高溫空氣無油點火技術介紹,中國電力投資集團公司 柳光池 2006年1月14日,主要內容:,背景、意義 現有節(jié)油技術簡介 高溫空氣無油點火技術成果 高溫空氣無油點火原理簡介 5. 感應高溫空氣加熱器研制開發(fā) 6. 高溫空氣無油點火燃燒器試驗研究 7. 高溫空氣無油點火技術的工程應用 8. 高溫空氣無油點火技術特點,鍋爐無油點火背景、意義,我國是一個相對富煤貧油的國家,煤儲量豐富。 以煤代油,開發(fā)高溫空氣無油點火與穩(wěn)燃新技術，降低點火助燃用油，強化環(huán)保，有著重要的意義 電網峰谷差大大增加，要求電網中有更多的機組參與調峰，致使點火和助燃用油大幅增加。 電廠點火用油相當可觀，助燃用油量更大，點火時不投除塵器，污染環(huán)境。,我國燃煤電站用油現狀,電站煤粉鍋爐運行過程中，燃油的消耗主要有兩種途徑 一是在鍋爐啟動點火過程中,所投入的燃油； 125mw 、200mw、300mw機組鍋爐啟動一次需用油；分別為15噸、30噸、35噸； 2002年我國用于鍋爐點火和助燃的燃料油超過600萬噸,直接費用高達160億元人民幣。,我國燃煤電站用油現狀,2. 鍋爐運行中,為了調峰的需要,在低負荷時拌油燃燒,以防發(fā)生熄火事故。 一臺670t/h鍋爐，由于負荷變化，每年助燃油在1000t左右，助燃用油量更大。點火用油量500，000t, 直接費用：m1=500，000t*3000元/t=15億元人民幣。 考慮到運輸、管理，如果再加上助燃用油，總費用可達3040億元人民幣。,目前應用的節(jié)油技術-穩(wěn)燃技術,預燃室穩(wěn)燃技術； 小油槍直接點火穩(wěn)燃技術； 煙氣回流穩(wěn)燃方法； 濃淡分離穩(wěn)燃技術。,節(jié)油技術-點火技術,油燃燒器點火； 預燃室小油槍點火； 中心火炬點火燃燒器； 煤粉直接點火燃燒器。,煤粉無油直接點火燃燒器,低溫等離子體點火燃燒器； 激光點火； 感應加熱點火； 高溫空氣無油點火技術。,高溫空氣無油點火技術成果,2003年11月燃煤鍋爐超低負荷潔凈高效控制與運行技術的研究及應用為課題，被列入國家“863”重大科技攻關項目，其核心技術為“高溫空氣無油點火”。并依托撫順發(fā)電有限責任集團公司1號鍋爐（670t/h）進行工程示范。 高溫空氣無油點火技術是中國電力投資集團公司與北京國力能高科技有限公司共同研發(fā)的高效、潔凈的新型燃燒技術，已申請了國家發(fā)明專利。 2004年11月2日，在上海舉辦的“世界工程師大會”，高溫空氣無油點火技術研究與應用 一文被收入世界工程師大會論文集。,高溫空氣無油點火原理簡介 煤粉著火燃燒機理,coal + air 燃燒產物+熱量,熱量q,高溫空氣分級點火原理,coal+ air 燃燒產物+熱量 coal+ air 燃燒產物+熱量,1000,高溫空氣點火原理,高溫空氣無油點火技術是利用高溫中頻感應加熱器將常溫空氣加熱到約1000的高溫空氣，并采用分級點火原理,高溫空氣連續(xù)進入無油點火燃燒器一級點火管，與進入一級的小股煤粉氣流混合并將其點燃，一級著火后再點燃二級,進而 點燃三級等的煤 粉氣流，最后完 成多級點火過程。,煤粉濃度與著火溫度的關系,煤種、一次風率與著火溫度的關系,煤粉氣流著火理論分析,通常煤粉氣流的著火條件不僅取決于用來點燃煤粉氣流的熱煙氣溫度，而且需足夠的熱量。 如果能夠用高溫介質對新鮮煤粉氣流連續(xù)地提供足夠的著火熱量，則可維持煤粉氣流連續(xù)穩(wěn)定地著火。 改善煤粉濃度有助于著火。 如將適量的空氣加熱到1000，做為熱源連續(xù)地加熱煤粉可以點燃包括無煙煤在內的煤粉氣流。,中頻感應加熱理論應用,感應加熱是靠感應器通過電磁感應把電能傳遞給被加熱金屬，在金屬內部電能轉變成熱能。 