电厂气化微油点火系统使用及维护说明书模板.docx
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电厂气化微油点火系统使用及维护说明书模板
气化微油点火系统
使用及维护说明书
洛阳博耐特工程技术有限公司
LuoyangBlazeEngineeringTechnologyCo.,LTD.
第一章绪论
第二章气化微油点火系统工作原理及功能特点
第三章气化微油点火系统构成
第四章气化微油点火系统的安装
第五章气化微油点火系统的调试及运行
第六章气化微油点火系统的维护
第一章绪论
大型工业煤粉锅炉的点火和稳燃传统上都是采用燃烧重油或天然气等稀有燃料来实现的,近年来,随着世界性的能源紧张,原油价格不断上涨,火力发电燃油愈来愈受到限制。
因此锅炉点火和稳燃用油被做为一项重要的指标来考核,针对各种行业的节油技术也日趋先进及多样化。
气化微油点火技术以其安全可靠、成本低、改造量小、适应煤质范围宽等特点,开始被广泛应用。
该技术能够经过少量的燃油直接点燃煤粉,是各耗油行业实现大幅度节油的重大技术措施之一。
洛阳博耐特工程技术有限公司研发的气化微油点火技术,以最大限度的利用和保持原有设计,最小的改造量、最低的投资、最简化的系统为原则,以保证系统的安全可靠、运行维护方便等为目的,集各种节能点火措施的技术优点,成功点燃各种煤质,包括烟煤、无烟煤及劣质贫煤,是未来火力发电厂点火和稳燃的首选设备,采用气化微油点火装置与其它的点火设备相比有以下几大优点:
1、燃料适用范围宽:
针对具体煤种设计的气化微油点火燃烧器,以煤代油,煤油混烧,能可靠点燃包括贫煤、无烟煤在内的各类煤种,满足点火及稳燃要求。
2、节油效果显著:
特殊设计的微量油枪,出力范围为150~360kg/h,可用于煤粉锅炉、冶金炉、回转窑等燃烧设备,节油率70%以上。
3、投资少,回收周期短:
与其它无油少油节能点火方式相比较,一次性投资相对比较低,投资收回周期更短。
4、稳燃能力高:
油枪采用气化燃烧技术,燃烧强度高,具有超低负荷稳燃能力。
5、高可靠性、安全性:
特殊设计的微量油枪,其喷口油孔不易阻塞,对油质要求较低。
燃烧器壁温实时监控,有效防止烧损和结焦,从而可大幅度延长燃烧器本体的使用年限。
6、操作方便、维护量小:
对风速、煤粉浓度、煤质变化适应能力强。
系统相对简单,维护量小,运行维护方便。
7、有利于环境保护:
燃烧器耗油量极小,且燃烧完全,因此锅炉冷炉启动时即可投入电除尘,符合电厂、冶金等行业的燃烧环保要求。
8、改造方便:
设备改动较小,涉及点火燃烧的原有系统、设备大部分能够利用。
气化微油点火技术具有经济、高效、简单、安全、环保等诸多的技术优势,是当前燃油系统改造的最佳替代产品,也使其成为燃煤锅炉首选的节能降耗点火设备。
第二章气化微油点火系统工作原理及功能特点
2.1、气化油枪点火装置原理:
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对燃料进行初期加热、扩容,后期加热,在极短的时间内完成油滴的气化,使油枪在燃烧过程中直接燃烧气体燃料,从而大大提高燃烧效率及火焰温度。
气化后的火焰刚性强,火焰呈完全透明状,根部为蓝色高温火焰,中间及尾部为透明白色火焰。
火焰温度高达1500℃~℃,可作为高温火核在煤粉燃烧器内直接点燃煤粉燃烧,实现电站锅炉启动、滑停及低负荷稳燃。
气化燃烧高温火核使混合物发生一系列物理和化学反应,进而使煤粉的燃烧速度加快,达到点火并加速使煤粉燃烧的目的。
