近幾年來臺(tái)州發(fā)電廠1—5號(hào)機(jī)組大修時(shí)相繼進(jìn)行了DCS及汽輪機(jī)通流部份改造，機(jī)組容量從125 MW增容為135 MW。機(jī)組在大修結(jié)束后啟動(dòng)中耗油量較大，每臺(tái)鍋爐耗油均達(dá)400 t以上。為了減少鍋爐大修啟動(dòng)用油及日常的升停爐耗油，在6號(hào)爐大修時(shí)對(duì)油槍及燃燒器進(jìn)行了改造。
1、點(diǎn)火燃燒器改造
1.1 改造方案
    6號(hào)汽輪發(fā)電機(jī)組為135 MW汽輪機(jī)組及其配套的420 t/h上海鍋爐廠生產(chǎn)的SG50415型鍋爐。配有12臺(tái)給粉機(jī)，噴燃器為四角布置，每角各噴嘴自上而下布置為：三、二、二、一、二、一、一、二。爐內(nèi)形成四角切圓燃燒。兩套制粉系統(tǒng)型式為鋼球磨煤機(jī)、中間倉儲(chǔ)式、熱風(fēng)送粉。鍋爐配有8支油槍，分別裝在四角下排及中下排二次風(fēng)噴嘴處，油槍為機(jī)械壓力霧化，每支油槍出力為0.924 t/h。
    根據(jù)改造方案，于2005年11月大修期間對(duì)6號(hào)爐實(shí)施了改造，將下排1、3號(hào)角原一次風(fēng)噴嘴拆除，改造為微油冷爐點(diǎn)火燃燒器，保留原來的一次風(fēng)管與給粉機(jī)及原來的上、下排8支助燃油槍。改造后的點(diǎn)火燃燒器既可作為鍋爐啟動(dòng)時(shí)點(diǎn)火燃燒器及低負(fù)荷穩(wěn)燃燃燒器使用，又可作為正常運(yùn)行時(shí)主燃燒器使用。富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時(shí)我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
    微油點(diǎn)火燃燒器主要由微油槍點(diǎn)火系統(tǒng)、煤粉燃燒器和控制系統(tǒng)三大部分組成。微油點(diǎn)火燃燒器結(jié)構(gòu)見圖1。
    (1)點(diǎn)火系統(tǒng)由微油燃燒室及高壓點(diǎn)火槍、壓縮空氣、壓力冷風(fēng)、燃油系統(tǒng)、壁溫監(jiān)測、火檢系統(tǒng)等組成。每個(gè)微油點(diǎn)火燃燒器配有2支微油槍，1支主微油槍伸入微油燃燒室，另1支輔助油槍直接伸到一次煤粉燃燒室以助燃煤粉。主微油槍配有高壓點(diǎn)火裝置，并接入壓縮空氣對(duì)油槍進(jìn)行氣力霧化，另接入壓力冷風(fēng)管（送風(fēng)機(jī)出口來）提供油槍燃燒所需空氣。另一路壓力冷風(fēng)管接到煤粉燃燒器噴口處對(duì)噴嘴周壁進(jìn)行冷卻。
(2)煤粉燃燒器主要由煤粉濃縮器、一次煤粉燃燒室、二次煤粉燃燒室、周界風(fēng)和壓力冷卻風(fēng)室組成。
    (3)控制系統(tǒng)對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)和送粉系統(tǒng)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)程控點(diǎn)火與油槍滅火聯(lián)鎖保護(hù)，保證鍋爐安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。
    其工作原理為微油點(diǎn)火燃燒器由高壓點(diǎn)火槍點(diǎn)燃微油槍，利用壓縮空氣和自身燃燒產(chǎn)生的熱量，使油氣化燃燒，產(chǎn)生中心溫度高達(dá)1500~2 000℃的高溫火焰，可快速引燃一次室內(nèi)的煤粉，使進(jìn)入一次室的濃相煤粉顆粒溫度急劇升高、破裂粉碎，并釋放出大量的揮發(fā)分而迅速著火燃燒，然后由己著火燃燒的濃相煤粉在二次室內(nèi)與稀相煤粉混合并點(diǎn)燃稀相煤粉，實(shí)現(xiàn)煤粉的分級(jí)燃燒，燃燒能量逐級(jí)放大，達(dá)到點(diǎn)火并加速煤粉燃燒的目的，大大減少煤粉燃燒所需引燃能量。而輔助微油槍投入時(shí)起到強(qiáng)化一次室煤粉燃燒的作用。二次風(fēng)周界風(fēng)及壓力冷風(fēng)主要用于保護(hù)噴口安全，防止結(jié)焦燒損噴口及補(bǔ)充后期燃燒所需氧量。壓縮空氣主要用于點(diǎn)火時(shí)實(shí)現(xiàn)氣化油槍燃油霧化及補(bǔ)充油槍前期燃燒需要的氧量。
    微油點(diǎn)火燃燒器型式為直流燃燒器，型號(hào)為TY - 325，主要參數(shù)見表1。
2、改造后的啟動(dòng)試驗(yàn)
    在微油點(diǎn)火器安裝完畢后對(duì)微油槍出力進(jìn)行了標(biāo)定，冷態(tài)標(biāo)定情況見表2。
    6號(hào)爐大修結(jié)束后鍋爐首次啟動(dòng)點(diǎn)火時(shí)，點(diǎn)火時(shí)采用投1、3號(hào)角微油主油槍運(yùn)行，油槍著火良好。繼而直接投入1、3號(hào)角下排給粉機(jī)，煤粉著火較好，但火焰稍暗。在增投微油助燃油槍后，1、3號(hào)角下排一次風(fēng)噴嘴煤粉著火明亮、燃燒穩(wěn)定。啟動(dòng)期間燃用的煤種揮發(fā)分為25 010左右（收到基），低位發(fā)熱量平均為20 068 kj/kg。啟動(dòng)期間煤質(zhì)分析見表3。
