等离子无油点火和微油对比分析.docx
- 文档编号:6578664
- 上传时间:2023-01-08
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:21.71KB
等离子无油点火和微油对比分析.docx
《等离子无油点火和微油对比分析.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《等离子无油点火和微油对比分析.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
等离子无油点火和微油对比分析
等离子无油点火和微油/少油点火技术经济比较
1、煤种适应性
等离子点火技术
煤质越好越易于点燃,节油率越高,对于Aar≥40%的烟煤节油率大幅下降,从实际使用情况看,等离子对煤质稳定性的要求较高。
微油/少油点火技术
微油/少油点火实际是借鉴了等离子点火的系统工程技术,只是将等离子发生器换为了气化油枪,同时又可适当调节和增加功率。
因此,对于煤种的适应性好于等离子点火技术。
它可以适应于所有烟煤,但是对于Var≤19%的烟煤小油枪的出力将提高到150kg/h以上。
微油/少油点火技术煤种适应范围较广。
2、锅炉点火初期煤粉量
等离子点火技术
采用管道煤粉浓缩技术,等离子点火技术管道浓缩技术比较成熟,能够确保管道平均煤粉浓度在0.16~0.2kg/kg的条件下可靠地点燃,这对于缩短磨煤机启动到点燃,确保点火时不发生爆燃有重要作用。
微油/少油点火技术
采用管道煤粉浓缩技术,因设计能力和专利的限制,各个厂家的浓缩方式和效果有所区别,良莠不齐。
3、可靠性
等离子点火技术
等离子点火断弧,是威胁点火安全的主要问题;另外,需要保证载体风的品质,如采用压缩空气作为等离子载体,应采用仪用压缩空气,稳弧线圈和阴、阳极需用冷却水,还需一定的电源容量及相应整流设备,因此系统较复杂。
微油/少油点火技术
微油/少油点火技术最常见的故障是小油枪堵塞造成灭火。
对于烟煤由于油枪出力低,雾化装置孔径较小,油管路稍有杂物即造成堵塞,造成燃烧器灭火,威胁点火的安全。
小油枪积炭堵塞,也是主要故障之一。
4、燃烧效率
燃烧效率的高低与煤种有很大关系,主要影响因素有煤的挥发分、水分、灰分、煤粉细度等。
等离子点火技术
等离子点火在燃用神华煤的锅炉上,燃烧效率高达92%以上,等离子点火已经由有资质的单位对一些大机组进行了考核,并制定了防止二次燃烧及防止爆燃的标准化安全措施。
微油/少油点火技术
微油/少油点火技术由于输入热量高,燃烧效率更高一些。
但飞灰可燃物的含量不仅与燃烧效率有关,煤中的灰分对其影响也很大。
小油枪煤油混烧,则应引起注意,甚至有的燃用贫煤的机组点火三小时后就发生空气预热器二次燃烧。
微油/少油点火,飞灰可燃物的测量,尚无可靠的数据,因大部分电厂是在除尘器灰斗中随机取的样品,缺乏准确的测量报告。
从运行电厂的整体反映情况看点火初期的飞灰可燃物还是比较高的,应加强空气预器的吹灰工作,防止尾部自燃,同时也要做好此阶段灰的输送、储存过程的防自燃措施。
5、燃烧器防结渣、超温
两种技术对燃烧器的壁温均设有监测系统,避免超温损坏,设计的温度600℃,一般正常运行的温度都在450℃以下。
同时燃烧器的设计还采用了耐高温和磨损的材料。
等离子点火技术
采用在燃烧器内分级燃烧,逐级放大的方式,燃烧器内易造成超温和结渣。
为防止此现象的发生,等离子技术放弃了开始采用的径向点火拉弧方式,此方式在早期使用的多家电厂中均出现了燃烧器内结渣,改为轴向点火的方式,从实际应用的效果看基本上可以避免结渣的发生。
微油/少油点火技术
采用在燃烧器内分级燃烧,逐级放大的方式,燃烧器内易造成超温和结渣。