压缩空气主要用于点火时实现燃油雾化、正常燃烧时加速燃油气化及补充前期燃烧需要的氧量;强化助燃风主要用于强化燃油前期燃烧所需的氧量。
2.2、气化微油点火器(加雾化风罩)工作原理
单支油枪出力范围为150~360kg/h,根据煤质不同可经过更换相应型号的油枪雾化叶片进行调整。
油枪为气化油枪,燃油压力为2.0~3.5Mpa,压缩空气压力为0.5~0.7Mpa。
气化微油点火器主要由雾化风罩、气化小油枪、点火枪、可见光火检探头等组成,详细结构见下图2-1。
气化微油点火器的设计和配风方式可使燃油充分、均匀地与空气混合,实现了燃油在理论配风下的完全燃烧,为引燃煤粉提供了保证。
油枪采用固定方式,点火枪采用推进装置,进一步的简化了系统,便于控制操作。
气化微油点火器结构图2-1
2.3、气化微油点火燃烧器原理:
燃烧器入口管段加装径向浓淡分离装置,使一次风粉成浓淡两股气流,浓相先进一级燃烧室,经小油量气化油枪燃烧形成的高温火焰引燃后温度急剧升高、煤粉颗粒破裂粉碎,并释放出大量的挥发份迅速着火燃烧后进入二级燃烧室;淡相一次风粉先进入一级燃烧室的外侧,对一级燃烧室壁面冷却,经过一级燃烧室外侧后分为两路,一路进入二级燃烧室与着火燃烧的浓相煤粉混合并被引燃,另一路进入二级燃烧器外侧,对二级燃烧器壁面进行冷却;浓淡两相煤粉在三级燃烧室充分混燃后喷入炉膛。
由此实现了煤粉分级点燃,逐级放大,达到点火并加速煤粉燃烧的目的,大大减少煤粉燃烧所需引燃能量,以微量的燃油消耗点燃大量的煤粉,以煤代油,煤油混然,满足锅炉启、停及低负荷稳燃的要求。
具体结构参见图2-2所示。
周界冷却风主要用于保护控制燃烧器喷口壁温不超温,防止结焦、烧损及保护喷口安全,并补充后期燃烧所需的氧量。
燃烧器结构示意图2-2
2.4、功能特点:
●燃料适用范围宽:
针对具体煤种设计的气化微油点火燃烧器,以煤代油,煤油混烧,能可靠点燃包括贫煤、无烟煤在内的各类煤种,满足点火及稳燃要求。
●节油效果显著:
特殊设计的微量油枪,出力范围为150~360㎏/h,可用于煤粉锅炉、冶金炉、回转窑等燃烧设备,节油率70%以上。
●投资少,回收周期短:
与其它无油少油节能点火方式相比较,一次性投资相对比较低,投资收回周期更短。
●稳燃能力高:
油枪采用气化燃烧技术,燃烧强度高,具有超低负荷稳燃能力。
●高可靠性、安全性:
特殊设计的微量油枪,其喷口油孔不易阻塞,对油质要求较低。
多级气膜冷却风,辅以燃烧器壁温实时监控,有效防止烧损和结焦,从而可大幅度延长燃烧器本体的使用年限。
●操作方便、维护量小:
对风速、煤粉浓度、媒质变化适应能力强。
系统相对简单,维护量小,运行维护方便。
●有利于环境保护:
采用分级燃烧技术,NOx排量低,燃烧器耗油量小,且燃烧完全,因此锅炉冷炉启动时即可投入电除尘,符合电厂、冶金等行业的燃烧环保要求。
●改造方便:
设备改动较小,涉及点火燃烧的原有系统、设备大部分能够利用。
第三章气化微油点火系统构成
3.1、气化微油点火系统由油气系统、助燃风系统、微油燃烧器本体、电气及控制系统、火检系统、燃烧器壁温监测系统等构成。
3.1.1、油气系统
油气系统由燃油系统、压缩空气系统组成,具体参见图3-1。
油气系统图3-1
燃油系统由电厂炉前燃油母管供油,压缩空气系统由电厂仪用压缩空气炉前母管供气。
●燃油系统包括:
燃油支路手动总门、流量计、燃油支路气动快关阀、A过滤器及进出口手动门、B过滤器及进出口手动门、燃油支路压力表等组成。
●压缩空气包括雾化压缩空气支路和吹扫压缩空气支路:
雾化压缩空气支路由雾化支路手动总门、雾化支路气动快关阀、雾化支路压力表组成;吹扫压缩空气支路由吹扫支路气动快关阀及逆止阀组成。
