300MW机组低氮燃烧控制系统之微油点火改造

300MW机组低氮燃烧控制系统之微油点火改造

王旭

（大唐信阳发电有限责任公司热工464000）

摘要：本文主要介绍了在信阳电厂#1机组低NOx燃烧器改造期间小油枪所做的改造，通过所做的修改,实现对气化小油枪的稳定控制。冷、温、热态启动优先投用YA层小油枪，利用小油枪直接点燃煤粉，以煤代油完成点火启动、升温升压过程，以及低负荷稳燃的控制,在节能的同时降低生产人员的工作压力。

关键词：小油枪；DCS控制系统；修改

1信阳电厂300MW机组锅炉及小油枪介绍

大唐信阳发电有限责任公司300MW亚临界燃煤机组锅炉采用的是上海锅炉厂生产的1025t/h亚临界压力一次中间再热、自然循环锅炉，采用单炉膛、∏型布置、四角切向燃烧、平衡通风、尾部双烟道、挡板调温、仓储制钢球磨制粉系统、露天布置、全钢架悬吊结构、固态机械除渣，有A、B、C、D四层煤粉燃烧器。2013年大修期间将A层燃烧器更换为“相对浓淡分离、低阻力、高点燃能量”的新型“微油点火”燃烧器。其“微油点火”装置包括：A层微油煤粉燃烧器、压缩空气系统、油系统、高压助燃风系统、点火及热控控制系统、火检及保护系统等。

气化小油枪燃烧器的工作机理是：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，使油相当直变为气体燃料，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煤粉，着火燃烧的煤粉在二次室内与另部分煤粉混合并点燃，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。

2气化小油枪控制逻辑简介

小油枪投入允许条件：

无MFT

无OFT

在远控位

油投入允许

保护逻辑设置：

当锅炉发生MFT时，切断所有进炉燃料，其中包括气化小油枪系统的各回路油阀、气阀。

在“点火模式”状态，当小油枪专用火检检测无火时（延时2秒），关闭对应的一次风档板、关闭对应的气化小油枪：油阀、气阀（气阀延时30秒关闭）。

在“助燃模式”状态，当气化小油枪专用火检检测无火时（延时2秒），关闭对应的气化小油枪：油阀、气阀（气阀延时30秒）。

相应模件故障，关闭对应的气化小油枪：油阀、气阀（气阀延时30秒）。

气化小油枪系统操作逻辑：

气化小油枪投用：发出投入指令→点火器打火（设置为：连续15秒）、开油阀、开气阀→气化小油枪火检检测到火→点火成功；

→检测不到火（无火检信号）15秒后关对应的油阀、气阀（气阀延时30秒关闭）→点火失败。

气化小油枪停用：发出停指令→关闭对应小油枪：油阀、气阀（气阀延时30秒关闭）。

3DCS通道的确定

信阳电厂300MW机组气化小油枪控制系统是在原来油枪的基础上进行的改造，为节约费用，通过仔细研究小油枪的测点与原来油枪的测点，决定使用原来DE层油枪DCS通道，并把点名及相关点描述进行了修改。其中新增的4个燃烧器壁温测点用#8机柜AI通道。由于DE层油枪控制比气化小油枪的控制相对复杂，DI、DO点的数量也相对多一些，因此有许多无用的DI、DO点，我们将这些DI、DO点做了放空处理，并将这些点的硬接线从DCS控制柜内拆除，并做好标记，线头包扎牢固，放在槽盒内。

4电缆敷设

原DE层油枪有4个控制柜，YA层气化小油枪只有一个控制柜，为方便工作，电缆重新敷设.

5DCS逻辑组态

DCS通道确定好以后，最主要的就是逻辑组态。原DE层油枪逻辑在#2机柜09控制器中，在原逻辑基础上进行修改，依据气化小油枪控制逻辑在DCS中完成逻辑组态，CRT画面实现远方单操和层操功能。现场设就地控制柜，可在“远方控制”与“就地控制”之间切换。

6画面的修改

画面在原DE层画面OILDEPROCESS（PDE）中修改，新增4个燃烧器壁温测点，删除原DE层油枪、点火枪推进和退出操作端。

7实际点火过程中出现问题及解决方法

气化小油枪投用时火检检测不到火,15秒后关对应的油阀、气阀，机务人员调整油枪进油压力为0.8Mpa-1.2Mpa以后，点火成功。

8气化小油枪使用效果

改造后的气化小油枪单只出力在80-170Kg/h之间，原油枪出力在800Kg/h。从目前实际应用来看，冷态启动可以达到节油6T左右。一般情况下在满足以下相关条件时，冷、温、热态启动都应优先投用A层小油枪，利用小油枪直接点燃煤粉，以煤代油完成点火启动、升温升压过程，以达到节油的目的。相关条件如下：

粉位要求：A粉仓粉位在1米以上才能在启动初期利用YA层小油枪投粉，如粉位低于1米，则应根据粉位情况适当推迟投粉时间。

风、烟温度要求：炉膛出口烟温达300℃以上，一次风温达150℃以上，才利用A层小油枪投粉。

煤质要求：应根据停炉前煤质情况决定是否利用A层小油枪投粉，如停炉前入炉煤质的分析基挥发份低于11%，低位发热量低17000KJ/KG，应推迟利用小油枪投粉时间。

9结束语

#1机组低氮燃烧器期间，气化小油枪改造控制系统做了大量修改，经过热工和机务人员的共同努力，#1炉低氮燃烧器改造后实现一次点火，为今后#2机组的改造提供了依据。

作者简介

王旭工作单位：大唐信阳发电有限责任公司工作部门：设备管理部,职称：助理工程师职务：热工检修员通讯地址：信阳市华豫小区邮编：464000。