微油點火是一種煤粉鍋爐節油技術。微油點火節油率可達90%以上，可以實現冷爐直接點火，低負荷穩燃，在鍋爐點火後即可以投用電除塵，環保效益好。微油點火系統可靠性高。微油點火投資成本低。對煤質、操作參數（如風速、煤粉濃度等）變化適應性強。
基本介紹
- 中文名：微油點火
- 釋義：煤粉鍋爐點火節油技術
技術原理,理論依據,技術原理,節油原理,技術特點,優點,缺點,關鍵技術問題,點燃貧煤、無煙煤的關鍵,其他技術關鍵,
技術原理
理論依據
各種燃料在自然條件下（溫度很低時），儘管和氧接觸，但只能緩慢氧化而不能著火燃燒。但是將溫度提高到一定值後，燃料和氧的反映就會自動加速到相當大的程度，而產生著火和燃燒。由緩慢氧化狀態轉變到告訴燃燒狀態的瞬間過程稱為“著火”，轉變的瞬間溫度稱為“著火溫度”。
煤粉氣流著火前需從周圍介質中吸收一定的熱量來提高煤粉氣流的溫度，將煤粉氣流加熱到著火溫度所需的熱量稱為著火熱，它包括加熱煤粉及空氣並使煤粉中水分加熱、蒸發、過熱所需的熱量，煤粉氣流的所需的著火熱和著火溫度主要影響因素為：
- 燃料性質：燃料乾燥無灰基揮發分Vdaf越高，其著火溫度越低，因而著火熱越小。燃料的灰分和水分增大時，發熱量會降低，在爐內還要部分熱量用於水分蒸發、過熱及灰分的加熱，導致燃料消耗量Bbur增加，著火溫度高，著火熱增大。
- 煤粉氣流的初溫t1：提高t1可降低著火熱，使著火位置提前。計算表明，若其他條件不變，當t1從20℃提高到300℃時，著火熱約減少60%。
- 一次風量和風速：增加一次風量會使著火熱增大，著火過程推遲。煤粉氣流著火有一個孕育時間，提高一次風速會使著火點後移。
- 煤粉濃度：隨著煤粉濃度的增加，一次風分額相應降低，著火熱減少；煤粉受熱分解析出的揮發分相對集中在一個小容積內，容易著火，即著火溫度也相應降低，火焰傳播速度提高，著火距離縮短。
因此，在煤粉不變的情況下，提高煤粉氣流的初溫、煤粉濃度和降低一次風量有利於降低煤粉氣流著火溫度和減少著火熱。
技術原理
微油點火煤粉燃燒器由煤粉濃縮器、第1級煤粉燃燒室、第2級煤粉燃燒室、燃燒器噴口和測溫熱電偶組成。
微油點火煤粉燃燒器的工作原理為：經過煤粉濃縮器濃縮的富集煤粉集中於風管中心，進入第一級燃燒室，富集煤粉氣流受微油槍燃燒高溫火焰加熱急劇升溫，瞬間釋放出揮發份並著火燃燒。煤粉氣流一旦著火燃燒，可燃質與氧發生高速的燃燒化學反映，放出大量的熱，煙氣溫度迅速升高，火焰急劇膨脹。第一級煤粉燃燒產生的高溫煙氣與進入第二級煤粉燃燒的煤粉氣流發生強烈的熱交換，點燃第二級煤粉氣流。因此，只需燃用少量的油，點燃第一級煤粉氣流，利用第一級煤粉氣流燃燒的熱量點燃後續的第二級煤粉氣流，通過能量逐級放大原理，利用煤粉燃燒的熱量替代油燃燒的熱量，達到節油的目的。
節油原理
節油燃燒器綜合節油率可達90%以上，有如下幾點依據：
- 常規鍋爐點火大油槍布置在二次風噴口內，鍋爐冷態啟動時，先點燃大油槍以提高爐膛煙氣溫度，高溫煙氣通過對流將熱量傳給一次風射流，這種高溫煙氣與一次風的對流交換熱量，約為油槍燃燒產生熱量的1/5左右。因此，如果將油槍布置在一次風噴口內，最多可以只用大油槍1/5的油量即能點燃煤粉，可節約80%燃油量。