3.1.2助燃风系统
助燃风系统直接从两侧一次风机出口接出,由管道、金属软管及手动蝶阀组成。
助燃风主要用于强化气化油枪的燃烧效果,补充后期加速燃烧所需的氧量。
如下图3-3:
助燃风系统图3-3
3.1.3微油燃烧器系统
3.1.2.1微油燃烧器:
根据本工程锅炉的实际情况,设计将A层4只煤粉燃烧器改造为兼有气化微油点火功能的气化微油燃烧器。
在锅炉点火和稳燃期间,该燃烧器具有气化微油点火和稳燃功能;在锅炉正常运行时,该燃烧器具有主燃烧器功能,且出力及燃烧工况与原燃烧器保持一致。
气化微油燃烧器的各项外形尺寸按照锅炉原有的煤粉燃烧器接口尺寸设计。
燃烧器侧面(径向)装有4只气化微油点火器,燃烧器内部设计为多级燃烧。
燃烧器入口管段加装径向浓淡分离装置,使一次风粉成浓淡两股气流,浓相进一级室,淡相进二级室。
油枪火焰沿切向并以旋流状态进入一级(浓粉)燃烧室,经过浓缩分离后的煤粉先在一级中心筒内与高温气化燃烧火焰接触,在与高温火焰充分接触和强烈混合中,一次风中的煤粉颗粒快速升温、裂解,随即在一次风中迅速燃烧,没有进入浓粉燃烧室的一次风含粉气流除对一级筒外壁冷却外,进入二级(淡粉)燃烧室,与浓粉火焰混合后被点燃,燃烧能量逐级放大,从而大幅地降低了煤粉燃烧所需的初始点火能量,以较小的能量点燃大量的煤粉,在燃烧器的出口形成稳定的燃烧火焰,大大减少煤粉燃烧所需引燃能量,实现了煤粉分级点燃,逐级放大,达到点火并加速煤粉燃烧的目的,以微量的燃油消耗点燃大量的煤粉,以煤代油,煤油混然,满足锅炉启、停及低负荷稳燃的要求。
3.1.2.2微油燃烧器主要设计参数
序号
名称
单位
数值
备注
1.
供粉量
t/h
3~9
2.
一次风速
m/s
18~25
3.
喷燃器壁温度
℃
≤500
4.
燃烧器材料
耐热、耐磨合金钢
5.
燃烧器阻力
Pa
≤500
3.1.2.3微油燃烧器结构见图3-4:
微油燃烧器结构图3-4
3.1.3气化微油电气及控制系统:
3.1.4图像火检系统:
将煤粉燃烧器的火焰直观的显示给运行人员将对锅炉的安全运行及燃烧调整有极大的帮助。
在气化微油点火系统中为每个气化微油点火燃烧器配置了一支高清晰图像火检探头。
该探头直接摄取煤粉燃烧的火焰图像,图像清晰,不失真。
每只探头均需通入冷却风。
图像火检冷却份风系统图3-5
3.1.5燃烧器壁温监测系统
在气化微油燃烧器中心筒和内筒外壁上装有测温热电偶,组成壁温监测系统,在线监测燃烧器壁温,以防止燃烧器超温。
超温时,在保证燃烧工况和燃烧特性的情况下,可经过降低点火器功率、提高一次风速等手段降温。
热电偶安装如下图:
热电偶壁温测点图3-6
3.1.6气化燃油系统主要技术性能:
✧小油枪单只出力:
150~360㎏/h。
✧小油枪供油压力:
2.5~3.5MPa。
✧气化小油枪供气压力:
0.5~0.7MPa。
✧压缩空气流量:
0.14Nm3/min。
✧油枪助燃风压力:
3~4KPa。
✧油枪助燃风实际用量:
每只油枪400m3/h。
✧油枪燃烧火焰中心温度:
℃。
✧火焰颜色:
亮白淡蓝。
✧送粉及燃烧系统:
一次风风速:
18~25m/s。
✧单只油枪可点燃煤粉量范围:
3~9t/h。
✧二次风风量:
根据燃烧器壁温控制,保证燃烧器壁温不超过500℃。
✧控制方式:
就地手动控制+DCS远控。
第四章气化微油点火系统的安装
4.1设备到货及现场保管
4.1.1设备到货与验收:
A设备运到现场后,用户应在起重、运输设备及人员等方面积极配合并对到货件数与箱件清单进行核对,及时将到货及包装损坏情况反馈至我公司市场部;
