fēng)門，冷爐點(diǎn)火時(shí)旁路風(fēng)門關(guān)閉，使用暖風(fēng)器加熱。正常運(yùn)行時(shí)，一次風(fēng)經(jīng)空預(yù)器加熱，暖風(fēng)器停止使用，打開旁路風(fēng)門。

旁路風(fēng)門為氣動(dòng)風(fēng)門，類似于磨煤機(jī)混合風(fēng)門。就地有一控制箱，可以手動(dòng)操作，也可以遠(yuǎn)控操作，沒有聯(lián)鎖邏輯。

4 邏輯修改和點(diǎn)火調(diào)試過程

4.1 改造前后鍋爐啟動(dòng)順序的變化

微油點(diǎn)火改造后，鍋爐的啟動(dòng)過程如下：①啟動(dòng)鍋爐風(fēng)組系統(tǒng)（含一次風(fēng)機(jī)），開磨煤機(jī)風(fēng)門擋板，保證有足夠的冷卻風(fēng)通過小油槍，為小油槍點(diǎn)火做準(zhǔn)備；②啟動(dòng)暖風(fēng)器加熱冷一次風(fēng)（為啟動(dòng)磨煤機(jī)做準(zhǔn)備），啟動(dòng)爐前油系統(tǒng)進(jìn)行油循環(huán)；③待一次風(fēng)溫合適時(shí)，調(diào)整磨煤機(jī)出口擋板，投入小油槍，點(diǎn)火開始；④A層小油槍燃燒穩(wěn)定時(shí)，可以適時(shí)地啟動(dòng)磨煤機(jī)，投入煤粉燃燒器；⑤投入B磨煤機(jī)，機(jī)組負(fù)荷穩(wěn)定時(shí)，退出小油槍，轉(zhuǎn)入正常的運(yùn)行模式。

微油點(diǎn)火改造后，鍋爐啟動(dòng)過程相較于傳統(tǒng)啟動(dòng)過程，其主要區(qū)別在于：①A層油槍點(diǎn)火前，需要開A磨煤機(jī)所有風(fēng)門擋板，且風(fēng)溫必須加熱到一定的溫度；②一次風(fēng)機(jī)和磨煤機(jī)啟動(dòng)時(shí)間提前；③燃油量大大減少，投油燃燒時(shí)間縮短。

4.2 微油點(diǎn)火控制邏輯修改

在改造的過程中，主要是對(duì)A層8只油燃燒器相關(guān)設(shè)備控制邏輯、A磨煤機(jī)控制邏輯和MFT/OFT邏輯等進(jìn)行了較大的修改。

由于微油點(diǎn)火模式下鍋爐側(cè)啟動(dòng)順序的不同，在邏輯修改中使用“微油點(diǎn)火模式”按鈕作為啟動(dòng)模式切換標(biāo)志。該按鈕主要實(shí)現(xiàn)了A磨煤機(jī)在點(diǎn)火及機(jī)組正常運(yùn)行過程中采用不同的控制方案，以確保點(diǎn)火順利和機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

5 調(diào)試中出現(xiàn)的問題和處理情況

本次改造歷時(shí)25 d，經(jīng)過前期的充分準(zhǔn)備，施工過程比較順利，調(diào)試中出現(xiàn)的問題也較少。點(diǎn)火初期，由于油壓較低、油質(zhì)較差，出現(xiàn)了油槍堵塞的情況。通過采取臨時(shí)加大油壓、沖洗管路等措施，問題得以解決。另外，由于油壓波動(dòng)造成的燃油流量過小，引發(fā)了油槍熄火這一異常情況。經(jīng)過分析，改造人員一致認(rèn)為需要在油管路上加裝穩(wěn)壓裝置，以確保油壓波動(dòng)不影響燃燒。調(diào)試中，由于點(diǎn)火槍沒有行程開關(guān)，以指令代替反饋信號(hào)來實(shí)現(xiàn)，運(yùn)行中情況較好。

參考文獻(xiàn)

[1]龍立義.氣化微油點(diǎn)火技術(shù)在600 MW超臨界機(jī)組中的應(yīng)用[J].廣東電力，2007（10）：25-27.

[2]王新元，別勇軍.油煤粉點(diǎn)火技術(shù)在300 MW機(jī)組中的應(yīng)用[J].陜西電力，2007（06）：16-17.

〔編輯：曹月〕

Boiler Oil Ignition Transformation and Control Logic Modification

Li Zhangbo

Abstract： Oil ignition system transformation based on“full use of existing equipment to ensure safe and stable operation of the boiler， which minimizes the cost of transformation”principle， by this method， successfully completed China Resources Power（Changshu）Co.， boiler ignition the transformation of the system. After transformation logic ignition safe， reliable， fast and simple operation， but also increased the number of real-time monitoring equipment， including fire detection， including images.

Key words： 650 MW unit； micro-oil ignition； control logic； images of fire detection