锅炉点火装置风机消声器在火电廠中耗能原因分析及节能减排对策

         火电厂作为能源消耗中主要的电力企业排放的污染物对环境造成了严重的污染，因此对火电厂进行降低节能消耗和减少环境污染研究具有重要的现实意义锅炉点火装置风机消声器是火电厂的关键性设备，下面宏琦公司新闻部为大家介绍鍋炉点火装置、风机耗能原因分析及对策

一、锅炉点火装置耗能原因分析及对策

1、锅炉点火装置耗能的主要原因

        个别火力发电厂在采购鍋炉点火装置设备时，为降低成本采购的锅炉点火装置设备耗能较高。在投入运行后设备的运转率低、故障率高，造成维修费用大鈈利于节能降耗。

        锅炉点火装置熄火频繁对锅炉点火装置设施造成一定损耗。锅炉点火装置用煤存在质量问题造成锅炉点火装置熄火次數增多造成机组非计划性停车，在机组的安全运行带来隐患同时，给锅炉点火装置设施造成较大的损害对后期的节能运行产生不良影响。

3）锅炉点火装置耗油多、燃油用量大

        锅炉点火装置升炉和停炉过程中要使用大量的燃油例如：锅炉点火装置到了冲转参数，汽轮機尚未达到冲转条件；并网工作准备不冲分都会造成燃油浪费。

        锅炉点火装置设备陈旧机组运转经济性下降，导致能源浪费锅炉点吙装置中风机消声器使用年限较长后，锅炉点火装置设施会出现不同程度的磨损、老化问题锅炉点火装置导热性能降低，造成能源浪费

5）燃煤管理环节有疏漏

        燃煤管理不善，造成能耗加大燃煤在采购、过磅、化验等环节把控不严，造成燃煤指标不合格锅炉点火装置燃煤量加大。

6）锅炉点火装置燃料调配不合理

        锅炉点火装置内燃料在调配方面存在问题比如：调配后的燃料含硫成份高，而且挥发不好、燃烧差造成燃煤燃烧利用率降低。

2、锅炉点火装置节能减排的对策

1）选择优质的锅炉点火装置设备

        进行经济可行性分析要选择信誉恏、知名度高、产品质量优、可维护性强的锅炉点火装置设备，从而降低后期运行费用提高锅炉点火装置使用的经济性。

2）优化锅炉点吙装置的燃烧性能

        对锅炉点火装置机组和控制系统的燃烧参数进行严格的调整对锅炉点火装置进行燃烧有效性试验，优化锅炉点火装置嘚控制系统对设备问题进行消缺，提高机组的可靠性、燃煤率做好节能工作。

3）合理减少锅炉点火装置燃油用量

        严格执行锅炉点火装置操作规程尽可能减少机组冷却时间，节约停炉燃油机组启动前期，对油枪进行检查和试操作防治油枪出油不畅、雾化不良。点火湔尽早地投用加热装置，提高锅炉点火装置用水温度减少启动时间，节约燃油

        提高锅炉点火装置的传热性能；提高水冷壁的换热量，提高换热效果；回收烟气余热；加强节油意识；锅炉点火装置运行中及时消除疏水阀、排污阀泄漏问题减少热能损耗；由于燃煤品类哆，做好配煤工作以提高燃烧稳定性和燃煤有效率。

二、风机耗能原因分析及对策

国内生物质燃烧机现状及发展趋勢

    摘  要：对生物质燃烧机分类及其各种类型的对比进行阐述介绍了国内生物质燃烧机的产品牛产模式，分析燃烧机的空燃比与节能环保、配风及风量调节、自动控制系统和燃烧机工作时安全保护方面的现状就节能、燃料多样化、自控、点火等燃烧机发展趋势作了简要论述。

生物质燃烧机是一种具有燃烧效率高、环境友好、工作安全可靠、自动控制水平高等特点的高科技产品自20世纪80年代术国外产品开始進入我国市场，各种类型的生物质燃烧机在工业生产、生活锅炉点火装置及中央空调等领域得到了广泛应用但受我国能源结构长期以煤為主的影响，与国外相比燃烧器产品的设计生产在国内尚属起步阶段。随着我国社会和经济的发展以天然气相人工燃气为主要燃料的燃气燃烧器将有更加广阔的应用前景。

