1、微油點火技術原理
1.1微油氣化燃燒原理
微油點火就是利用機械霧化將燃油擠壓、撕裂、破碎，產生超細油滴后通過高能點火器點火引燃，同時利用燃燒產生的熱量對燃油進行加熱、擴容，使燃油在極短的時間內蒸發氣化。由于燃油是在氣化狀態下燃燒，可以大大提高燃油火焰溫度，并極大縮短燃燒時間。氣化燃燒后的火焰剛性極強、傳播速度快，中心溫度可達l500～2 000℃，可作為高溫火核在煤粉燃燒器內直接點燃煤粉，從而實現燃煤鍋爐的啟動、停爐以及低負荷穩燃等功能。
1.2微油點火燃燒器工作原理
微油點火燃燒器的工作原理是微油氣化油槍與高強度油燃燒室配合，燃燒后形成溫度很高的油火焰。高溫油火焰引入煤粉燃燒器直接點燃煤粉。直接點燃煤粉的過程實際上就是燃料逐級燃燒、能量逐級放大的過程。首先，微油槍燃燒形成的高溫油火焰在煤粉燃燒器內形成溫度梯度極大的局部高溫火核，在進入一次室的濃相煤粉通過氣化燃燒火核時，煤粉顆粒溫度急劇升高、破裂粉碎，析出的揮發分迅速著火燃燒。然后，由已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，實現了煤粉的分級燃燒，燃燒能量逐級放大，大大減少煤粉燃燒所需引燃能量，以達到少量燃油點燃煤粉的目的。
2、系統的改造
2.1設備概況
陜西渭河發電有限公司3、4號鍋爐由上海鍋爐廠設計制造，分別于1991年、1992年投入運行，鍋爐均為SG-1025/16.7-M315型，采用直流燃燒器四角布置、切圓燃燒方式，制粉系統為中間倉儲式熱風送粉系統，配備4臺鋼球磨、4臺排粉機。
燃燒器共設6層二次風噴口、4層一次風噴口及2層三次風噴口。一次風與二次風間隔布置，2層三次風噴口布置在頂部消旋二次風噴嘴下方。在A，D，G3層二次風噴嘴內設置了輕油油槍，每支油槍出力0.8～1.0t/h。
2.2設備改造情況
2.2.1燃燒器改造（單臺爐）
(1)型式：四角布置、切向燃燒{
(2)用途：用于煤粉鍋爐啟動、停止以及任意低負荷穩燃，實現以煤代油，達到節油目的；
(3)設置數量：共計4套，安裝在鍋爐最下一層煤粉燃燒器位置，每角l套，
(4)微油槍單只出力：60～120kg/h;
(5)微油槍霧化方式：壓縮空氣霧化；
(6)微油槍供油壓力：0.6～1.5 MPa;
(7)微油槍不設置進退裝置；
(8)氣化微油槍供氣壓力：0.4～0.6 MPa；
(9)壓縮空氣流量：≤1.0Nrn3／m（單只）；
(10)油槍配備專用助燃風機，助燃風壓力：≥3000 Pa；
(11)助燃風實際用量：l 500 Nm3/Yi（單只）；
(12)油槍燃燒火焰中心溫度：1600～1800℃；
(13)送粉及燃燒系統一次風管道風速：20～30 m/s,
(14)單只油槍可點燃煤粉量范圍：2～15 t/h；
(15)燃燒器點火期間，煤粉燃盡率初期可達到70%，2h后可達85%以上；
(16)煤粉細度要求范圍：R9018～22;
(17)燃燒器為鑄造件，所使用的材質為：ZG40Cr25Ni16Si2NR（即，耐熱合金鋼）、ZG40CrMnMoSiNiRe（即，耐磨合金鋼）；
(18)采取以下防磨措施：
①燃燒器采用耐磨合金鋼，提高燃燒器的耐磨特性；
②配風筒采用耐磨合金鋼，為了防止煤粉長期沖刷磨損；
③燃燒器入口、濃縮環處貼耐磨陶瓷。
2.2.2燃油系統
(1)燃油系統組成：進口速斷閥、進口壓力變送器、截止閥、金屬軟管、不銹鋼管道、過濾器等取消燃油調節閥，微油點火系統∮57總管上設計兩級過濾雙并聯。取消各角油過濾器，保留壓空過濾器。
(2)油系統為微油槍專用供油系統；
(3)燃油系統由原就地燃油管供油。
微油系統（單角）結構如圖l所示。
2.2.3助燃風系統
增設2臺高壓助燃風機（1臺運行，l臺備用），用于以滿足微油槍強化燃燒的用風要求。
2.2.4制粉系統的改造
由于3號、4號鍋爐采用熱風送粉方式，在鍋爐點火時如果粉倉無粉，則必須啟動制粉系統進行制粉，制粉乏氣作為三次風直接排到爐內。由于鍋爐點火初期爐內溫度偏低，加之乏氣本身煤粉濃度低、濕度大的原因，絕大部分煤粉將不會被點燃，因而可能引起爐內爆燃或尾部煙道二次燃燒，嚴重威脅鍋爐的安全運行。
故將B層燃燒器即微油燃燒器改為乏氣送粉和熱風送粉并列運行方式，乏氣由乙排粉風機帶，熱風系統不變。
在鍋爐點火初期乙粉倉需制粉時，切換為乏氣送粉方式，使制粉初期大部分制粉乏氣在微油燃燒器內點燃，避免了大量的未燃盡煤粉在爐內聚集發生爆燃或二次燃燒的可能。當粉倉粉位達到一定程度或鍋爐運行正常后，可切換為正常的熱風送粉方式。鍋爐點火時，如乙粉倉存有足夠粉量，則以正常熱風送粉方式運行進行點火。
3、經濟性分析
在4號機組大修完后的啟動過程中，微油點火系統一次點火成功，節油率達90%以上（微油系統油耗約480 kg/h，原大油槍點火啟動時平均油耗約6 000～8 000 kg/h）。據統計，4號機組的啟動用時64 h，直接油耗56.45 t（其中含制粉階段耗油10余t），與以往相比，一次性節油約400t左右。扣除以煤代粉所耗煤粉的費用(煤耗約20 t/h)，節約費用約200萬元，經濟效益非常明顯。微油點火改造后，點火初期的煤粉燃盡率達85%以上，不會對鍋爐的安全運行造成影響。由于點火初期煤粉燃盡率的提高，并停止了大油槍的使用，這樣在鍋爐點火初期便可以投運電除塵，也為煙氣脫硫設備的投運創造了條件，帶來了可觀的環保效益。同時，改微油點火系統后，在機組啟動期間，鍋爐汽溫、汽壓的調節較之以前更為方便靈活。
4、結束語
從整體改造效果來看，微油點火技術對燃煤機組尤其是老機組經濟性的提高成效顯著，并且在鍋爐啟動和低負荷運行期間能夠正常投入電除塵，大大減少了粉塵的排放，減少了發電企業對大氣、環境的污染，具有很高的經濟效益和社會效益，應大力推廣。
