电电站煤粉站煤粉锅锅炉炉 富氧点火及稳燃 节油技术简介一、 前言火力发电厂的燃煤发电机组，锅炉的调试、启、停及低负荷稳燃，采用燃 烧重油或柴油的方法，在目前及未来燃油价格高昂的趋势下，大量的燃油消耗， 严重影响企业的经济效益为此，许多国家的高等院校、研究机构、企业，投 入大量的精力、财力，进行相关技术研究，取得了相当的技术进步及科技成果在各种技术推陈出新的过程中，详细考察、研究各种点火稳燃技术，针对 各种煤种、各种制粉方式、各种燃烧方式、各种炉型，优先考虑不涉及锅 炉燃烧器的任何主体结构改造、不影响燃烧器的任何主体技术参数、最大限度 降低节油技术风险的基础上，创造、领先性地推出具有广泛适应性的新型富氧 点火及稳燃节油技术富氧点火及稳燃节油技术，是一项通过富氧气体，使煤粉可靠燃烧替代燃 油稳燃的新型技术通过投入富氧气体进行安全可靠稳燃 [由油枪、或微油 （气）机构短时间即瞬态投运点火]，使原有的煤粉燃烧器，直接成为锅炉 点火燃烧器和主燃烧器使用，满足锅炉启、停或低负荷运行过程中的安全、 可靠稳燃要求，进而 实现大幅度节油目标富氧点火及稳燃节油技术，对燃用贫煤、烟煤、褐煤、无烟煤等各煤种、 各燃烧方式、各炉型，具有优良的适应性。
采用富氧 点火及稳燃节油技术，可实现在锅炉启停、调峰低负荷运行状 态下，实现最佳的节油效果具有投资少、煤种适应性广、运行稳定、系统 简单、操作方便等优点；能大幅度节约燃油采购、运输、储存、运行、管理 等成本开支由于独具特色的节油无需更换煤粉喷口技术方式，因而，富氧点火及稳燃 节油技术， 可低成本、低投资、低风险地，完成煤粉锅炉机组的节油技术改造 并可分阶段完成点火及稳燃点、氧气源配置，投资伸缩性极佳，非常适合各电 厂的节油技改 在基建机组上应用，不仅降低油枪油耗，可以节约几千吨的调试用油，还 可减少储油罐的容量，减少建设油系统的占地，节约上千万的基建初期投资二、二、传统节油技术的应用综合评估目前，常用的节油或节气点火稳燃装置有等离子、高温空气、小油枪 （气化小油枪、或雾化小油枪）等几种1、等离子点火、等离子点火稳稳燃技燃技术术较多电厂煤粉锅炉采用，应用成熟单点及系统设备昂贵、投资较高 切圆四角燃烧锅炉，价格范围内，仅四角 4 点配置（由于燃油价格高昂，近 期逐步采用投资更为高昂的双层布置方式） ，对燃烧器各一次风煤粉喷口的 稳燃，缺乏直接有效的调控手段，高水分、煤质波动时仍需投大油枪稳燃。
实际应用中，阴极阳极烧损严重，需频繁更换阴极、阳极，颇为麻烦， 一旦故障即影响电站锅炉的安全可靠运行，并消耗较多的贵重钨等战略物资 材料；使用大功率电源，价格昂贵、电耗及运行检修费用较高燃用低热值 煤种时，油耗依然较高个别电厂效果不佳，被拆除恢复为原油枪点火稳燃总的看来，用户不信任成分在增加2、小油、小油枪枪点火点火稳稳燃技燃技术术（气化小油枪、或雾化小油枪）较多电厂煤粉锅炉采用，应用逐步成熟单点及系统设备价格相对较低、 运行维护简单切圆四角燃烧锅炉，价格范围内，仅四角 4 点配置（新近个 别采用双层布置） ，对燃烧器各一次风煤粉喷口的稳燃，缺乏直接有效的调 控手段，高水分、煤质波动时仍需投大油枪稳燃实际应用中，需更换燃烧器一次风煤粉喷口，由于牵涉锅炉复杂空气动 力场、温度场的运行特性，实际煤种煤质、炉型、炉况的千差万别及动态变 化，应用推广过程中容易出现理论与具体实践不一致，投资及技术风险略高；需连续投油实现稳燃、动态调节范围较窄，个别用户使用情况不佳，年油耗 仍然较高（由于供应煤质的波动，实际单只油耗已由 20～45Kg/h，调整为 150 ～450Kg/h ） 在没有出现新型富氧点火及稳燃设备之前，相对技术经济性能较优。
