一、实施背景

珙县公司61号锅炉作为国内首台投产的超临界“W”型火焰燃烧锅炉，这一炉型为东方锅炉吸收国外技术研究制造，主要用于燃烧西南地区无烟煤，受点火煤质和自身结构特点的限制，启动油耗在110-130吨（西南区域同类型机组电厂平均水平），远高于常规炉型的启动耗油量，对环保排放和机组经济性产生较大的影响。

同时，61号机组作为川南地区主力机组，为满足电网调峰调频和维持电网稳定运行的要求，机组启动较为频繁，因此降低机组冷态启动油耗、提高机组运行的经济性对企业的发展和经营显得非常迫切。

二、内涵和主要做法

（一）内涵

富氧微油燃烧技术主要设备构成有点火燃烧系统、冷炉制粉系统、控制系统、助燃风系统和氧气系统等部分组成。通过改造B、E两台磨煤机对应的燃烧器，在燃烧器主喷口下方的看火孔区域通过改让管的方式进行扩大，从而布置富氧微油燃烧器，其结构如图所示：

富氧微油燃烧技术核心在于利用了纯氧的强助燃特性，在燃烧器的分级燃烧室内喷入纯氧，喷氧管呈环形布置，每一支喷氧管在局部都会形成一个剧烈燃烧的区域，该区域内不仅挥发分参与燃烧，焦炭也在短时间内燃烧并释放出更多的热量，可以认为每一个喷氧管相当于一个点火源，大大提升了微油燃烧器的点火能力。同时，油火焰的温度也大幅提高，使不易点燃的无烟煤也可以被迅速点燃并稳定燃烧，从而达到煤粉锅炉使用无烟煤点火启动的目的。

（二）主要做法

1、点火燃烧系统的建设。主要原理为根据微油燃烧有限能量不可能同无限的煤粉量及风速相匹配的原则，应用了分级燃烧的专利技术，设计了多级燃烧器。它的意义在于应用多级放大的原理，使系统的风粉浓度、气流速度处于一个十分有利于点火的工况条件，从而完成一个持续稳定的点火、燃烧过程。解决了常规小油枪点火中煤粉燃烧器喷口处煤油混烧造成的燃尽率低，启炉时间长等缺点。另外利用淡粉冷却浓粉，避免了煤粉的贴壁流动及挂焦，同时又解决了燃烧器的烧蚀问题。

2、冷炉制粉系统的改进。采用直吹式制粉系统的锅炉在使用富氧微油燃烧技术时所要解决的首要问题就是煤粉的来源问题，利用锅炉在装磨煤机进行制粉，具有系统简单、运行方便、投资节省等突出优点，需要解决的问题就是制粉用热风从何而来。在B侧热一次风管道上加装2只风道燃烧器（一用一备），当锅炉冷态启动时，利用风道燃烧器的小油枪加热一次风，满足锅炉冷态点火启动时磨煤机干燥出力的要求，实现冷炉制粉。

3、助燃风系统的建设。为保证油燃烧器的强化燃烧，需要给8套富氧微油燃烧器提供助燃风。该助燃风的要求是:风压＞2000Pa，单只微气配风器最大风量约3000m3/h。助燃风风源直接取自一次风机出口母管，引至燃烧器平台上方后分前后墙分别送入每只微油点火燃烧器，管路设有手动调节风门，以方便调整助燃风参数，确保微油枪燃烧效果达到最佳。

4、氧气系统的建设。氧气在深度冷冻、低温状态下呈现液态，液氧便于运输、储存，并有完善的购、销渠道，该套系统系统主要包括：A、液氧罐，用于储存液态氧；B、气化器，用于将液态氧加热、气化，形成满足压力、流量要求的氧气，一般使用空温式气化器；C、稳压阀组、安全阀等阀门、仪表；D、氧气输送管路；E、就地氧气分支仪表组件，用于单只燃烧器氧气控制，包括氧气开启与关闭、流量调节、吹扫等功能。

5、控制系统的建设。富氧微油系统的控制系统不单设PLC，所有控制信号与测点直接接入DCS系统。在系统设计上将新增加的设备的控制先接到就地控制柜上，然后通过硬接线接到DCS系统中，通过DCS系统进行控制和参数显示。该系统主要包括就地控制柜、燃烧器壁温监测系统、图像火焰监测系统等。

三、实施效果和可推广范围

项目建成后，实现了锅炉冷态点火总耗油量33吨，总耗氧量60吨，与未改造前每次冷态启动耗油110吨相比，节油率达到70%以上，满足了电厂对节油率和耗氧量的要求。

对于电厂而言，整个项目费用投资不大，投资回报率较高。改造过程中设备改动较小、周期较短，可以结合机组检修实施。控制系统嵌入电厂DCS系统中，运行可靠性高、操作简便。同时，由于其油燃尽率高，可以有效避免锅炉尾部烟道油污附着和预热器堵塞等问题，对于机组运行的安全性、经济性、环保性有较大的提升。

对于电力行业而言，该项目是富氧微油燃烧技术在超临界“W”型火焰锅炉上成功应用的首例，表明该技术能够满足该型锅炉劣质煤点火的要求且节油率达到70%以上。在同类型机组或燃用无烟煤的电厂具有广泛的推广前景，尤其是在西南区域，“W”型火焰锅炉台数较多，通过实施富氧微油改造，能够有效的降低机组启动油耗，对于启停较为频繁的机组更是具有极大的推广借鉴意义，由于投资金额并不高，可在更短时间内收回投资。