1、点火燃烧器改造
1.1 改造方案
6号汽轮发电机组为135 MW汽轮机组及其配套的420 t/h上海锅炉厂生产的SG50415型锅炉。配有12台给粉机，喷燃器为四角布置，每角各喷嘴自上而下布置为：三、二、二、一、二、一、一、二。炉内形成四角切圆燃烧。两套制粉系统型式为钢球磨煤机、中间仓储式、热风送粉。锅炉配有8支油枪，分别装在四角下排及中下排二次风喷嘴处，油枪为机械压力雾化，每支油枪出力为0.924 t/h。
根据改造方案，于2005年11月大修期间对6号炉实施了改造，将下排1、3号角原一次风喷嘴拆除，改造为微油冷炉点火燃烧器，保留原来的一次风管与给粉机及原来的上、下排8支助燃油枪。改造后的点火燃烧器既可作为锅炉启动时点火燃烧器及低负荷稳燃燃烧器使用，又可作为正常运行时主燃烧器使用。30码期期必中生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗粒机、木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
微油点火燃烧器主要由微油枪点火系统、煤粉燃烧器和控制系统三大部分组成。微油点火燃烧器结构见图1。
(1)点火系统由微油燃烧室及高压点火枪、压缩空气、压力冷风、燃油系统、壁温监测、火检系统等组成。每个微油点火燃烧器配有2支微油枪，1支主微油枪伸入微油燃烧室，另1支辅助油枪直接伸到一次煤粉燃烧室以助燃煤粉。主微油枪配有高压点火装置，并接入压缩空气对油枪进行气力雾化，另接入压力冷风管（送风机出口来）提供油枪燃烧所需空气。另一路压力冷风管接到煤粉燃烧器喷口处对喷嘴周壁进行冷却。
(2)煤粉燃烧器主要由煤粉浓缩器、一次煤粉燃烧室、二次煤粉燃烧室、周界风和压力冷却风室组成。
(3)控制系统对点火系统和送粉系统进行控制，实现程控点火与油枪灭火联锁保护，保证锅炉安全、稳定、可靠运行。
其工作原理为微油点火燃烧器由高压点火枪点燃微油枪，利用压缩空气和自身燃烧产生的热量，使油气化燃烧，产生中心温度高达1500~2 000℃的高温火焰，可快速引燃一次室内的煤粉，使进入一次室的浓相煤粉颗粒温度急剧升高、破裂粉碎，并释放出大量的挥发分而迅速着火燃烧，然后由己着火燃烧的浓相煤粉在二次室内与稀相煤粉混合并点燃稀相煤粉，实现煤粉的分级燃烧，燃烧能量逐级放大，达到点火并加速煤粉燃烧的目的，大大减少煤粉燃烧所需引燃能量。而辅助微油枪投入时起到强化一次室煤粉燃烧的作用。二次风周界风及压力冷风主要用于保护喷口安全，防止结焦烧损喷口及补充后期燃烧所需氧量。压缩空气主要用于点火时实现气化油枪燃油雾化及补充油枪前期燃烧需要的氧量。
微油点火燃烧器型式为直流燃烧器，型号为TY - 325，主要参数见表1。
2、改造后的启动试验
在微油点火器安装完毕后对微油枪出力进行了标定，冷态标定情况见表2。
6号炉大修结束后锅炉首次启动点火时，点火时采用投1、3号角微油主油枪运行，油枪着火良好。继而直接投入1、3号角下排给粉机，煤粉着火较好，但火焰稍暗。在增投微油助燃油枪后，1、3号角下排一次风喷嘴煤粉着火明亮、燃烧稳定。启动期间燃用的煤种挥发分为25 010左右（收到基），低位发热量平均为20 068 kj/kg。启动期间煤质分析见表3。
启动初期及机组并网前的试验期间，锅炉保持微油枪及下排1、3号角给粉机运行，能满足汽机冲转至全速的需要，可代替原锅炉投用下排4支大油枪的燃烧。在机组并网后投用中排1、3号给粉机运行时，煤粉着火良好，当负荷增至30MW左右时，分别试投下排及中排2、4号给粉机运行时，煤粉着火较好，但着火点较远。当投运给粉机达6台后，各一次风喷嘴煤粉着火良好。
机组第一阶段启动试验当负荷加至60MW时，撤出微油枪运行，带高负荷做安全门校核试验。在电气试验时锅炉熄火，重新点火时因微油枪火检故障无法投用，即投入大油枪运行。后将微油枪火检强制为正常后再投运微油燃烧器运行，撤出大油枪。机组消缺后启动点火时投用微油燃烧器运行，微油枪及煤粉着火良好。直至机组带满负荷运行，一直再未投大油枪。
3、改造后效果分析
6号炉大修后启动利用微油燃烧器直接点燃煤粉进行升炉，节油效果相当明显。点火燃烧器投运良好，炉内煤粉着火稳定。并且煤粉燃烧效率较高，启动过程燃烧效率平均达80%左右，启动过程中煤粉燃烧效率测试计算数据见表4。通过跟踪取样数据分析可以看出，冷态点火启动时，由于点火初期炉膛温度和一、二次风温均较低，不利于煤粉的燃烬，此时投入给粉机时，煤粉燃烧效率约79%；随着运行时间的增加、炉膛温度的提高，以及一、二次风温的提高，煤粉的燃烧条件得到改善，煤粉燃烧效率逐步提高到84.33%、87.54%；在点火8h后，煤粉燃烧效率已达95.56%。30码期期必中生产销售的生物质锅炉以及木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料是客户们不错的选择。
整次启动共耗油15.6 t，其中投微油枪运行88h。本次启动中微油燃油管油压较高，基本上控制在1MPa左右，每支微油枪出力约为23~25 kg/h左右，4支微油枪出力约为93 kg/h左右。而改造前大油枪的出力约为0.9 t/h，在启动初期及低负荷时一般均需投用4支油枪助燃。
投用大油枪需耗油：88×4x 0.9：316.8 t
投用微油枪实际耗油量：88×0.093：8.18 t
本次节油为：316.8-8.18：308.6 t，节油率可达97%左右。
燃油发热量为42705kj/kg，而初期煤粉（以煤代油）投用的燃烧效率平均为80%左右。按每kg煤粉的发热量按启动期间平均值20 068 kj/kg，油价为4840元／t，煤价为428元／t（包括制粉电耗）计算。
实际煤粉消耗量约为：308.6×2.128/0. 80=820 t
节约值：308.6×4 840 - 820×428：114.2万元
存在的问题尚有：
(1)启动过程中在投中排及下排2、4号给粉机时着火不理想，着火点较远。
(2)在停炉过程中如粉仓需烧空时，微油点火燃烧器助燃效果也不很理想。
(3)升炉初期因只投1、3角给粉机运行，水冷壁加热不均匀。如将2、4号下排一次风喷嘴均改造成微油点火燃烧器，有利于水冷壁均匀加热，使煤粉燃烧更加稳定，具有更良好的节油效果。
(4)微油枪压缩空气电磁阀动作不灵敏，宜改为电动球阀控制。
4、结语
6号炉通过微油点火燃烧器改造后，取得了十分明显的节油效果，产生的经济效益也十分显著。仅一次大修启动过程的节油就可收回全部改造投资成本。另外微油枪燃烧效率很高，燃油几乎完全燃烬，对电除尘基本上无污染，因此在锅炉启停全过程均可投入电除尘运行，大大减少了烟气对环境的污染。