微油/少油点火技术目前切向和轴向点火方式均采用,有燃烧器内结渣的信息报道,当设计不当时还有将燃烧器烧坏的问题发生。
6、燃烧器阻力
等离子点火技术
该技术采用电弧点火的方式,点火源不需氧气,不会发生向煤粉抢氧的情况,因此不需送入助燃风来保证初期的着火。
因等离子点火整体输入的热量较小,燃烧器内着火后的煤粉气流速度低于微油/少油点火。
一般不会造成煤粉送不进,或需提高一次风压力以保证正常送粉的情况。
微油/少油点火技术
微油/少油点火输入的热量大于等离子点火输入的热量,油在点火过程中需要大量的氧气,存在配置不好向煤粉抢氧的问题,点火用风通过助燃风系统送入,风压1.5~3kPa,且因燃烧器的有限空间内着火气流整体温度很高,体积剧烈膨胀等都会导致燃烧器喷口的气流速度非常高,大于火焰传播速度时,会造成火焰燃烧不稳定,燃烧效率大幅度降低,因燃烧器阻力也因此增大,特别是点燃贫煤或无烟煤时。
7、燃烧器设计
等离子点火技术:
改造后的燃烧器基本上都是圆形设计,等离子点火技术因其发展成熟较早,有500多台炉的成功和失败的经验,对燃烧器优化设计从实践经验和理论上积累的大量的数据。
微油/少油点火技术:
改造燃烧器也相当大部分是圆形的。
国内进行微油/少油改造的单位很多,对燃烧器的设计能力也会较大差别,虽都能满足点火阶段的节油问题,但由此造成的燃烧器空气动力工况的改变,作为主燃烧器使用时,与原燃烧器相比对锅炉安全性和经济性的影响程度的差别也会很大。
8、冷炉制粉
等离子点火技术:
冷态无油启动,煤粉来源是等离子点火的必要条件。
中间仓储式系统的煤粉来源,可来自本炉剩余的煤粉,也可采用邻炉来粉;直吹式制粉系统则必须研究解决不同煤质、不同炉型、不同容量、不同制粉系统的冷炉制粉这一关键。
针对直吹式制粉系统,龙源公司研发出了冷炉制粉系统。
冷炉制粉的关键是热风来源。
在磨入口处加装蒸汽加热器,在冷态启炉时,通过蒸汽加热磨煤机入口一次风温,从而达到启磨条件。
这也是龙源公司的又一大专利技术
微油/少油点火技术:
大部分微油/少油点火厂家仍采用大油枪烘炉,待到炉温提高至满足启磨要求时再投入微油/少油系统,因此耗油量较大;目前也有微油/少油点火模仿等离子点火,采用冷炉制粉,一方面涉及到等离子点火的专利,另一方面冷炉制粉也是一项系统工程,例如蒸汽加热器的出力、阻力、加热介质的参数选择等等。
蒸汽加热器的出力选择不当,将使冷炉制粉不可能进行,蒸汽加热器阻力选择不当或布置不当,将影响正常运行锅炉带负荷能力;
9、管道浓缩技术
磨煤机出力可以降低到额定出力的25%~40%,但是中速磨煤机受风环最低风速的限制,磨煤机的最低风速只能达到额定风速的70%~80%,再加上一次风管允许最低流速的限制,又必然带来煤粉浓度无法满足点火要求的问题,直接影响稳定地点燃,进而威胁锅炉的安全。
等离子点火技术
在这方面,等离子点火已经开发了高效、低阻的管道浓缩技术,保证在磨煤机启动后能在30~80s内安全稳定地点燃,防止炉膛爆破的可能。
微油/少油点火技术:
主要在300MW以下机组实施,在系统工程方面的一些关键环节,尤其是对主燃烧器性能的影响和涉及到机组安全的关键环节,在600MW级以上,不同燃烧方式不同制粉系统的大机组上的使用,还需要继续开发、总结,也有待于时间的检验。
10、技术支持方面
等离子点火技术:
因其发展成熟较早,已经具有较大规模的冷热态试验台,可以对所有改造的燃烧装置(含入口风粉系统)进行1:
1的冷、热态试验,以减少改造的风险。
等离子点火有200多人的比较成熟的管理和技术队伍:
有较完备的技术开发、设计、生产和调试部门。
微油/少油点火技术:
微油/少油点火技术的厂家多达十几家,但是没有一家具有比较完备的实验手段,具有较为完备的技术支持队伍。
目前来看,即使是比较具有实力的公司也很难具有大规模推广的开发、设计和调试能力。
11、经济性