3、高温空气无油点火、高温空气无油点火稳稳燃技燃技术术个别电厂煤粉锅炉采用，应用逐步成熟单点及系统设备价格相对较低、 运行维护简单切圆四角燃烧锅炉，价格范围内，仅四角 4 点配置，对燃烧 器各一次风煤粉喷口的稳燃，缺乏直接有效的调控手段，高水分、煤质波动 时仍需投大油枪稳燃实际应用中，鉴于空气加热的温度，本身受金属许可壁温的限制，且空 气本身热容量较低，煤质越差、含水量越高，其热容量越大，高温空气随时 可能无法将煤粉加热至燃点而将其点燃，点火失败几率较高应用受煤质影 响较大，煤种适应性较差应用推广缓慢三、三、传统节油技术的结构模式从技术机理角度进行剖析，传统节油技术，无论采用电、燃油作为点火 功率，均通过逐级放大方式，实现煤粉的节油点火及运行稳燃四、传统节油技术的弊端分析传统节油技术，由于技术机理限制，因而决定了其具体应用方式上，存 在无法回避的弊端：1 1、、 煤种应用范围有限，难以适应实际供应煤种的调整煤种应用范围有限，难以适应实际供应煤种的调整 技术机理本身的限制，无烟煤、贫煤，技术实现困难 并且，动态调整范围较窄其特殊结构的逐级放大点火稳燃结 构，均针对特定煤种设计，以期实现稳定的工作运行状态，一旦煤 种偏差，则明显出现着火不稳定、熄火、着火困难，或者是结焦结 渣、烧损等问题。
为保证预期的节油效果，要求保证运行煤种稳定，无疑会对运 行煤种的供应、采购，增添较大的经济、管理成本及负担2 2、、 需更换燃烧器为特殊结构，否则无法实现其预期的节油技术效果，需更换燃烧器为特殊结构，否则无法实现其预期的节油技术效果， 投资及技术风险较高投资及技术风险较高 由于牵涉锅炉复杂空气动力场、温度场的运行特性，实际煤种 煤质、炉型、炉况的千差万别及动态变化，具体应用推广过程中， 容易出现理论与具体实践不一致，存在投资及技术风险较高的问题；3 3、、 设备本体价格偏高设备本体价格偏高 更换燃烧器本身工艺技术成本昂贵，由此必然导致其设备本体价格明显偏高4 4、、 节油效果有限节油效果有限 设备本体较高偏高，只能有限层点布置使用，燃烧器其他煤粉 喷口的点火稳燃，缺乏直接有效的调控手段，高水分、煤质波动时 仍需投大油枪稳燃5 5、、 应用范围有限应用范围有限 特定炉型及燃烧类型，如 W 火焰锅炉，实际应用，将涉及水冷 壁的重新开孔改造，以及锅炉流场、温度分布设计等核心技术问题， 不适合采用五、富氧点火及稳燃技术简介五、富氧点火及稳燃技术简介1、富氧、富氧稳稳燃系燃系统设备统设备的的节节油技油技术术原理原理对于直流、旋流燃烧器，SL 富氧稳燃系统设备，先进、创造性地利 用富氧气体，在锅炉调试、启动点火、调峰、停机等非正常状态，容易发 生煤粉燃烧器灭火的低负荷时，通过向稳燃回流区内注入富氧气体（可由 油枪瞬态投入进行点火） ，流经煤粉燃烧器稳燃回流区附近的局部顺流区 域，进而区域内煤粉的燃烧速度、燃烧温度大大提高，确保稳燃回流区的 高温状态，并由此形成狭长高温烟气带，使稳燃回流区的烟气温度，进入 顺流区混合后，始终高于煤粉着火温度，避免了高水分、煤质波动、低负 荷等状况下导致煤粉燃烧器的灭火，实现该煤粉燃烧器的节油可靠稳燃， 并在稳燃回流区域以外，对顺流沿程周边的煤粉进行持续加热，使煤粉达 到燃点而可靠着火，并进而强化燃烧，降低灰渣残碳量，提高锅炉燃烧效 率，保证锅炉高效率运行，有效防止由于高水分、煤质波动、低负荷导致 锅炉灭火的重大安全事故。
对于 W 火焰型锅炉，在锅炉调试、启动点火、调峰、停机等非正常 状态，容易发生煤粉燃烧器灭火的低负荷时，沿炉心侧煤粉流场方向，通 过向煤粉燃烧器附近的局部折焰区域注入富氧气体（可由油枪瞬态投入进 行点火） ，进而局部区域内煤粉的燃烧速度、燃烧温度大大提高，确保局 部折焰区域的适度高温状态，使局部折焰区域的烟气温度，在煤粉进入混 合后，始终高于煤粉着火温度，避免高水分、煤质波动、低负荷等导致煤 粉燃烧器的灭火，实现该煤粉燃烧器的节油可靠稳燃，并进而强化燃烧， 降低灰渣残碳量，提高锅炉燃烧效率，保证锅炉高效率运行，有效防止由 于高水分、煤质波动、低负荷导致锅炉灭火的重大安全事故这样，仅需短时间即瞬态投入油枪进行点火，就可避免长期性的投油 