B对所发现的包装损坏应明确责任,现场修复后方可入库,对设备的缺损应做好记录。
C设备开箱时由用户与制造厂共同对设备逐一清点检查,双方共同签署设备到货交验单,标明设备到货情况、存在问题及责任归属,用户可根据此单向制造厂提出修复或补供要求。
4.1.2设备的保管及存放:
4.1.2.1设备到现场后,按《电力基本建设火电设备维护保管规程》(SDJ68-84)和本文要求保管存放。
4.1.2.2对于发货部件的包装,其主要用于发货、运输,而不是现场防风避雨,防腐的主要手段,不能一律放置在露天不顾,一定要核实箱内部件,按以下规定来确定保管方式。
(1)、下列设备应在室内存放,尽可能存放在有湿度控制的库房内:
A:
气化微油点火装置;
B:
所有控制设备、电气仪表元件及电缆、阀门等;
C:
火检探头;
D:
较贵重的金属件、不锈钢板、不锈钢管等。
(2)、燃烧器起吊时必须选择合适起吊点,严禁用拖拉方式移动燃烧器;严禁磕碰;存放场地要求地面坚固、平整;必须采取可靠的防雨措施及防积水浸泡措施,在有条件时最好将燃烧器于室内存放。
燃烧器亦可半露天存放,但存放一定要垫平且用帆布等遮盖。
(3)、无缝钢管等能够露天存放,存放场地要平坦、道路通畅,有良好的排水设施。
(4)、所有设备应用经过防腐处理的枕木或相应的支座垫高,以免同泥水地接触。
4.2气化微油点火系统设备的安装
4.2.1燃烧器的安装:
在进行气化微油点火燃烧器安装应遵循以下原则:
①、安装之前应进行外观检查,不得有变形、裂纹等缺陷,否则应及时修复;
②、对于另设气化微油点火燃烧器及输粉系统,确定燃烧器一、二次风进口方向时,应在风粉管道走向允许的情况下尽量减小管道阻力,并使点火装置位于煤粉浓侧,易于点燃煤粉,若由于受空间限制点火装置无法装于浓侧,则应考虑在燃烧器一次风入口处加装浓淡装置;
③、安装时应保证同一层燃烧器标高一致,标高误差不大于±5mm;
④、燃烧器与水冷壁之间的夹角严格按图纸调整(保证原锅炉设计假想切圆尺寸);并检查各喷嘴的水平度。
对于另设气化微油点火燃烧器,一般对角安装在下层油燃烧器二次风道内,为了便于点燃上层主燃烧器,可将其喷口上倾3~5º;而对于改造为主燃烧器兼有点火功能时,宜将气化微油点火燃烧器布置在下数第一、二层主燃烧器位置,应保证燃烧器前后水平,一般不大于0.5º,如误差较大必须进行调整;
⑤、燃烧器按上述标准调好角度,注意保持喷口离水冷壁管的间隙不妨碍膨胀,火嘴喷出的煤粉不冲刷周围管子,在合适位置增加支承或弹性吊架,并考虑留出随锅炉热膨胀位移量;
⑥、不允许将一、二次风管道等附加重量作用在燃烧器上,防止燃烧器变形和内部零件的膨胀,所有管道应安装就位后再与燃烧器连接,保证接口密封严密,不得漏风、漏粉。
燃烧器与一次风管道连接宜采用焊接;
⑦、起吊、安装过程中要注意保护燃烧器壁温测点热电偶,并对不同测点做出明显标识加以区分。
4.2.2点火装置的安装:
点火装置主要包括油枪、点火器、推进器、油枪套筒及其它连接部件,油枪套筒径向斜插入燃烧器,与燃烧器中心线成75°夹角,注意连接法兰面的密封。
油枪、点火器安装时按照设计给定的插入深度进行固定。
推进器安装后,保证点火器进退顺利。
4.2.3管路的安装:
燃油系统管路主要指从原燃油系统接口到微油小油枪接口的管路。
蒸汽吹扫系统管路指从原蒸汽管路接口到微油小油枪接口的管路。
在安装过程中应遵循经下原则:
1)管路所有设备及零部件在安装前必须经过检查、验收;
2)所有材料应符合设计,否则应有设计变更手续;
3)零部件的数量和外形尺寸应符合图纸要求;