按目前系统配置情况,配置两层等离子燃烧器,取消原燃油系统,或配置一层小油枪燃烧器,原燃油系统不变。
由于等离子点火装置价格比微油/少油点火装置高,不进行全面分析即认为微油/少油点火总成本比等离子低,这是片面的。
等离子和微油/少油点火的经济性比较,主要从初投资与运行和维护成本、节约费用等方面进行分析与比较。
为了便于比较,全部按燃用烟煤的135MW机组锅炉进行对比。
附表1、等离子无燃油电站与微油经济性比较
等离子无燃油电站经济性
微油经济性
以常规油枪为统一比较尺度
常规油枪调试用油1500吨
比较其他同类机组
以常规油枪为统一比较尺度
常规油枪调试用油1500吨
比较其他同类机组
柴油均价
6000元/吨
柴油均价
6000元/吨
常规油枪调试费用
1500×6000=900万
常规油枪调试费用
1500×6000=900万
调试用煤费用
等离子调试用煤
3000吨
油煤热量比2∶1
调试用煤费用
微油调试用煤
3000吨
油煤热量比2∶1
原煤均价
400元/吨
原煤均价
400元/吨
等离子调试用煤费用
3000×400=120万
微油调试用煤费用
3000×400=120万
制粉单耗
35kWh/吨
经验值
制粉单耗
35kWh/吨
经验值
电费单价
0.35元/kWh
电费单价
0.35元/kWh
制粉费用
3000吨×35kWh/吨×0.35元/kWh=3.675万
制粉费用
3000吨×35kWh/吨×0.35元/kWh=3.675万
等离子用煤总费用
120+3.675=123.675万
微油用煤总费用
120+3.675=123.675万
调试用电费用
调试等离子运行时间
200h
参考同类机组
调试用电费用
微油调试时间
200h
等离子功率:
100kW×4=400kW
燃油泵功率
100kW
经验值
等离子耗电
400kW×200h=80000kWh
燃油泵耗电
100kW×200h=20000kWh
电费单价
0.35元/kWh
电费单价
0.35元/kWh
等离子耗电费用
80000×0.35=2.8万
燃油泵耗电费用
20000×0.35=0.7万元
调试用油费用
调试用油费用
微油调试节油率
90%
经验值
调试期间耗油
1500×10%=150吨
调试期间耗油费用
150×6000=90万
易耗品消耗
阴极消耗数量
12只
已含在设备投资内
易耗品消耗
阴极单价
1000元/只
已含在设备投资内
消耗阴极费用
12×1000=1.2万
已含在设备投资内
阳极消耗数量
4只
已含在设备投资内
阳极单价
5000元/只
已含在设备投资内
消耗阳极费用
4×5000=2万
已含在设备投资内
易耗品消耗总费用
0元
已含在设备投资内
调试总费用
等离子调试总费用
123.675+2.8+0=126.475万
调试总费用
微油调试总费用
123.675+0.7+90=214.375万
燃油系统投资
0万元
燃油系统投资
300万元包括油系统设备费用,节省了输油系统设备、炉前油系统及油枪点火装置、相应的消防设施、含油废水处理装置等设备
设备投资
等离子设备投资
300万元
单台炉
单台炉安装费按30万元计算
设备投资
微油设备投资
80万元
单台炉
含设备投资总费用
含设备投资总费用
126.475+300=426.475万
含设备投资总费用
含设备投资总费用
214.375+300+80=594.375万
结论
从上表可以看出,在基建调试期间,按无油电厂设计的采用等离子体点火系统的机组在经济性上要远远优于采用微油/少油系统的机组,在含设备投资的情况下,无油电厂可以取消燃油系统,利用节省的费用在购买一套高端的等离子设备的同时,又能在基建调试期间节省大量燃油和投资资金。
在基建期间,采用等离子无油电站和微油在经济性上相比,等离子比微油点火具有明显的优势.
