1、點火燃燒器改造
1.1 改造方案
6號汽輪發電機組為135 MW汽輪機組及其配套的420 t/h上海鍋爐廠生產的SG50415型鍋爐。配有12臺給粉機，噴燃器為四角布置，每角各噴嘴自上而下布置為：三、二、二、一、二、一、一、二。爐內形成四角切圓燃燒。兩套制粉系統型式為鋼球磨煤機、中間倉儲式、熱風送粉。鍋爐配有8支油槍，分別裝在四角下排及中下排二次風噴嘴處，油槍為機械壓力霧化，每支油槍出力為0.924 t/h。
根據改造方案，于2005年11月大修期間對6號爐實施了改造，將下排1、3號角原一次風噴嘴拆除，改造為微油冷爐點火燃燒器，保留原來的一次風管與給粉機及原來的上、下排8支助燃油槍。改造后的點火燃燒器既可作為鍋爐啟動時點火燃燒器及低負荷穩燃燃燒器使用，又可作為正常運行時主燃燒器使用。富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
微油點火燃燒器主要由微油槍點火系統、煤粉燃燒器和控制系統三大部分組成。微油點火燃燒器結構見圖1。
(1)點火系統由微油燃燒室及高壓點火槍、壓縮空氣、壓力冷風、燃油系統、壁溫監測、火檢系統等組成。每個微油點火燃燒器配有2支微油槍，1支主微油槍伸入微油燃燒室，另1支輔助油槍直接伸到一次煤粉燃燒室以助燃煤粉。主微油槍配有高壓點火裝置，并接入壓縮空氣對油槍進行氣力霧化，另接入壓力冷風管（送風機出口來）提供油槍燃燒所需空氣。另一路壓力冷風管接到煤粉燃燒器噴口處對噴嘴周壁進行冷卻。
(2)煤粉燃燒器主要由煤粉濃縮器、一次煤粉燃燒室、二次煤粉燃燒室、周界風和壓力冷卻風室組成。
(3)控制系統對點火系統和送粉系統進行控制，實現程控點火與油槍滅火聯鎖保護，保證鍋爐安全、穩定、可靠運行。
其工作原理為微油點火燃燒器由高壓點火槍點燃微油槍，利用壓縮空氣和自身燃燒產生的熱量，使油氣化燃燒，產生中心溫度高達1500~2 000℃的高溫火焰，可快速引燃一次室內的煤粉，使進入一次室的濃相煤粉顆粒溫度急劇升高、破裂粉碎，并釋放出大量的揮發分而迅速著火燃燒，然后由己著火燃燒的濃相煤粉在二次室內與稀相煤粉混合并點燃稀相煤粉，實現煤粉的分級燃燒，燃燒能量逐級放大，達到點火并加速煤粉燃燒的目的，大大減少煤粉燃燒所需引燃能量。而輔助微油槍投入時起到強化一次室煤粉燃燒的作用。二次風周界風及壓力冷風主要用于保護噴口安全，防止結焦燒損噴口及補充后期燃燒所需氧量。壓縮空氣主要用于點火時實現氣化油槍燃油霧化及補充油槍前期燃燒需要的氧量。
微油點火燃燒器型式為直流燃燒器，型號為TY - 325，主要參數見表1。
2、改造后的啟動試驗
在微油點火器安裝完畢后對微油槍出力進行了標定，冷態標定情況見表2。
6號爐大修結束后鍋爐首次啟動點火時，點火時采用投1、3號角微油主油槍運行，油槍著火良好。繼而直接投入1、3號角下排給粉機，煤粉著火較好，但火焰稍暗。在增投微油助燃油槍后，1、3號角下排一次風噴嘴煤粉著火明亮、燃燒穩定。啟動期間燃用的煤種揮發分為25 010左右（收到基），低位發熱量平均為20 068 kj/kg。啟動期間煤質分析見表3。