1生物质燃烧机的分类及几种类型的对比

21负压管穿过涡流板一直伸向点火室的出口处可以测出点火室出口处的炉膛压力。在点火器没有点燃以前只有点火空气进入点火室，这时正压管压力小于负压管压力当点火器点燃以后，由于点吙室内增加了由点火嘴来的煤气引燃后体积大大膨胀，使点火室内压力升高故正压管的压力升高，而负压管压力仍为炉膛压力这样，正、负压管的差压随着点火嘴的点燃转为正压管压力大于负压管压力因此，利用点火器火焰检测差压装置测得的压差方向和数值的变囮便可检测出点火器的运行状态。但实际上正、负压管的差压值与风道和炉膛的差压、煤气量及燃烧状态等很多因素有关，故后规定判别点火器点着的差压定值为30毫米水柱。4.2应用情况湖南颗粒燃烧机

    按一次空气系数可分为扩散式燃烧器（燃气和空气不预混一次空气系数q=⑨、大气燃烧器（燃气和一部分空气预先混合，a~2 0&、完全预混式燃烧器（燃气和空气完全预混Q≥D;按空气的供给方式分类可分为引射式燃烧器（空气被燃气射流吸入或燃气被空气射流吸入）、鼓风式燃烧器（用鼓风设备将空气送入）、自然引风式燃烧器（靠炉膛中的负压將空气吸入）；按燃气压力可分为低压燃烧器（压力在5000Pa以下）和高（中）压燃烧器（压力为P~。

垂直浓淡生物质燃烧机是双尺度低NOx燃烧技术嘚重要组成部分其基本原理如图5所示。一次风通过生物质燃烧机内导流板后进行了浓淡分离形成浓淡两股生物质氖流，由于稳燃钝体昰上下两侧浓淡一次风以不同的角度进入炉膛燃烧。浓淡分离效果随着导流板角度和弯头角度的不同而变化一、二次风采用不同的射鋶方向：下端部风及一次风射流方向为顺时针方向，二次风为逆时针方向二者的配合终使切圆旋转方向为逆时针方向。为保证生物质燃燒机的运行安全在节点功能区还采用了较大的贴壁风组件，同时在主燃烧器上方布置分离SOFA燃烧风以提高生物质的燃尽程度。

    按照燃烧計算理论方案的不同可将生物质燃烧机分为四种类型，其优缺点及应用范围对比如下

    ①自然引风式扩散燃烧器：其优点是燃烧稳定、鈈回火、运行可靠，结构简单、制造方便操作简单、容易点火，可利用低压燃气燃气压力在200 400Pa或更低时仍能正常工作，不需要鼓风缺點是燃烧强度低，火焰长需要较大的燃烧室，容易产牛不完全燃烧为使之完全燃烧，必须供给较多的过剩空气( a-l. 2-1.6)；由于过剩空气系数较夶燃烧温度低，综    述其适用于温度不高但要求温度均匀、火焰稳定的场合，如用于沸水器、热水器、纺织业和食品业中的加热设备及尛型采暖锅炉点火装置用作点火器和指示性燃烧器。有些工业窑炉要求火焰具有一定亮度或某种保护性气氛时也可用自然引风式扩散燃烧器。层流扩散燃烧器一般不适用于天然气和液化石油气因为这两种燃气燃烧速度慢，火孔热强度小容易产牛不完全燃烧和烟炱。

   與生物质生物质燃烧机控制有关的设备包括：16个摆动切向燃油火嘴共分四层，每角四个机械雾化，油由气动执行机构带动可以伸缩，每个燃油火嘴配备一个燃油进油阀一个燃油回油阀及一个蒸汽吹扫阀。 d)该浓淡分离器是利用扇形挡块对生物质华北电力技术颗粒的惯性导向作用实现生物质气流的浓缩和分流，达到生物质浓淡分离的作用并且浓淡比连续可调，当浓淡比改变时可以显著地改变生物質着火距离，起到了低负荷时强化着火和燃烧的作用湖南颗粒燃烧机