枪进行稳燃，使原有的煤粉燃烧器，直接成为锅炉点火燃烧器和主燃烧器 使用，满足锅炉启、停或低负荷过程中的安全、可靠稳燃要求，实现大幅 度节油目标2、富氧微油（气）点火、富氧微油（气）点火稳稳燃系燃系统设备统设备的技的技术术原理原理 对于直流燃烧器、旋流燃烧器，SL 富氧微油（气）点火稳燃系统，领 先、创造性地利用燃油或燃气燃烧产生的高温烟气，流经一次风煤粉喷口 稳燃回流区附近的局部顺流区域，或进一步完全燃烧，这样形成的狭长高 温烟气带，对顺流相遇的富氧气、浓相煤粉进行持续加热，使煤粉达到燃 点而着火，由于富氧气体浓度高、反应快、燃烧温度高，使稳燃回流区迅 速达到高温状态，迅速加热引燃整个喷口的一次风煤粉，实现该燃烧器一 次风煤粉喷口的可靠点火。
在锅炉启动点火、调峰容易发生一次风煤粉喷口灭火的低负荷时，通 过向稳燃回流区内注入富氧气体、或者同时注入高热燃烧烟气，进而区域 内煤粉的燃烧速度大大提高，使稳燃回流区的烟气温度，进入顺流区混合 后，始终高于煤粉着火温度，确保稳燃回流区的高温状态，避免了高水分、 煤质波动导致燃烧器一次风煤粉喷口的灭火，实现该燃烧器一次风煤粉喷 口火焰的可靠稳燃，有效防止由于高水分、煤质波动导致锅炉灭火的重大 安全事故3、 、选选型原型原则则A A、富氧稳燃系统设备B B、富氧微油（气）点火稳燃系统设备C C、富氧微油（气）点火稳燃系统设备+富氧稳燃系统设备完全取决于锅炉燃烧器本身的结构（有相应足够安装空间）,以及相 应投资预算4、采用富氧点火及、采用富氧点火及稳稳燃燃节节油技油技术术的可行性的可行性（（1 1）对锅炉发电机组的影响）对锅炉发电机组的影响A A、对对燃燃烧烧器空气器空气动动力学特性及参数的影响力学特性及参数的影响富氧点火及稳燃喷口，本身结构尺寸较小，可通过燃烧器原有结 构，如直流燃烧器的稳燃钝体、水平浓淡燃烧器的出口隔板（或稳燃 钝体） ；如旋流燃烧器的中心油枪开孔间歇；如 W 火焰燃烧器的周边间 歇，进行可靠安装运行。
由于设计供氧量，为最大工矿状态下（煤质波动劣化）的需氧量， 本身远远低于锅炉一次风煤粉、二次风的风量，并且，仅在锅炉低负 荷启停、调峰时投运，并根据煤粉火检的强度、炉膛火焰监测、锅炉 负荷情况，从零开始连续可调，因而不会破坏锅炉本身的气体流场 不影响燃烧器的空气动力学特性及参数B B、对对油火焰油火焰检测检测器、主火焰器、主火焰检测检测器的影响器的影响富氧点火及稳燃喷口，均选择安装在远离油火焰检测器、主火焰 检测器一侧，不影响油火焰检测器、主火焰检测器的工作特性 （避免 燃烧烟气特性变化造成影响）C C、对对燃燃烧烧器壁面温度的影响器壁面温度的影响富氧点火及稳燃喷口，仅在一次风煤粉喷口的出口处，与煤粉流 汇合，且富氧气流本身具有一定的动量，使稳燃回流区及煤粉流保持 适度的燃烧温度以稳定着火，不会导致煤粉的着火提前或延迟，使燃 烧器超温、结焦结渣或烧损 且仅在锅炉启停或低负荷调峰时投用，锅炉满负荷运行、或高于 预设稳定负荷之时，为停用状态，故而，对燃烧器各壁面材质，均无 导致运行超温的可能D D、对对 NOx 排放的影响排放的影响 富氧点火及稳燃喷口，仅在一次风煤粉喷口的出口处，与煤粉流 汇合，且富氧气流本身具有一定的动量，使稳燃回流区及煤粉流，保 持适度的燃烧温度以稳定着火，相对于一次风煤粉低于其理论空气量， 整体仍处于缺氧状态，不会导致锅炉的 NOx 增量排放。
必要时，可作适度配风调整，通过分级燃烧方式，降低 NOx 排放2）） 、富氧点火及稳燃技术的先进性、富氧点火及稳燃技术的先进性 富氧稳燃、富氧微油（气）点火稳燃，节油技术机理先进，动态 调节范围较宽，容易实现无烟煤、贫煤的可靠点火稳燃，对煤种、煤 质的适应性优越 并且，富氧稳燃、富氧微油（气）点火稳燃，有利于强化燃烧， 降低灰渣残碳量，提高锅炉燃烧效率，保证锅炉高效率运行 针对各种燃烧器及锅炉类型。