4)管道安装前,要对管子进行严格的吹扫,有条件的情况下,可对管子内壁进行酸洗。
保证管子内壁不准有杂物、锈等存在;
5)管道的切割应采用机械切割;
6)管道焊接时应注意合理选择焊接规范,采用氩弧焊焊接,尽量减少焊渣;
7)焊接阀门附近的焊口时,应用湿布将阀门包扎起来,防止阀门过热损坏密封件;
8)仪表组件的安装位置要选的合理,要方便检修调试;
9)管子与设备连接时,严禁强力对接,以免设备产生位移或变形;
10)管道安装结束后,应对管路进行吹扫,并作风压试验,检查其严密性。
风压试验发现的泄漏部位应及时处理。
管道如有振动,应分析原因,进行调试或修改设计,消除振动;
管道系统安装应符合下属标准:
DL435—1991火电厂煤粉锅炉燃烧室防爆规程
DL/T616—1997火力发电厂汽水管道与支吊架维修调整导则
DL/T5047—1995电力建设施工及验收技术规范锅炉机组篇
DL/T5007—1992电力建设施工及验收技术规范火电厂焊接篇
DL/T5031—1994电力建设施工及验收技术规范管道篇
DL/T5121—火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程
DL/T752—火力发电厂异种钢焊接技术规程
DL/T5054—1996火力发电厂汽水管道设计技术规定
4.2.4压缩空气系统的安装:
气化微油点火装置的载体为洁净干燥的压缩空气,因此气化微油点火系统要消耗一定量的压缩空气。
在安装之前首先要根据压缩空气系统示意图以及现场实际情况,确定各设备的安装位置,以及各管路的合理走向,要充分考虑阻力以及锅炉膨胀等影响因素;
安装时应注意:
(1)、安装前应仔细查看各设备的安装说明书;
(2)、管道的切割应采用机械切割;
(3)、管道焊接时应注意合理选择焊接规范,尽量减少焊渣;
(4)、焊接阀门附近的焊口时,应用湿布将阀门包扎起来,防止阀门过热损坏密封件;
(5)、仪表组件的安装位置要选的合理,要方便检修调试。
(6)、管路焊接好后,要进行吹扫;
第五章气化微油点火系统的调试
5.1点火前准备工作
5.1.1微油系统的控制柜、电源柜带电。
送上各气动快关阀及点火枪压缩空气气源。
5.1.2各阀门挂标示牌。
5.1.3流量计校验。
5.1.4油气管路的吹扫。
步骤如下:
A.取出油枪头;
B.雾化支路吹扫:
关闭雾化支路上的压力表手动门,关闭吹扫支路上的气动快关阀;开启雾化支路上的气动快关阀及手动门进行吹扫,共3次,5分钟一次;
C.吹扫支路及燃油支路吹扫:
关闭雾化气动快关阀、燃油快关阀、燃油压力表,先后开启过滤器前后隔离手动门及吹扫气动快关阀,吹扫3次,每次10~20分钟;
D.吹扫结束后,关闭各气动快关阀,装上油枪头,投入压力表。
5.1.5油压试验
5.1.5.1试验目的:
A检验油路各阀门及管路是否有外漏现象。
B检查油路各阀门是否有内漏现象。
C检查油路管道是否固定牢靠。
5.1.5.2试验需具备的条件:
A油路安装及检修工作已结束,各管路及阀门连接完好。
B油路上的各手动门操作灵活,开关到位。
C投入各油路上的流量计。
5.1.5.3试验步骤(以1#角油路系统为例,其它三个角与1#角油路试验步骤相同)
A将4个角的微油油气系统所有手动门及气动快关阀关闭。
B建立1#炉燃油循环,并充分排空,观察流量计显示是否有变化,如没有变化说明燃油支路手动总门无内漏;反之油路各阀门有内漏现象。
C对燃油支路气动快关阀前油管路进行油压试验:
缓慢开启1#燃油支路手动总门,试压3~5分钟;观察这节管路是否有外漏现象;管路承压是否正常;经过流量计显示变化间接判断燃油支路手动总门后的各阀门是否有内漏现象,如果没有变化说明燃油支路手动总门后的各阀门无内漏现象,反之则燃油支路手动总门后的各阀门。
