0引言
    隨著我國社會經濟的快速發展，電力工業的發展更是迅猛。到2005年底
，裝機容量已超過5億kW，其中火電占全國裝機容量的75. 6%。機組的啟、停及低負荷穩燃需消耗大量的石油資源，年耗油量達到1 322萬t，其中鍋爐點火啟動及穩燃用油約600萬t。到2007年，隨著新機組的陸續投運
，點火及穩燃用油將達到1 000多萬t
；到2020年
，我國燃煤發電機組裝機容量將達到10億kW。燃(ran)油(you)消(xiao)耗(hao)的(de)激(ji)增(zeng)將(jiang)對(dui)我(wo)國(guo)能(neng)源(yuan)安(an)全(quan)造(zao)成(cheng)日(ri)益(yi)嚴(yan)重(zhong)的(de)影(ying)響(xiang)。因(yin)此(ci)，控(kong)製(zhi)鍋(guo)爐(lu)燃(ran)油(you)消(xiao)耗(hao)已(yi)成(cheng)為(wei)當(dang)前(qian)我(wo)國(guo)火(huo)電(dian)機(ji)組(zu)的(de)當(dang)務(wu)之(zhi)急(ji)
，富(fu)通(tong)新(xin)能(neng)源(yuan)生(sheng)產(chan)銷(xiao)售(shou)生物質鍋爐
，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機
、木屑顆粒機


、秸稈壓塊機壓製的生物質顆粒燃料。
    隨sui著zhe我wo國guo對dui石shi油you需xu求qiu的de加jia劇ju
，發fa電dian企qi業ye的de燃ran料liao成cheng本ben增zeng加jia，節jie約yue燃ran料liao用yong油you的de工gong作zuo日ri顯xian重zhong要yao。節jie油you重zhong點dian由you低di負fu荷he穩wen燃ran過guo程cheng轉zhuan向xiang鍋guo爐lu點dian火huo與yu停ting爐lu過guo程cheng（發電廠鍋爐啟
、停時耗油占60%，低負荷穩燃耗油占40%）。在這種背景下，傳統的大油槍點火方式已不能適應日益緊張的石油資源供應形勢
，等離子點火、gaowenkongqiwuyoudianhuojixiaoyouqiangdianhuojishudenggezhongwuyouhuoshaoyoudianhuowenranjieyoujishubuduanyongxian。qizhongdenglizidianhuojishuyingyongjiaoweiguangfan，tabujinkeyishixianmeifenguoluwuyoudianhuohedifuhewenran，jieshengranyouziyuan，erqieduiyupeiyoujingdianchuchenqidejizu，dianhuoqijianjiuketouyundianchuchenqi，juyoulianghaodehuanbaoxiaoyi。dandenglizidianhuozhuangzhidetouzichengbenheyunxingfeiyongdoubijiaogao，erqiexitongyunxingweihufuza。
    氣qi化hua小xiao油you槍qiang點dian火huo穩wen燃ran技ji術shu是shi北bei京jing國guo電dian清qing方fang科ke技ji發fa展zhan有you限xian公gong司si自zi主zhu開kai發fa的de專zhuan利li技ji術shu
，是shi在zai百bai餘yu台tai小xiao油you槍qiang煤mei粉fen直zhi燃ran式shi燃ran燒shao器qi成cheng功gong應ying用yong的de基ji礎chu上shang開kai發fa的de新xin型xing燃ran燒shao技ji術shu

