660 MW機(jī)組風(fēng)道加熱器設(shè)計(jì)方案分析

引言

在用"以煤代油"的節(jié)能技術(shù)減少鍋爐冷態(tài)啟動用油量時,首先必須解決點(diǎn)火初期的煤粉來源問題,對于直吹式制粉系統(tǒng),現(xiàn)在主要采用3種方案:鄰爐熱風(fēng)聯(lián)絡(luò)母管、蒸汽暖風(fēng)器、燃油式風(fēng)道加熱器。根據(jù)電廠的實(shí)際情況,不具備鄰爐送熱風(fēng)的條件,同時,暖風(fēng)器存在投資大、輔助蒸汽用量大、易泄漏的問題決定采用燃油式風(fēng)道加熱器來提供冷態(tài)啟動時磨煤機(jī)所需熱風(fēng)。

1工作原理

在A磨煤機(jī)入口的熱風(fēng)母管上安裝一套燃油式風(fēng)道加熱器,利用輕柴油燃燒放出的熱量來加熱一次風(fēng),使其溫度達(dá)到磨煤機(jī)啟磨所需的入口風(fēng)溫180℃。

2設(shè)計(jì)參數(shù)

（1）磨煤機(jī)入口風(fēng)溫:180℃.

（2）磨煤機(jī)通風(fēng)量:100t/h。

（3）油槍出力:每支225kg/h（共2支）。

具體參數(shù)設(shè)計(jì)如表1所示。

3風(fēng)道加熱器系統(tǒng)

3.1移動式油站

建設(shè)一個移動式油站,在這個油站上安裝有一個油箱、兩臺供油泵（一用一備）、一臺補(bǔ)油泵（該泵用于將油桶里的油抽出來送入油箱內(nèi)）、一個PLC控制柜以及閥門組。該移動式油站可用叉車進(jìn)行搬運(yùn)。

3.2風(fēng)道加熱器油槍

風(fēng)道加熱器油槍采用機(jī)械霧化＋壓縮空氣霧化原理所需的燃油壓力>1.0MPa,燃油經(jīng)過霧化器噴入風(fēng)道內(nèi)部,霧化后的油滴極其微小,平均直徑可達(dá)20um,霧化油滴與風(fēng)道中的空氣充分混合,在點(diǎn)火器的作用下充分燃燒,釋放出足夠的熱量來加熱風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)。

燃油式風(fēng)道加熱器設(shè)計(jì)兩支油槍,其中主、輔油槍的出力均為225kg/h。

3.3燃油系統(tǒng)

油箱:材質(zhì)為不銹鋼,容積400L,壁厚5mm,形狀為長方體。油箱下部有排油管,排油管上水平安裝DN25手動球閥,油箱設(shè)有進(jìn)油口、出油口和回油口。油箱配有磁翻板液位計(jì),用來就地顯示油位。油箱設(shè)有高低液位監(jiān)測點(diǎn),能夠?qū)⒁何粋髦罰LC控制柜,用于啟動和停止補(bǔ)油泵。

供油泵:壓頭能夠滿足機(jī)械油槍霧化要求,出力滿足油槍要求,并且應(yīng)有防爆功能。

補(bǔ)油泵:壓力和出力能夠滿足使用,應(yīng)有防爆功能。補(bǔ)油泵的出口與油箱之間用管路連接,補(bǔ)油泵的入口與油桶用軟管連接。

每臺供油泵的出入口均有截止閥,每臺供油泵的出口安裝有逆止閥。

供油母管上安裝就地壓力表和燃油過濾器、電動閥。油槍具有吹掃功能,由壓縮空氣來實(shí)現(xiàn)吹掃。

3.4壓縮空氣系統(tǒng)

壓縮空氣系統(tǒng)可以從就近的檢修用壓縮空氣母管上引出,用625×3無縫碳鋼管引至風(fēng)道加熱器平臺,安裝手動球閥然后通過15m長的DN10金屬軟管接至移動式油站安裝一個電動閥和空氣過濾器最后再用15m長的DN10金屬軟管接至油槍。

壓縮空氣壓力維持在0.6MPa左右。

3.5高壓風(fēng)系統(tǒng)

高壓風(fēng)取自密封風(fēng)母管,作用到主、輔油槍,中間用手動閘閥連接,用于保護(hù)火檢、冷卻油槍和補(bǔ)充氧量。高壓風(fēng)參數(shù)如下:額定壓力15kPa:最低壓力12kPa:最高壓力20kPa。

3.6控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)采用PLC控制方式,具有如下功能:(1）整個點(diǎn)火系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)一鍵啟動和一鍵停止(包括油泵、油閥、點(diǎn)火桿等）:(2）PLC應(yīng)具有就地控制功能(即可以分別單獨(dú)操作補(bǔ)油泵、供油泵和油閥、吹掃閥和點(diǎn)火桿）:(3）一鍵啟動和就地控制應(yīng)能夠進(jìn)行切換:(4）油壓低于最低允許壓力時,自動打開油閥,并打開氣閥進(jìn)行吹掃:(5）如果在規(guī)定時間內(nèi)沒有油著火信號,應(yīng)關(guān)閉油閥:(6）油閥關(guān)閉后,應(yīng)有自動吹掃功能:(7）油箱內(nèi)低液位時,自動啟動油泵,高液位時,自動停止油泵:(8）風(fēng)道壁面超溫時,自動關(guān)閉油閥。