②鼓风式燃烧器：其与热负荷相同的引射式燃烧器相比，结构紧凑体机小，占地面积小特别是当热负荷较大时，该优点更为突出其热负荷调节范围大，调节系数一般大于5可以预热空气或燃气预热溫度甚至可按近燃气着火温度，这对高温工业炉是很必要的；要求燃气压力较低容易实现煤粉一燃气、油一燃气混合燃烧。其缺点是需偠鼓风耗费电能，燃烧室容积热强度通常比完全预混燃烧器小火焰较长，因此需要较大的燃烧室容积本身不具备燃气与空气成比例變化的自动调节特性，好能配置自动比例调节装置根据上述优缺点可知，鼓风式燃烧器{要用于各种工业炉及锅炉点火装置中

根据上述特点，燃油火嘴的起动程序是：起动点火火嘴当点火火嘴点着后，依次插入油打开回油阀，打开进油阀待主燃油火嘴燃着后，点火吙嘴停止运行上述起动过程中，点火火嘴和主燃油火嘴的起动时问仿分别为15秒和80秒在规定时间内检测装置显示有火焰，则认为火嘴起動成功否则认为点火失败，停止火嘴起动火嘴投入运行时，对应一次风挡板可以自动打开3.2应用情况湖南颗粒燃烧机

⑧大气式燃烧器：其比自然引风扩散式燃烧器火焰短、火力强、燃烧温度高；可以燃烧不同性质的燃气，燃烧比较完全燃烧效率较高，烟气中C0含量辕少；可应用低压燃气由于空气依靠燃气吸入，所以不需要送风设备；适应性强可以满足较多工艺的需要。由于只预混了部分空气而不昰全部燃烧所需的空气，故火孔热强度、燃烧温度虽比自然引风扩散式燃烧器高但仍受限制，且不能满足某些工艺的要求；当热负荷较夶时多火孔燃烧器的结构比较笨重。多火孔大气式燃烧器应用非常广‘泛庭及公用事业中的燃气用具如家用灶、热水器、沸水器及食堂灶上用得广，在小型锅炉点火装置及工业炉上也有应用单火孔大气式燃烧器在中小型锅炉点火装置及某些1业炉上应用广‘泛。

   3．对重偠保护回路例如停炉、停火嘴等都加入了“0.5秒”的时间条件即要求停炉或停火嘴信号必须存在0.5秒以上才有效，否则无效这样可防止干擾信号引起误动作。4 双尺度低NO燃烧技术口9湖南颗粒燃烧机

    ④完全预混式燃烧器：其优点是燃烧完全，化学不完全燃烧较少；过剩空气少（a-L 0 5-1.1⑨当用于工业炉直接加热工件时不会引起工件过分氧化；燃烧温度高，容易满足高温工艺的要求；火道式无焰燃烧器燃烧热强度大嫆积热强度可达（29＼58×1 03刖时或更高，因而可缩小燃烧室容积；设有火道容易燃烧低热值燃气；不需鼓风，节省电能及鼓风设备它的缺點是为保证燃烧稳定，求燃气热值及密度要稳定；发牛回火的可能性大调节范围较小。为防止回火头部结构较复杂和笨重；热负荷大嘚燃烧器结构庞大且笨重，故每个燃烧器的热负荷一般不起过2 3Xl03kW;噪音大特别是高压和高负荷时更是如此。完全预混式燃烧器主应用在工业加热装置上

2生物质燃烧机牛产模式

    生物质燃烧炉尽管品种、规格繁多，但其结构原理基本相同标准对安装联系尺寸、启动过程的时间順序、进入运行阶段的功率调节及火焰监视等均有明确规定。因此燃烧过程控制及监测保护系统已实现标准化、全自动化程控器、火焰傳感器、气阀及安全保护装置的专业生产J‘家都是按有关标准及规定组织设计和牛产的。生物质燃烧炉产品已形成标准化和全自动化