，已yi在zai300 MW及以下機組的燃煤鍋爐上得到應用。其設備投資成本約為等離子技術的1/3，運行每台爐每隻氣化小油槍每小時油耗可控製在20 kg/h以yi內nei。另ling外wai，由you於yu點dian火huo初chu期qi油you燃ran燒shao完wan全quan
，對dui靜jing電dian除chu塵chen器qi的de極ji板ban無wu粘zhan汙wu，不bu用yong解jie列lie靜jing電dian除chu塵chen器qi，大da大da減jian少shao了le粉fen塵chen排pai放fang量liang。因yin此ci，氣qi化hua小xiao油you槍qiang點dian火huo穩wen燃ran技ji術shu作zuo為wei一yi種zhong應ying用yong於yu電dian站zhan鍋guo爐lu啟qi動dong、停止以及低負荷穩燃的新節油技術
，具有良好的經濟效益和社會效益。
1、氣化小油槍點火穩燃技術的基本原理
    氣化小油槍點火穩燃係統主要由燃油係統、壓縮空氣係統、高壓風係統及氣化小油槍等組成
，其典型係統構成如圖l所示。控製係統采取就地手動控製和遠方操作
，就地保護、信號與DCS進行了接口j輔助係統由燃燒器壁溫監測、圖像火焰監測、二次風等係統構成。
1.1氣化小油槍燃燒器的工作原理
    利用壓縮空氣的高速射流將燃料油直接擊碎，霧化成超細油滴進行燃燒
，同時用燃燒產生的熱量對燃料進行初期加熱
、擴容、後(hou)期(qi)加(jia)熱(re)
，在(zai)極(ji)短(duan)的(de)時(shi)間(jian)內(nei)完(wan)成(cheng)油(you)滴(di)的(de)蒸(zheng)發(fa)氣(qi)化(hua)，使(shi)油(you)槍(qiang)在(zai)正(zheng)常(chang)的(de)燃(ran)燒(shao)過(guo)程(cheng)中(zhong)直(zhi)接(jie)燃(ran)燒(shao)氣(qi)體(ti)燃(ran)料(liao)，從(cong)而(er)大(da)大(da)提(ti)高(gao)燃(ran)燒(shao)效(xiao)率(lv)及(ji)火(huo)焰(yan)溫(wen)度(du)。氣(qi)化(hua)燃(ran)燒(shao)後(hou)的(de)火(huo)焰(yan)剛(gang)性(xing)極(ji)強(qiang)
，其(qi)傳(chuan)播(bo)速(su)度(du)極(ji)快(kuai)，超(chao)過(guo)聲(sheng)速(su)，中(zhong)心(xin)溫(wen)度(du)高(gao)達(da)1500 -2 000℃
，可作為高溫火核在煤粉燃燒器內進行直接點燃煤粉燃燒，從而實現電站鍋爐啟動、停止以及低負荷穩燃。壓縮空氣主要用於點火時實現燃油霧化、正常燃燒時加速燃油氣化及補充前期燃燒需要的氧量，高壓風主要用於補充後期加速燃燒所需要的氧量。
1.2氣化小油槍直接點燃煤粉工作原理
    氣化小油槍燃燒形成的高溫火焰使進入一次室的濃相煤粉顆粒溫度急劇升高、破po裂lie粉fen碎sui，並bing釋shi放fang出chu大da量liang的de揮hui發fa份fen迅xun速su著zhe火huo燃ran燒shao，然ran後hou由you已yi著zhe火huo的de濃nong相xiang煤mei粉fen在zai二er次ci室shi內nei與yu稀xi相xiang煤mei粉fen混hun合he並bing點dian燃ran，實shi現xian了le煤mei粉fen的de分fen級ji燃ran燒shao，能neng量liang逐zhu級ji放fang大da，達da到dao點dian火huo並bing加jia速su煤mei粉fen燃ran燒shao的de目mu的de，大da大da減jian少shao煤mei粉fen燃ran燒shao所suo需xu要yao的de引yin燃ran能neng量liang
，滿man足zu了le鍋guo爐lu啟qi、停及低負荷穩燃的需求。周界冷卻二次風主要用於保護噴口安全，防止結焦燒損及補充後期燃燒所需氧量。
1.3氣化小油槍投油穩燃工作原理
    采用濃淡燃燒方式已經使煤粉在著火區域形成了高濃度
、高溫度、少空氣、易(yi)著(zhe)火(huo)的(de)有(you)利(li)條(tiao)件(jian)。投(tou)入(ru)小(xiao)油(you)槍(qiang)後(hou)
，輕(qing)油(you)的(de)烴(ting)類(lei)揮(hui)發(fa)使(shi)得(de)煤(mei)粉(fen)著(zhe)火(huo)區(qu)域(yu)的(de)揮(hui)發(fa)份(fen)濃(nong)度(du)和(he)還(hai)原(yuan)性(xing)氣(qi)氛(fen)有(you)了(le)顯(xian)著(zhu)提(ti)高(gao)，著(zhe)火(huo)熱(re)降(jiang)低(di)，火(huo)焰(yan)傳(chuan)播(bo)速(su)度(du)加(jia)快(kuai)
，更(geng)有(you)利(li)於(yu)著(zhe)火(huo)和(he)穩(wen)燃(ran)。小(xiao)油(you)槍(qiang)投(tou)入(ru)以(yi)後(hou)