- 節油燃燒器根據不同的煤質設計2-3級煤粉燃燒室，第一級煤粉燃燒室進口風量一般為一次風管風量的20-30%，煤粉濃度約為風管內煤粉濃度的2-3倍。根據煤粉著火熱計算公式可知，一次風量與風粉氣流所需著火熱基本成比例關係，利用分級燃燒的原理，在第1點基礎上又可節油80-90%。
通過以上兩點可知，使用節油燃燒器，可直接節油96-98%，扣除因節油而多燃用煤粉的費用，綜合節油率90%以上。
技術特點
優點
(1) 節油率高：用少量的油點燃大量煤粉，實現以煤代油燃燒效果，節約大量燃油，綜合節油率90%以上。
(2) 環保效果好：由於微油槍出力極小(25-120kg/h)，霧化充分，燃盡率高，因此，可在鍋爐冷爐升爐開始階段就投用電除塵，使鍋爐真正達到24小時環保的效果。
(3) 安全可靠：節油燃燒技術配套獨立設計的控制系統，通過就地控制箱或PLC與DCS系統通訊（單獨DCS組態畫面），重要參數傳入鍋爐FSSS保護系統。點火邏輯設計可確保鍋爐運行安全，不會發生爆燃和二次燃燒，不加劇爐內結渣，不增加飛灰可燃物。
(4) 系統簡單、改造維護工作量小：整個節油點火系統主設備為2-4隻煤粉燃燒器，長度約1.6-2米，無特殊輔助設備，輔助條件均使用電廠現有的（如高壓風、壓縮空氣、電源等），並且，使用的量極小，對原系統無任何影響。整個系統安裝調試完成後，一個大修期內無需特別維護。
(5) 操作簡單，點火過程全自動控制：通過DCS獨立的操作畫面，結合爐內火焰監視系統，運行人員可在集控室遠程操作，整個過程也可設定全自動完成。
缺點
在同樣點火能量的條件下，點火性能沒有電漿好；對於無煙煤鍋爐，目前冷態啟動尚不能達到90%以上的節油率。
關鍵技術問題
點燃貧煤、無煙煤的關鍵
1. 微油點火於等離子點火的不同；
- 功率可以增大有利於劣質煤的點燃。
- 煤油搶風造成點燃困難，增加了二次燃燒的可能。
2. 油槍配風帶來的問題
- 流速高點燃困難。
- 阻力大進粉困難。
3. 氣化油槍的出力限制點燃。
4. 對正常燃燒的影響必須認真對待。
其他技術關鍵
- 煤粉能否點著，著火後如何提高煤粉燃盡程度（低揮發份煤、高灰份煤）；
- 燃燒器是否會發生燒壞；
- 燃燒器內部是否發生結渣；
- 改造後鍋爐的低負荷穩燃特性會不會發生變化；
- 改造後是否會導致爐內結渣加劇；
- 改造後NOx排放量是否會增加；
- 燃燒器整體阻力如何確定；
- 冷爐點火階段是否會發生爐內爆燃；
- 尾部受熱面是否會發生二次燃燒；
- 對於直吹式系統如何控制鍋爐升溫、升壓速率；
- 如何增加燃燒器的防磨性能；
- 在冷爐點火初期是否可以投電除塵。
- 採用氣膜冷卻風技術（目前該類型燃燒器還沒有燒損的報導，只有燃燒器內部結焦的報導）；
- 燃燒器內部氣流必須合理組織，尤其要控制火焰的動量；
- 油火焰要位於燃燒器中心，實現理論上的粉包火；
- 噴口應選用能承受1200℃以上的高溫材質；
- 在燃燒器壁面上加裝壁溫測點，控制燃燒器各級燃燒室壁面溫度低於600℃。
- 對於優質煙煤，很少量的油（20~50kg/h)，可以將煤粉很好的引燃；在冷爐狀態，煤粉燃盡率可達80%左右。但應關注燃燒器燒損和燃燒器內部結渣問題；
- 對於貧煤，適當增加油量，油量的大小應該根據燃燒器功率通過試驗或計算確定；
- 對於無煙煤，目前成功的例子較少，有待於在這方面的突破。