试验合格后进入下一个步骤。
D对燃油支路气动快关阀至过滤器进口手动门前的管路进行油试验:
开启1#角燃油支路气动快关阀,试压3~5分钟;观察这节管路是否有外漏现象;管路承压是否正常;经过流量计显示变化间接判断燃油支路气动快关阀后的各阀门是否有内漏现象,如果没有变化说明燃油支路气动快关阀后的各阀门无内漏现象,反之则燃油支路气动快关阀后的各阀门有内漏。
试验合格后进入下一个步骤。
E对A组过滤器进口手动门至A组过滤器出口手动门前的管路进行油试验:
开启1#角A组过滤器进口手动门,试压3~5分钟;观察这节管路是否有外漏现象;管路承压是否正常;经过流量计显示变化间接判断A组过滤器进口手动门后的各阀门是否有内漏现象,如果没有变化说明A组过滤器进口手动门后的各阀门无内漏现象,反之则A组过滤器进口手动门后后的各阀门有内漏。
试验合格后进入下一个步骤。
F对B组过滤器进口手动门至B组过滤器出口手动门前的管路进行油试验:
关闭#角A组过滤器进口手动门,开启1#角B组过滤器进口手动门,试压3~5分钟;观察这节管路是否有外漏现象;管路承压是否正常;经过流量计显示变化间接判断B组过滤器进口手动门后的各阀门是否有内漏现象,如果没有变化说明B组过滤器进口手动门后的各阀门无内漏现象,反之则B组过滤器进口手动门后后的各阀门有内漏。
G试验合格后,关闭油路各阀门。
5.1.6微油系统的静态试验
A.就地核对微油系统各手动门及气动快关阀开关是否灵活,是否到位;
B.核对各气动快关阀远方与就地的状态是否一致;
C.点火枪进退试验;
D.参与锅炉FSSS试验(参见微油热工控制逻辑)。
5.1.7图象火检及壁温测点的调试
5.1.8.点火前确认微油系统各阀门的状态如下:
序号
阀门名称
数量
状态
备注
开
关
1
燃油支路手动总门
4
关
点火时开
2
燃油支路气动快关阀
4
关
点火时开
3
燃油支路投入运行过滤器进出口手动门阀
8
开
4
燃油支路备用过滤器进出口手动门阀
8
关
5
燃油支路压力表手动门
4
开
6
吹扫支路气动快关阀
4
关
7
雾化支路手动总门
4
开
8
雾化支路气动快关阀
4
关
点火时开
9
雾化支路压力表手动门
4
开
10
排插接口前压缩空气减压阀
4
开
11
助燃风手动总门
2
开
两台一次风机启动后开
12
助燃风支路手动分门
4
开
13
助燃风支路压力表手动门
4
开
14
图象火检冷却风手动门
4
开
5.2锅炉点火及微油燃烧器的投运
5.2.1用AB层油枪锅炉点火
5.2.2微油燃烧器启动前检查
A粉仓粉位一般要求在2.0米以上。
B检查压缩空气系统运行正常,雾化压缩空气气压调到0.5~0.7Mpa。
C启动一台或两台一次风机运行,调整微油燃烧器对应一次风速(18.0~20.0m/s)、周界风门开度。
开启相应运行的一次风机侧的助燃风手动总门,并开启各助燃风支路手动门,调整助燃风支路压力3~4KPa。
D煤粉细度在合格范围内。
5.2.3微油燃烧器投粉点火前,先用原大油枪将炉膛出口温度升至200℃以上,微油燃烧器启动步骤如下:
A在DCS中将运行模式切换至”微油点火模式”。
B按给粉机投运步序,进行吹管、空转等准备工作。
C检查小油枪具备点火条件,热工条件满足。
D启动小油枪运行,顺控步骤如下:
操作员启动指令-→推进点火枪到位-→打火30S-→开雾化阀、油角阀-→停止打火、退出点火枪。
E小油枪点火成功后,开启给粉机插板,投运给粉机运行,调整给粉机转速,给粉量维持在3.0