，大(da)大(da)改(gai)善(shan)了(le)煤(mei)粉(fen)的(de)著(zhe)火(huo)條(tiao)件(jian)
，使(shi)得(de)每(mei)支(zhi)直(zhi)流(liu)燃(ran)燒(shao)器(qi)形(xing)成(cheng)了(le)各(ge)自(zi)獨(du)立(li)的(de)燃(ran)燒(shao)小(xiao)中(zhong)心(xin)
，同(tong)層(ceng)燃(ran)燒(shao)組(zu)織(zhi)此(ci)時(shi)具(ju)有(you)了(le)臨(lin)角(jiao)互(hu)穩(wen)和(he)單(dan)角(jiao)自(zi)穩(wen)的(de)雙(shuang)重(zhong)穩(wen)燃(ran)條(tiao)件(jian)，二(er)者(zhe)疊(die)加(jia)將(jiang)大(da)大(da)提(ti)高(gao)穩(wen)燃(ran)效(xiao)果(guo)。
    煤(mei)粉(fen)中(zhong)的(de)揮(hui)發(fa)份(fen)在(zai)較(jiao)低(di)的(de)截(jie)麵(mian)熱(re)負(fu)荷(he)下(xia)易(yi)造(zao)成(cheng)析(xi)出(chu)不(bu)穩(wen)定(ding)
，使(shi)得(de)著(zhe)火(huo)初(chu)期(qi)發(fa)生(sheng)脈(mai)動(dong)性(xing)燃(ran)燒(shao)，隨(sui)著(zhe)時(shi)間(jian)的(de)延(yan)續(xu)，使(shi)燃(ran)燒(shao)惡(e)化(hua)。小(xiao)油(you)槍(qiang)的(de)投(tou)入(ru)
，為(wei)煤(mei)粉(fen)燃(ran)燒(shao)提(ti)供(gong)了(le)較(jiao)為(wei)穩(wen)定(ding)、充足的可燃氣體，消除了燃燒脈動現象。在更低負荷需要投油穩燃時，通過氣化小油槍的燃燒熱以提供煤粉著火區所需的局部高溫、gaoreyuanzhehuotiaojian
，bingqieezhimeifenzhehuosuifuhejiangdierchanshengdebodong，baozhenglemeifenchukoudezhehuowenranyaoqiu，xingchengyizhongwendingdereyuan，congershixianzhenggelutangmeifenwenranyaoqiudeliangxingranshaoxunhuan。
2
、田家庵發電廠1025t/h鍋爐設備及係統
2.1鍋爐概況
    中國大唐集團淮南田家庵發電廠的5號鍋爐是由上海鍋爐廠設計、製造的sc-1025/18.3 - M837型控製循環煤粉爐。該鍋爐投產於1996年12月，設計燃用煙煤，製粉方式為4台低速球磨機、中間儲倉、乏氣輸粉，燃燒器采用從美國CE燃燒工程公司引進並經改進的一、二次風間隔布置的WR型直流擺動水平濃淡型煤粉燃燒器，四角布置，同心反切。
2.2煤質分析
    田家庵發電廠的5號鍋爐設計煤種和校核煤種的煤質分析如表l所示。
3

、氣化小油槍點火穩燃裝置的應用
    為大量節約300 MW機組鍋爐啟動和低負荷穩燃用油，中國大唐集團公司安生部以田家庵發電廠5號鍋爐為試點
，於2005年4月17日至5月3日在該爐進行計劃小慘時，將下第一層4隻煤粉燃燒器拆除，改裝成裝有氣化小油槍直接點燃煤粉的氣膜式煤粉燃燒器及其裝置。該裝置包括A層內風膜式主燃燒器、氣化小油槍、火焰燃燒筒、氣化小油槍油係統、氣化小油槍壓縮空氣係統、高壓助燃風係統、控製係統、圖象火焰監測等。對該係統的全部改造工作在10天內完成。
    氣(qi)化(hua)小(xiao)油(you)槍(qiang)直(zhi)接(jie)點(dian)燃(ran)煤(mei)粉(fen)的(de)氣(qi)膜(mo)式(shi)煤(mei)粉(fen)燃(ran)燒(shao)器(qi)及(ji)其(qi)裝(zhuang)置(zhi)為(wei)一(yi)獨(du)立(li)的(de)氣(qi)化(hua)小(xiao)油(you)槍(qiang)直(zhi)接(jie)點(dian)燃(ran)煤(mei)粉(fen)的(de)點(dian)火(huo)係(xi)統(tong)，其(qi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)及(ji)火(huo)檢(jian)與(yu)該(gai)爐(lu)原(yuan)主(zhu)控(kong)係(xi)統(tong)無(wu)交(jiao)叉(cha)的(de)相(xiang)關(guan)聯(lian)係(xi)，目(mu)前(qian)該(gai)裝(zhuang)置(zhi)的(de)操(cao)作(zuo)控(kong)製(zhi)為(wei)A層燃燒器平台就地。
3.1氣化小油槍煤粉燃燒器主要設計技術規範
    (1)氣化小油槍。油壓：0.5 -0. 65 MPa；單隻油槍出力：50 - 60 kg/h；壓縮空氣壓力：0.5 -0. 65 MPa；壓縮空氣流量：0.9Nm3/min左右；油槍高壓風壓力：>4 000 Pa左右；油槍高壓風流量：1000 m3/h左右；氣化小油槍燃燒火焰中心溫度：1 500 -2 000℃；火焰顏色：蘭色透明；點火投粉要求一次風風速：20 - 24 m/s；可點燃煤粉量4-8Uh；一次風風溫：≥送風溫度。
    (2)內風膜式燃燒器。燃燒器熱功率：與改進前相同；濃淡煤粉析出方式：與改進前相同
；內風膜：原周界風變為內風膜風。
3.2改造後機組的調試
、運行情況
3.2.1氣化小油檢鍋爐冷態點火
    2005年5月3日21: 30氣化小油槍點火係統安裝、調試完畢，鍋爐開始冷態點火，點燃的第1隻小油槍是3號小油槍。3號氣化油槍點燃、著火正常後即投入給粉機運行

