600MW火电厂节油燃烧器改造效果分析

600MW火电厂节油燃烧器改造效果分析

蔡华泉

（武乡西山发电有限责任公司山西长治046300）

摘要：本文介绍了某电厂#1锅炉燃烧器、油枪现状以及存在的问题，并对B层燃烧器进行了节油改造，改造后效果明显。

关键词：火电厂；节油；燃烧器改造；节能

一、燃烧器基本概况

某电厂2×600MW机组配套的锅炉设备是武汉锅炉股份有限公司引进美国技术生产制造的亚临界控制循环汽包炉，燃烧器采用百叶窗水平浓淡摆动式，四角布置，共五层，从下到上编号为A、B、C、D、E。每角燃烧器设置4支点火油枪，共16只，每只油枪的出力为2.58t/h（AB层每只油枪后改为1.2t/h），在锅炉正常启动及低负荷助燃时，每投一层油枪，每小时耗油量4×2.58=10.32吨（AB层每小时耗油量4×1.2=4.8吨）。每台炉每次冷态启动用油120吨~130吨，每年助燃和停炉用油约250吨，投入成本大，经济性差。

二、改造方案的分析、选择

由于能源日趋紧张，燃油价格的不断上涨，减少点火和助燃用油已成为各大电厂积极争取的目标，也是实现机组节能的有效途径。

目前，部分电厂采用了等离子煤粉点火燃烧系统，在锅炉的冷态点火、低负荷稳燃方面节约了大量的燃油。由于等离子煤粉点火燃烧器对煤种的要求较严（Vdaf≥20%，即应用于烟煤与褐煤等挥发份较高的煤种），而某电厂燃用煤种为Vdaf≤17.5％的贫煤，不适宜采用等离子点火燃烧器。

某厂采用某公司针对挥发份较低煤种研制的节油燃烧器，有与等离子煤粉点火燃烧器相同的功能，在锅炉的冷态点火、低负荷稳燃方面可以节约大量的燃油，适宜某电厂燃用煤种，且设备、系统简单，改装方便，是某厂较理想的一套节油方案。

三、改造方案

3.1将锅炉B层燃烧器改造为上偏置节油煤粉燃烧器，该燃烧器具有点火燃烧器兼主燃烧器功能。

图1节油燃烧器系统图

节油燃烧器采用耐热钢和耐磨钢铸造，燃烧器热功率和通流面积维持不变，一次风接口与原设计相同。节油燃烧器采用分级浓缩逐级点燃技术。采用上偏置在喷口形成卷吸，用以替代原设计水平浓淡燃烧器在作为主燃烧器使用时达到稳定燃烧的作用。节油燃烧器采用气膜冷却技术，壁温不超过500℃，不结焦、不烧蚀。节油燃烧器内壁上设两个壁温测点，壁温信号送DCS，实时监测燃烧器壁面温度。

3.2在B磨煤机冷风旁路管道上设油加热装置解决冷态启动初期煤粉来源问题。

图2旁路油加热装置系统图

在冷一次风母管上引出一根Φ426×10旁路管道与油加热装置进风口连接，管道上设气动风门，加热装置出口通过Φ610×10风管与B磨煤机进风管道连接，连接处在热风调整门后、总风门前，管道上设风道火检和风温测点。

油加热装置油枪出力为0.15t/h。

3.3采用冷一次风作为油配风。从冷一次风母管引出四根Φ219×5油配风管，分别与节油煤粉燃烧器油配风接口连接，风管上设电动开关蝶阀和手动蝶阀控制油配风量。

3.4每角油系统从原设计炉前燃油母管引出一根油管为节油燃烧器供油。油管路上设手动截止阀、气动球阀和过滤器，油管路通过金属软管与油枪连接。

3.5油枪为简单机械雾化式，单支油枪出力为0.3t/h，油枪出力按炉前油压3.1MPa设计。油枪和点火枪也无需推进装置。

3.6通过就地控制柜控制就地设备，由DCS组态实现远方程控。

3.7节油燃烧器点火系统设单独油火检。

四、改造后效果

改造前每只油枪的出力为2.58t/h，改造后每支油枪的出力是0.3t/h，风道加热油枪出力0.15t/h。AB层单支大油枪出力1.2t/h。

机组原冷态启动时，先后需要投入AB、BC层共8支油枪，有时还需要投运CD层油枪，单支油枪出力2.58t/h，从开始点火到油枪全部退出运行，全过程8～10小时，共需消耗油料约120~130吨。本次改装节油燃烧器后，从点火开始到油枪全部退出运行，期间开始前5小时投入4支小油枪，4支AB层大油枪助燃，其余时间投入煤粉后，4支AB层大油枪退出，不时投入3、2、1支小油枪助燃，加热装置启动10分钟后一次风温即可达到启磨煤机条件，3-4小时后，空预出口热一次风温即可达到160℃以上，加热装置停运。

4.1改造后数次启动用油

4.1.1#1机组小修后第一次冷态启动，锅炉点火至断油共计10小时40分钟，用油量为38t。

4.2经济性分析

以原锅炉冷态启动一次用油量120吨；改造后平均每次冷态启动用油量30吨；0#柴油6200元/吨；替代用煤200吨；煤价580元/吨进行经济效益计算：

每次冷态启动节省启动用油90t；

节省燃油资金：90吨×6200元/吨=558000元

替代用煤200吨，减少燃煤资金：200吨×580元/吨=116000元

B磨煤机提前6小时运行增加电耗资金：400元/小时×6小时=2400元

两台一次风机提前6小时运行增加电耗资金：300元/小时×6小时×2=3600元

每次冷态启动节省资金：

558000元-116000元-2400元-3600元=436000元

结束语

节油燃烧器系统简单可靠，投运时间短，运行稳定，煤粉燃烬率高，锅炉正常运行时燃烧稳定，未影响锅炉原设计低负荷性能，节油效果显著，成本回收快，#1机组锅炉节油燃烧器改造成功，对电厂的节能降耗，降低发电成本，提高经济效益起到重要作用。

参考文献：

[1]《武乡电厂辅机运行规程》，2018

[2]《WGZ2080/17.51-1型锅炉锅炉产品说明书》，武汉锅炉股份有限公司

作者简介：

姓名：蔡华泉（1988.10--），男，河北省沧州市人，本科学士学位，专业：热能与动力工程；单位名称：武乡西山发电有限责任公司