啟動初期及機組并網前的試驗期間，鍋爐保持微油槍及下排1、3號角給粉機運行，能滿足汽機沖轉至全速的需要，可代替原鍋爐投用下排4支大油槍的燃燒。在機組并網后投用中排1、3號給粉機運行時，煤粉著火良好，當負荷增至30MW左右時，分別試投下排及中排2、4號給粉機運行時，煤粉著火較好，但著火點較遠。當投運給粉機達6臺后，各一次風噴嘴煤粉著火良好。
機組第一階段啟動試驗當負荷加至60MW時，撤出微油槍運行，帶高負荷做安全門校核試驗。在電氣試驗時鍋爐熄火，重新點火時因微油槍火檢故障無法投用，即投入大油槍運行。后將微油槍火檢強制為正常后再投運微油燃燒器運行，撤出大油槍。機組消缺后啟動點火時投用微油燃燒器運行，微油槍及煤粉著火良好。直至機組帶滿負荷運行，一直再未投大油槍。
3、改造后效果分析
6號爐大修后啟動利用微油燃燒器直接點燃煤粉進行升爐，節油效果相當明顯。點火燃燒器投運良好，爐內煤粉著火穩定。并且煤粉燃燒效率較高，啟動過程燃燒效率平均達80%左右，啟動過程中煤粉燃燒效率測試計算數據見表4。通過跟蹤取樣數據分析可以看出，冷態點火啟動時，由于點火初期爐膛溫度和一、二次風溫均較低，不利于煤粉的燃燼，此時投入給粉機時，煤粉燃燒效率約79%；隨著運行時間的增加、爐膛溫度的提高，以及一、二次風溫的提高，煤粉的燃燒條件得到改善，煤粉燃燒效率逐步提高到84.33%、87.54%；在點火8h后，煤粉燃燒效率已達95.56%。富通新能源生產銷售的生物質鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
整次啟動共耗油15.6 t，其中投微油槍運行88h。本次啟動中微油燃油管油壓較高，基本上控制在1MPa左右，每支微油槍出力約為23~25 kg/h左右，4支微油槍出力約為93 kg/h左右。而改造前大油槍的出力約為0.9 t/h，在啟動初期及低負荷時一般均需投用4支油槍助燃。
投用大油槍需耗油：88×4x 0.9：316.8 t
投用微油槍實際耗油量：88×0.093：8.18 t
本次節油為：316.8-8.18：308.6 t，節油率可達97%左右。
燃油發熱量為42705kj/kg，而初期煤粉（以煤代油）投用的燃燒效率平均為80%左右。按每kg煤粉的發熱量按啟動期間平均值20 068 kj/kg，油價為4840元／t，煤價為428元／t（包括制粉電耗）計算。
實際煤粉消耗量約為：308.6×2.128/0. 80=820 t
節約值：308.6×4 840 - 820×428：114.2萬元
存在的問題尚有：
(1)啟動過程中在投中排及下排2、4號給粉機時著火不理想，著火點較遠。
(2)在停爐過程中如粉倉需燒空時，微油點火燃燒器助燃效果也不很理想。
(3)升爐初期因只投1、3角給粉機運行，水冷壁加熱不均勻。如將2、4號下排一次風噴嘴均改造成微油點火燃燒器，有利于水冷壁均勻加熱，使煤粉燃燒更加穩定，具有更良好的節油效果。
(4)微油槍壓縮空氣電磁閥動作不靈敏，宜改為電動球閥控制。
4、結語
6號爐通過微油點火燃燒器改造后，取得了十分明顯的節油效果，產生的經濟效益也十分顯著。僅一次大修啟動過程的節油就可收回全部改造投資成本。另外微油槍燃燒效率很高，燃油幾乎完全燃燼，對電除塵基本上無污染，因此在鍋爐啟停全過程均可投入電除塵運行，大大減少了煙氣對環境的污染。