，給粉機轉速大約為120r/min

，一次風風速為27m/s
，肉眼觀察到開始時粉量很小
，燃燒器著火有火星
，無明顯未著火煤粉，隨著粉量正常，煤粉著火迅速
，爐膛燃燒基本穩定。
    2005年5月29日20: 00第2次冷態點火啟動，將周界風風門關閉，一次風風速維持在20 m/s，按順序點燃1-4號氣化小油槍
，小油槍的火焰發藍
，著火迅速，燃燒反應劇烈。投運下層1號給粉機，給粉逐漸正常，轉速調整至250r/min，煤粉著火迅速，燃盡率較高
；繼續投運其餘3台給粉機
，燃燒基本正常，隨著4角的全部投入，爐內溫度升高，火焰越發明亮
，燃燒無異常，升溫升壓滿足規程要求。升溫升壓采甩控製給粉機轉速的方法實現，2.5 h後即22: 30分投運鄰層給粉機，此時下層給粉機轉速大約為350 r/min，投運後燃燒未出現惡化，爐膛負壓正常，完全能滿足鍋爐升溫升壓需求
，直到次日淩晨5:20氣化小油槍全部撤出

，機組斷油，運行期間油槍及其係統運行可靠。
3.2.2氣化小油槍做鍋爐低負荷穩燃
    2005年5月5日23: 00
，機組負荷150WM

，開始投油穩燃試驗，一次風風速為24m/s

，給扮機轉速為360 r/min，氣化小油槍供油壓力為0.45 MPa
，投入1、3號氣化小油槍，鍋爐負壓穩定無異常波動，噴口燃燒穩定無結焦現象，燃燒器壁溫不超過400℃，穩定運行1h無異常

，24: 00試驗結束。試驗表明，機組在低負荷燃燒不穩時可投用氣化小油槍來穩燃，能滿足穩燃要求。
3.2.3氣化小油槍停爐中使用
    2006年1月15日22: 00

，鍋爐停機小修
，A

、B原煤倉燒空，C
、D煤粉倉燒空
，汽機滑降缸溫，電氣作廠用電切投試驗等，至次日1：00機組解列

，利用氣化小油槍將機組負荷滑至46 MW
，一切正常。該機組小修後．1月29日調試啟動時使用氣化小油槍正常。
3.3經濟效益分析
    根據田家庵發電廠5號鍋爐安裝後使用的情況
，300 MW機組低負荷穩燃及停機中使用的燃油比機械霧化的大油槍可節油90%以上，鍋爐冷態起動的比大油槍可節油70%以上，大大的節約了鍋爐燃油。
    一台300 MW機組按年平均啟停2次和低負荷穩燃等年用油量300 t計算，采用該技術可節油200 t以上，折合人民幣近百萬元，不到2年可收回投資。
4
、結論
    氣化小油槍點火穩燃技術在電站大型鍋爐上作為一種鍋爐啟動

、停止以及低負荷穩燃的新型節油技術進行應用，可實現鍋爐的穩定燃燒和高節油率，具有顯著的經濟效益和社會效益。
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