感應加熱結構原理： 空氣導管外纏繞水冷線圈; 空氣導管外纏繞的水冷線圈通電后產生強的高變磁場; 導管壁面形成高變感應電流渦流; 渦流克服感應管自身電阻生成焦耳熱，利用這些熱量加熱導管內流過的空氣。 研制的感應式高溫空氣加熱器-中頻電加熱裝置可將常溫空氣加熱到1000。從而具備了高溫空氣無油點火的前提條件。,中頻感應高溫空氣加熱器原理示意,冷空氣,高溫空氣,水冷線圈,空氣加熱管,進水,回水,電源,電源,點火燃燒器試驗研究,在上述理論及設備基礎上，建立了無油點火試驗臺，采購并布置風機、給粉機等相關設備，針對不同煤種設計相應的無油點火燃燒器裝置。,實驗室點火燃燒器模化試驗研究,經過數百次1：1及1：4的試驗室試驗研究，對點火燃燒器進行了多次改進，最后成功清除了工程應用的主要障礙： 1）著火問題（煤種,煤粉濃度,濃縮方式,風溫、風壓等）； 2）結焦渣問題（風溫,風壓,加熱器功率變化,一級結構優(yōu)化，進粉結構優(yōu)化）； 兩個系列點火燃燒器。,實驗室點火燃燒器模化試驗研究,3）堵粉問題(一級引入管進口防堵措施)； 4）防磨損問題(耐磨材料,防磨結構)； 5）長時間考核試驗(長時間著火是否可靠,結焦,燒損,磨損等)。 實驗室內已成功點燃貧煤及煙煤,開發(fā)出煙煤及貧煤兩個系列點火燃燒器。,系統(tǒng)組成,高溫空氣加熱器產生1000左右的高溫空氣。 電源柜為高溫空氣加熱器提供電源。 點火燃燒器與高溫空氣加熱器配套，點燃煤粉。 自動控制系統(tǒng)全數字自動控制。 風機、管路及給粉機系統(tǒng)。,高溫空氣點火系統(tǒng)流程圖,一級,二級,三級,高溫空氣,主要技術參數,1、輸出功率：5250kw，連續(xù)可調； 2、高溫空氣：1000，400500m3/h； 3、升溫速度：2分鐘內升溫1000； 4、冷卻水：除鹽水，p0.15mpa，q5t/h，t50； 5、一次風速：1828m/s； 6、二次風速：4045m/s； 7、點火燃燒器出力：1.58t/h； 8、煤粉濃度：0.20.7kg/kg； 9、燃盡率：大于85。,撫順發(fā)電有限公司工程應用,哈鍋hg670/13.7-ym9型鍋爐 。 將下層四只主燃燒器改造為點火燃燒器，平時做為主燃燒器。 已成功實現無油點火。,撫順發(fā)電廠煤質,無油點火燃燒器 原主燃燒器,撫順電廠無油點火燃燒器方案,撫順電廠應用,研制的syg05-1型高溫空氣點火燃燒器 主要特點： 1)體積小、重量輕便于安裝； 2)著火迅速，適應煤粉范圍寬，可以點燃灰分達到49.9%的煤粉，揮發(fā)份20%的煤粉； 3)體積小減少了一次風的阻力，并充分考慮防磨措施； 4)能耗低，單只高溫空氣加熱器電源平均功率為40kw； 5)升溫速度快，每臺點火器升到額定溫度不超過2分鐘。,高溫空氣無油點火技術特點：,1、高溫空氣無油點火燃燒器加熱器件不與煤粉接觸， 具有安全可靠，結構簡單的特點，維護成本低廉。 2、無油點火與低負荷穩(wěn)燃成功的有機結合，無油點火燃燒器同時具備低負荷穩(wěn)燃能力。 3、采用多級點火燃燒器的形式，使得用較小的電功率輸入可以點燃較大量的煤粉氣流。,高溫空氣無油點火技術特點：,4、高溫空氣與煤粉混合加熱區(qū)域大且可調節(jié)，可以實現不同煤質，不同一次風速下的應用，適應性強。 5、制造材料方便易得，造價較低，經濟性高。 6、自動控制系統(tǒng)由小型dcs系統(tǒng)、火焰圖象監(jiān)視系統(tǒng)和測量部件組成，可以實現較高程度的自動控制。 7、該技術產品壽命較長，可靠性高，更換方便，安全性高。,高溫空氣無油點火應用前景,撫順發(fā)電有限公司工程應用表明成套技術投資費用30元/千瓦，用于工程的關