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【摘要】鍋爐最低負荷主要取決于燃燒穩定性。根據國家能源局對火電靈活性改造的要求及集團公司的相關要求,實施靈活性改造后,機組深度調峰能力需達到30%負荷以下,原則上要達到25%負荷。論文主要是保證該電廠1號鍋爐在冷爐點火時不投或少投大油槍,節約大量燃油,在最低穩燃負荷(130MW)以下助燃時保證鍋爐穩定燃燒,且不對尾部脫硝、空預器、電除塵及脫硫等系統造成不利影響。
【關鍵詞】穩燃;等離子點火;富氧少油點火;富氧等離子點火
1 某電廠穩燃系統現狀及分析
某電廠1號鍋爐設計煤種和目前燃用煤種均為貧煤(干燥無灰基揮發份僅為19%左右),對該電廠1號機組進行的低負荷運行試驗的結果表明,1號機組在140MW負荷以上脫硝系統入口煙溫大于催化劑最低許用溫度(320℃)低負荷(130MW以下)運行須投用少油點火系統穩燃(低負荷下長時間投用少油對尾部脫硝、電除塵及脫硫等系統的影響未進行驗證)。
為了提高機組運行靈活性,增強機組靈活啟停及低負荷穩燃、運行能力,須增設一套點火及穩燃系統,與現有少油點火及穩燃系統互為備用,當C層系統出現故障時,新增的一套點火、穩燃系統可及時投入,避免機組無法按時啟動或非停,而且一定程度上可以減少耗油量。
2 火力發電廠的三種穩燃技術
2.1 大功率等離子點火穩燃技術
等離子點火系統的原理是利用直流電將以載體風為介質的氣體電離,產生功率穩定、定向流動的直流空氣等離子體,該等離子體在燃燒器的一級燃燒筒中形成溫度大于4000K、梯度極大的局部高溫區,煤粉顆粒通過該等離子“火核”受到高溫作用,能在3~10s內迅速釋放出大量揮發份,同時也使煤粉顆粒破裂粉碎。揮發份迅速燃燒釋放熱量,從而使煤粉碳顆粒著火燃燒。
與傳統的煤粉燃燒器不同,等離子點火燃燒器是借助等離子發生器產生的高溫等離子體來點燃煤粉的,屬內燃型燃燒器。等離子點火燃燒器在煤粉進入燃燒器的初始階段就用高溫等離子體將煤粉點燃:在建立一級點火燃燒過程中,將經過濃縮的煤粉送入等離子體高溫火核中心區域,高溫等離子體同濃煤粉混合,伴隨的熱化學反應過程,提高煤粉釋放的揮發份的含量,強化了燃燒過程;后續的煤粉在燃燒器內分級被點燃、火焰逐級放大,可在燃燒器噴嘴處形成3~5m長的火焰(與給粉量有關)。等離子點火系統如圖1所示。
鍋爐大功率等離子體點火穩燃節油技術改造以后,預期:①通過冷爐熱一次風送粉,減少鍋爐冷態啟動耗油。②機組深度調峰低負荷助燃時節約燃油。③減少油污產生,對鍋爐尾部受熱面、脫硝、除塵器及脫硫漿液不會造成污染,可以在點火初期就投入除塵器等環保設備。另外,由于減少油槍的投入數量和時間,減少耗油量,不但可以達到節省燃油消耗的目的,而且可在一定程度上有效解決未燃盡油污對脫硝、除塵、脫硫等設備的污染,增強鍋爐運行的安全性。
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