    啟動(dòng)初期及機(jī)組并網(wǎng)前的試驗(yàn)期間，鍋爐保持微油槍及下排1、3號(hào)角給粉機(jī)運(yùn)行，能滿足汽機(jī)沖轉(zhuǎn)至全速的需要，可代替原鍋爐投用下排4支大油槍的燃燒。在機(jī)組并網(wǎng)后投用中排1、3號(hào)給粉機(jī)運(yùn)行時(shí)，煤粉著火良好，當(dāng)負(fù)荷增至30MW左右時(shí)，分別試投下排及中排2、4號(hào)給粉機(jī)運(yùn)行時(shí)，煤粉著火較好，但著火點(diǎn)較遠(yuǎn)。當(dāng)投運(yùn)給粉機(jī)達(dá)6臺(tái)后，各一次風(fēng)噴嘴煤粉著火良好。
    機(jī)組第一階段啟動(dòng)試驗(yàn)當(dāng)負(fù)荷加至60MW時(shí)，撤出微油槍運(yùn)行，帶高負(fù)荷做安全門校核試驗(yàn)。在電氣試驗(yàn)時(shí)鍋爐熄火，重新點(diǎn)火時(shí)因微油槍火檢故障無法投用，即投入大油槍運(yùn)行。后將微油槍火檢強(qiáng)制為正常后再投運(yùn)微油燃燒器運(yùn)行，撤出大油槍。機(jī)組消缺后啟動(dòng)點(diǎn)火時(shí)投用微油燃燒器運(yùn)行，微油槍及煤粉著火良好。直至機(jī)組帶滿負(fù)荷運(yùn)行，一直再未投大油槍。
3、改造后效果分析
    6號(hào)爐大修后啟動(dòng)利用微油燃燒器直接點(diǎn)燃煤粉進(jìn)行升爐，節(jié)油效果相當(dāng)明顯。點(diǎn)火燃燒器投運(yùn)良好，爐內(nèi)煤粉著火穩(wěn)定。并且煤粉燃燒效率較高，啟動(dòng)過程燃燒效率平均達(dá)80%左右，啟動(dòng)過程中煤粉燃燒效率測試計(jì)算數(shù)據(jù)見表4。通過跟蹤取樣數(shù)據(jù)分析可以看出，冷態(tài)點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí)，由于點(diǎn)火初期爐膛溫度和一、二次風(fēng)溫均較低，不利于煤粉的燃燼，此時(shí)投入給粉機(jī)時(shí)，煤粉燃燒效率約79%；隨著運(yùn)行時(shí)間的增加、爐膛溫度的提高，以及一、二次風(fēng)溫的提高，煤粉的燃燒條件得到改善，煤粉燃燒效率逐步提高到84.33%、87.54%；在點(diǎn)火8h后，煤粉燃燒效率已達(dá)95.56%。富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯(cuò)的選擇。
    整次啟動(dòng)共耗油15.6 t，其中投微油槍運(yùn)行88h。本次啟動(dòng)中微油燃油管油壓較高，基本上控制在1MPa左右，每支微油槍出力約為23~25 kg/h左右，4支微油槍出力約為93 kg/h左右。而改造前大油槍的出力約為0.9 t/h，在啟動(dòng)初期及低負(fù)荷時(shí)一般均需投用4支油槍助燃。
    投用大油槍需耗油：88×4x 0.9：316.8 t
    投用微油槍實(shí)際耗油量：88×0.093：8.18 t
    本次節(jié)油為：316.8-8.18：308.6 t，節(jié)油率可達(dá)97%左右。
    燃油發(fā)熱量為42705kj/kg，而初期煤粉（以煤代油）投用的燃燒效率平均為80%左右。按每kg煤粉的發(fā)熱量按啟動(dòng)期間平均值20 068 kj/kg，油價(jià)為4840元／t，煤價(jià)為428元／t（包括制粉電耗）計(jì)算。
    實(shí)際煤粉消耗量約為：308.6×2.128/0. 80=820 t
    節(jié)約值：308.6×4 840 - 820×428：114.2萬元
    存在的問題尚有：
    (1)啟動(dòng)過程中在投中排及下排2、4號(hào)給粉機(jī)時(shí)著火不理想，著火點(diǎn)較遠(yuǎn)。
    (2)在停爐過程中如粉倉需燒空時(shí)，微油點(diǎn)火燃燒器助燃效果也不很理想。
    (3)升爐初期因只投1、3角給粉機(jī)運(yùn)行，水冷壁加熱不均勻。如將2、4號(hào)下排一次風(fēng)噴嘴均改造成微油點(diǎn)火燃燒器，有利于水冷壁均勻加熱，使煤粉燃燒更加穩(wěn)定，具有更良好的節(jié)油效果。
    (4)微油槍壓縮空氣電磁閥動(dòng)作不靈敏，宜改為電動(dòng)球閥控制。
4、結(jié)語
    6號(hào)爐通過微油點(diǎn)火燃燒器改造后，取得了十分明顯的節(jié)油效果，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益也十分顯著。僅一次大修啟動(dòng)過程的節(jié)油就可收回全部改造投資成本。另外微油槍燃燒效率很高，燃油幾乎完全燃燼，對(duì)電除塵基本上無污染，因此在鍋爐啟停全過程均可投入電除塵運(yùn)行，大大減少了煙氣對(duì)環(huán)境的污染。