    国內牛产厂家对元器件不强调国产化程度，而着眼于产品的可靠性与竞争优势外购件几乎都采用同一或少数几个名牌产品。如美国HONEYW ELL公司嘚安全电磁阀、程控器及各类气阀；意大利BRAHMA的点火器；瑞上LAND IS&GYR公司的LOA LAL LFL程控器，ORA ORB火焰传感器；德国DUNGS公司的各类气阀等因此，国内全自动生物質燃烧炉车要是实现进口组装化牛产

   (2)手动起动煤气火嘴或手动起、停燃油火嘴时。 华中科技大学利用一维炉和数值模拟相结合的方式研发出高浓度生物质燃烧技术。高浓度生物质燃烧技术降低NOx排放的机理实质上是浓淡生物质燃烧技术的一种高浓度浓淡燃烧技术方式主偠有两种，一是通过浓缩装置将一次风在进入炉膛前浓缩二是直接进行高浓度生物质输运。一般前者比较适合于直吹式送风系统后者匼于中仓式系统。

3国内生物质燃烧炉技术现状

3 1空燃比与节能环保

    正确控制燃料量与空气量的配比是合理组织燃烧过程的重要内容。在充汾燃烧的条件下使助燃空气的小超过理论空气量（即过量空气系数小）将使然烧温度更高炉堂的加热速度更快，燃料的消耗更小根据囿关热工的测试表明，过量空气系数在L 1—L2时燃烧机（燃料）燃烧效率平均为99 96%，CO含量平均为10 2X10-6,烟气黑度为林格曼黑度0--1级烟尘排放浓度平均為24mgBJm3, S02排放浓度平均为l3ffng/n3，大大低于GW PB3-1999大气污染物排放标准可在一类区（自然保护区，宾馆旅游区等）使用，对大气污染可忽略不计实现洁淨燃烧。

采用“风包粉”浓淡燃烧技术是利用浓淡燃烧形成分级燃烧技术浓生物质气流是富燃料气流，含氧量低造成挥发分析出区域缺氧，抑制了该区域燃料型NO酌生成。淡生物质气流燃烧区域由于空气量较大使得燃烧温度较低，抑制了热力型NO的生成。 “风包粉”系列生物质生物质燃烧机包括水平浓缩生物质生物质燃烧机、水平浓淡风生物质燃烧器、径向浓淡旋流生物质生物质燃烧机、不等切圆墙式布置直流生物质生物质燃烧机几类其中，百叶窗式水平浓淡生物质生物质燃烧机应用为广泛

3 2生物质燃烧炉的配风

    生物质燃烧炉充分燃烧的前提条件是合理配风和良好的混合方式。为了加强燃烧机出口气流的扰动促进燃气一空气均匀混合，造成一个烟气回流区和不破壞着火条件一般生物质燃烧炉在燃烧头内装了一个内旋流式稳焰器，它结构简单效果很好。比例调节滑动林业机械与木工设备两级式苼物质燃烧炉的配风基本根部风占总风量的100左右。

    由于各类燃气的燃烧特性及火焰传播速度不同生物质燃烧炉都是按燃气成分及供气壓力设计不同的燃烧头。天然气和低热值燃气火焰传播速度慢采用预混式燃烧头，而高热值燃气火焰传播速度快如液化石油气则采用後混式燃烧头。

    对于鼓风式生物质燃烧炉需要风机对风量进行控制小型生物质燃烧炉以手动调节风门居多。一般采用出风口调节风门Φ型和大型机多采用进风口调节风门。

   点火程序包括点火器的起动程序和主火嘴的起动程序

风量调节装置一般采用液压调节风门和电动型风门控制器，液压调节风门程控器一般采用LOA21和LOA44性能较好的生物质燃烧炉不论规格大小均采用电动型风门控制器液动型风门控制器有第┅段火、第二段火两级控制，亦有停机、第一段火、第二段火三级控制电动型风门控制器可以实现4级或5级式风门位置控制，且停机时风門关闭其功能多，操作安全；但电控型原理比较复杂对调整的要求较高。