等离子无油点火与微油正常运行期间经济性比较
等离子经济性
微油经济性
以常规油枪为统一比较尺度
常规油枪全年用油
400吨
比较其他同类机组
以常规油枪为统一比较尺度
常规油枪调试用油
400吨
比较其他同类机组
柴油均价
6000元/吨
柴油均价
6000元/吨
常规油枪全年费用
400×6000=240万
常规油枪调试费用
400×6000=240万
正常运行用煤费用
等离子调试用煤
800吨
油煤热量比2∶1
正常运行用煤费用
等离子调试用煤
800吨
油煤热量比2∶1
原煤均价
400元/吨
原煤均价
400元/吨
等离子全年用煤费用
800×400=32万
等离子全年用煤费用
800×400=32万
制粉单耗
35kWh/吨
经验值
制粉单耗
35kWh/吨
经验值
电费单价
0.35元/kWh
电费单价
0.35元/kWh
制粉费用
800吨×35kWh/吨×0.35元/kWh=0.98万元
制粉费用
800吨×35kWh/吨×0.35元/kWh=0.98万元
等离子用煤总费用
40万+0.98万=40.98万
等离子用煤总费用
40万+0.98万=40.98万
正常运行用电费用
等离子全年运行时间
150h
含启、停、稳燃,参考其他机组
正常运行用电费用
微油调试时间
150h
含启、停、稳燃,参考其他机组
等离子功率:
100kW×4=400kW
燃油泵功率
100kW
经验值
等离子耗电
400kW×150=6万
燃油泵耗电
100kW×150h=1.5万
电费单价
0.35元/kWh
电费单价
0.35元/kWh
等离子耗电费用
6×0.35=2.1万
燃油泵耗电费用
1.5×0.35=0.53万元
正常运行用油费用
正常运行用油费用
微油调试节油率
90%
经验值
调试期间耗油
400×90%=36吨
柴油均价
6000元/吨
调试期间耗油费用
36×6000=21.6万
易耗品消耗
阴极消耗数量
8只
易耗品消耗
阴极单价
1000元/只
消耗阴极费用
8×1000=0.8万
阳极消耗数量
4只
阳极单价
5000元/只
消耗阳极费用
4×5000=2万
易耗品消耗总费用
0.8+2=2.8万
正常运行总费用
等离子运行全年费用
40.98+2.1+2.8=45.88万
正常运行总费用
微油运行全年费用
40.98+0.53+21.6=63.11万
结论
在正常运行期间,使用等离子的经济性大大高过使用微油的经济性。
另外,以上未考虑消防的投资和运行成本,若能实现单一燃料运行,消防水泵可以大大的简化和降低运行时间,据有电厂统计,单纯的降低消防水泵的运行时间每年节省的电费就可上百万元。
12、结论
●等离子点火对于燃用烟煤、褐煤和贫煤的机组是一项比较成熟的无油点火及稳燃技术。
2002年,国家电力公司主持制定并发出了《电站锅炉等离子点火技术应用指南》,初步规范了等离子点火技术的推广应用。
目前在全国各种炉型和制粉系统上大规模推广,以系统工程观点,较好地解决了机组启动和正常运行中的多项关键环节,能够保障保证机组启动过程的的安全、稳定。
该项技术从宏观来看,不会影响机组的总体性能。
目前正在制订行业标准。
应通过行业标准的制定,进一步规范、明确对设计、布置、煤质适应范围的要求。
●3×135MW机组采用等离子点火技术可以实现电站锅炉的无燃油运行,尤其是取消燃油系统,可大大降低机组的一次性投资、节约占地面积;机组运行期间实现单一燃料运行,可消除安全隐患,减少基建成本,降低运行成本、节约人力资源。
采用等离子燃烧技术还为进一步降低NOx,即使环保要求进一步严格,也提供了不再增设SCR的可能,大幅度减少基建成本和降低运行费用。
这些,都为国家节约大量石油资源,符合我国的能源战略并将有效地提升电力综合竞争能力。
●3×135MW机组采用等离子点火技术可以取消火电站燃油系统,实现单一燃料运行。
即可节约大量燃油,还可节省油库、输油系统设备、炉前油系统及油枪点火装置、相应的消防设施、含油废水处理装置等设备,并相应减去上述设备的建筑安装费用、运行及维护大量资金。
●间接经济效益
按照常规的试运方法,机组在试运期间要长期低负荷运行,此期间锅炉纯烧油或油煤混烧。
为避免未燃尽的油滴粘污电极,锅炉电除尘器无法正常投入,大量烟尘直接排放到大气中,给环境带来严重的污染,同时烟气中的粉尘会对锅炉引风机叶片造成磨损,这些均给电厂带来间接的经济损失。
在机组试运期间投入等离子煤粉点火系统,电除尘器可以在锅炉启动及低负荷期间正常投入,大大减少粉尘的排放,避免了环境污染,给电厂带来显著的社会效益和经济效益。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 等离子 点火 对比 分析