3.6.1高能點(diǎn)火裝置

主油槍配一支高能點(diǎn)火裝置,點(diǎn)火裝置由點(diǎn)火器、點(diǎn)火槍和電纜組成。點(diǎn)火裝置需要獨(dú)立安裝在穩(wěn)固的水平或者垂直操作臺上,點(diǎn)火油槍采用氣化燃燒技術(shù),具有點(diǎn)火功能,在點(diǎn)火裝置啟動后,產(chǎn)生高壓電,作用于點(diǎn)火槍形成高能電弧火花,點(diǎn)燃油槍。點(diǎn)火裝置設(shè)置為0～30s后自動停止。輔油槍不配點(diǎn)火器。點(diǎn)火槍噴嘴伸入風(fēng)道長度設(shè)置為60mm。

3.6.2紅外線火焰檢測系統(tǒng)

在燃油式風(fēng)道加熱器的輔油槍下游安裝一個紅外火檢,提供保護(hù)信號。檢測器應(yīng)采用光敏電阻作為傳感元件,由紅外線探頭、火檢信號放大器、電纜、PLC控制柜組成?；鹧鎱^(qū)域產(chǎn)生的紅外輻射,經(jīng)過傳感元件轉(zhuǎn)換為電信號,經(jīng)過放大器的放大傳送至PLC控制柜。同時,設(shè)置一個參考信號,若火焰信號大于設(shè)置的參考信號,則輸出開關(guān)量信號"1",表示著火:否則,輸出開關(guān)量信號"0",表示滅火:并根據(jù)開關(guān)量設(shè)置保護(hù)邏輯。

3.6.3熱電偶

在風(fēng)道加熱器下游10m安裝一支K型熱電偶,可以把熱風(fēng)母管壁面溫度傳回DCs,以便進(jìn)行判斷和做邏輯保護(hù)。

4風(fēng)道加熱器控制邏輯

風(fēng)道加熱系統(tǒng)各油槍的油閥、點(diǎn)火槍、氣閥均設(shè)置單體操作方式,移動控制柜內(nèi)油槍停運(yùn)后自動吹掃l20s。

風(fēng)道加熱系統(tǒng)設(shè)備一鍵啟動允許條件:(1）燃油進(jìn)油快關(guān)閥已開:(2）燃油壓力不小于l.0MPa:(3）風(fēng)道加熱器出口風(fēng)溫正常(測點(diǎn)不是壞點(diǎn)）:(4）風(fēng)道加熱控制在自動位:(5）燃燒器就地控制柜電源正常:(6）無油燃燒器跳閘條件。

5風(fēng)道加熱器的安裝

5.1風(fēng)道加熱器結(jié)構(gòu)

風(fēng)道燃燒器安裝在熱風(fēng)風(fēng)道中心,與熱一次風(fēng)風(fēng)道嚴(yán)密銜接。主油槍在點(diǎn)火器與霧化后的油滴共同作用下燃燒,火焰與熱風(fēng)母管內(nèi)的一次風(fēng)混合,并對其加熱,從而達(dá)到對一次風(fēng)進(jìn)行加熱的效果。風(fēng)道加熱器主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。

5.2風(fēng)道加熱器安裝的注意事項(xiàng)

(1）風(fēng)道加熱器的安裝位置距下游轉(zhuǎn)彎的距離要大于8m:(2）風(fēng)道加熱器下游10m和上游8m內(nèi)不能有流量測點(diǎn)等熱工儀表:(3）風(fēng)道加熱器下游8m內(nèi)的熱風(fēng)母管內(nèi)壁處敷設(shè)50mm厚的耐火層。

6風(fēng)道加熱器運(yùn)行操作

(1）機(jī)組具備點(diǎn)火啟動條件:(2）關(guān)閉所有磨煤機(jī)的冷風(fēng)關(guān)斷門:(3）啟動點(diǎn)火槍觀察熱風(fēng)溫度變化,若風(fēng)溫長時間較低或升溫緩慢,則投入輔助油槍助燃,若超溫,則逐支退出油槍:(4）兩支油槍不能同時投入,兩支油槍投入時間應(yīng)間隔5min以上,以防超溫:(5）油槍點(diǎn)燃后要第一時間確定油槍是否著火,以防油槍未點(diǎn)燃卻一直在噴油,找到未點(diǎn)燃原因并處理完畢后,才可以再次點(diǎn)燃油槍:(6）風(fēng)道中應(yīng)投入相應(yīng)測點(diǎn)參與邏輯保護(hù),防止發(fā)生事故:(7）油槍不需要使用時,應(yīng)立即吹掃管路,關(guān)閉相應(yīng)閥門,才可以退出油槍:(8）油槍運(yùn)行過程前后,盡量安排就地始終有人檢查油槍著火情況及是否有燃油泄漏情況。

7結(jié)語

使用燃油式風(fēng)道加熱器既解決了冷態(tài)啟動時磨煤機(jī)所需熱風(fēng)的問題,又減少了其他兩種方式所需要的人力、物力、財(cái)力,該結(jié)構(gòu)簡單、燃燒穩(wěn)定、抗風(fēng)性好、調(diào)節(jié)靈活、檢修方便,阻力可忽略不計(jì),是滿足當(dāng)下節(jié)能要求的最好選擇。