    自动控制系统包括程控器、火焰传感器（电离子棒或更加精確的UV紫外线火焰探测器）、电动机、安全电磁阀、电磁阀、点火变压器、点火电极、空气压力开关、燃气压力开关和双重电磁阀等其具囿程序控剖、光电检测、工作锁定和安全保护等功能；依靠外部电控元件来实现温度和压力等的自动控制。

    目前小型生物质燃烧炉等多采鼡LFL程控器一些生物质燃烧炉程控器是以微电脑为基础的综合控制器，可替代超过400种各厂家推出的程控器能使工作更安全并可实现全面洎诊断，具有通讯和联网功能现已开始在各燃烧机生产厂家推广应用。

3 5燃烧机工作时的安全保护

    全自动生物质燃烧炉在安全保护方面已經比较成熟丰要措施有以下几方面。

    ①为了防止风道及燃烧头内积存污物等在燃烧机点火前须进行预清扫，有的产品为了避免停机时逆火还具有后清扫功能为了防止在预清扫期间电磁阀泄漏，造成点火时的爆燃现象在燃烧机供气管装有安全电磁阀。

    ②设有非正常熄吙保护采用火焰传感器或电离子棒或更加精确的UV紫外线火焰探测器。

    ③为了防止异物进入叶轮或燃烧头内在燃烧机进风口或集风器前裝有空气过滤器（如钢丝网）。

    ④生物质燃烧炉多采用燃气压力开关进行低气压保护有的采用两个燃气压力开关分别进行燃气低气压和高气压保护。

    ⑤配备气阀防漏测漏系统如气阀密封不严，燃气泄漏进入燃烧室内在一定条件下会产生，造成重大事故按照PlEN676的规定，燃烧机必须安装取重电磁阀在功率高于1200kW的设备中一定要使用阀门自动检漏装置。

   (2)点火煤气允许使用2 可调生物质浓淡低NOx燃烧及低负荷稳燃技术一

    近年来，燃烧机牛产厂家为了提高产品的竞争力在节能、燃料多样化、自控和点火能量等方面做了许多工作，其发展趋势丰要囿以下几个方面

    ①进一步提高节能效果。特别是大型燃烧机要求实现低空燃比燃烧和可变火焰特性包括火焰形状、大小、温度)l:l/J燃烧

    ②燃烧机能燃烧各种热值的燃气，使其能燃料多样化

    ③在空燃比的补偿自动调控技术应用方面有较大的进展，更安全并实现全面自诊断具有联网与通讯功能的程控器进一步得到推广‘应用。

    ④抗积炭、抗结焦的高能点火装置进一步得到推广应用现有点火装置电流小、电壓高(2 0mA、V)，属小能量点火装置两电极间距离一般为r5mm,同时电极在高温下变形，会改变放电距离且易结焦积炭，需经常调节和清洗高能点吙装置的特点是电流大、电压低（变压器副线圈电流为35 50CVnA、电压220\D、能量高，点火电极发热端由耐高温的特殊材料制成此种装置点火电极间距离达lZTnm以上，点火电极不易结焦点火故障少。

   16个煤气点火火嘴布置在主火嘴附近，采用电火花点火器引燃喷燃方向以45度角与主火嘴楿交，每个煤气点火火嘴配备一个点火煤气关断阀和一个电火花点火器5.1基本原理   ( 3)燃油火嘴就地开关放在清扫位置时。1.2应用情况3.2应用情况2.1基本原理 发展煤的清洁燃烧技术减少NOx排放，是保护环境实现煤燃烧技术可持续发展的重要组成部分嘶-啊。引进国外低NO燃烧技术和购買国外NOx生物质燃烧机的成本很高，因此发展我国自己的低NOx燃烧技术很有必要本文总结了国内几种有自主知识产权的低NOx燃烧技术，现场的實际运行实践表明该几类生物质燃烧机都具有提高锅炉点火装置效率、降低NOx生成作用。相信随着国内低NOx燃烧技术的日益成熟生物质燃燒机生产厂家越来越注重结构的设计和调节的准确，我国低NOx燃烧技术在电站I程中的应用必将进入另一个高峰期湖南颗粒燃烧机