李航天，丁卫兵
（陕西长青能源化工有限公司，陕西 凤翔721405）
［摘 要］煤粉锅炉广泛应用于国内大型电厂和化工企业，实际运行过程中煤粉锅炉点火系统存在诸多问题。通过广泛调研和深入研究，对比分析微（少）油点火、等离子点火以及清洁能源（天然气、弛放气、甲醇）点火技术之工作原理、特点及其应用情况，并对某煤化工企业采用甲醇点火技术并配置掺烧杂醇油对煤粉锅炉原有大油枪点火系统的改造升级实例进行详细介绍。实际应用情况表明，甲醇点火技术节能环保，配置掺烧杂醇油更是具有变废为宝的作用，可在大型煤化工企业中推广应用。并指出，企业可根据自产产品和生产中的副产物进行煤粉锅炉点火燃料的选用，从而实现锅炉系统点火技术的改造升级。
［关键词］煤粉锅炉；微（少）油点火技术；等离子点火技术；清洁能源点火技术；应用情况；甲醇点火技术；掺烧杂醇油
［中图分类号］TK229.6+3 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2023）05-0060-03
0 引 言
大型煤化工装置运行过程中的蒸汽基本上由动力装置提供，其主要由煤粉锅炉、发电系统、蒸汽管网以及烟气处理系统组成。其中，煤粉锅炉作为蒸汽动力装置的核心设备，在其启动时需进行燃油点火预热，待炉膛温度达到一定要求后才可投入煤粉燃烧；在锅炉低负荷运行或出现故障时，同样需要燃油进行助燃，以确保锅炉正常运行。但煤粉锅炉传统点火方式会使燃油燃烧不充分而产生大量黑烟，对后续除尘、脱硝以及脱硫系统产生严重不良影响，因此多数企业在建设锅炉系统时会设置旁路烟道，黑烟会通过旁路烟道进入烟囱排入大气。 如今，环保要求愈来愈严，锅炉系统烟囱冒黑烟现象必须得到彻底解决，相关环保政策要求传统的旁路烟道必须予以拆除或铅封，煤粉锅炉系统亟需清洁节能的点火技术。为此，某煤化工企业迅速组织专业技术人员进行调研与研究，探寻出一条与企业自身实际情况相符的煤粉锅炉点火方式创新之路。
1 煤粉锅炉点火技术简介
1.1 大油枪点火技术
大油枪点火作为锅炉传统的点火方式，其工作原理为，利用电火花点燃机械雾化的燃油，待炉膛及热风温度达到一定程度后引燃煤粉，从而实现锅炉启动。大油枪点火，升温升压易于控制，但由于耗油量较大、锅炉启动初期环境污染严重等原因，目前已逐步被淘汰，通常仅用于辅助锅炉点火。
1.2 微（少）油点火技术
微（少）油点火技术的工作原理为，燃油在高压空气的快速作用下被雾化成极小的油滴，油滴的蒸发汽化使得燃油的火焰传播速度变快，火焰中心温度提高至1 500～2 000 ℃，极大地提高了燃料的燃烧效率、火焰温度和稳燃性［1］，燃料在高温环境下快速点燃煤粉。微（少）油点火技术可使燃料汽化燃烧后形成火焰温度梯度，可有效降低煤粉的引燃能量，在煤粉锅炉启动期间和低负荷状态下具有极佳的效果。煤粉锅炉微（少）油点火装置主要由少油汽化油枪、高压空气系统、点火系统、煤粉燃烧器以及控制和辅助系统等组成。
1.3 等离子点火技术
等离子点火技术是一种新型点火技术，相较于传统的燃油点火方式而言属于环保节约型点火技术。其工作原理为，大功率电流作用下生成的电弧周围会形成6 000 ℃左右的等离子体，煤粉颗粒与形成的等离子体接触后迅速破裂释放挥发物而燃烧，气相环境下降低了煤粉燃烧的能量［2］。对于等离子点火技术而言，煤粉粒径直接影响着燃烧效率，因此其是根据煤粉粒径大小逐级点火燃烧而形成稳定燃烧区域的一种点火技术。等离子点火装置主要由等离子燃烧器、送风系统、火检系统、制粉系统以及供电系统等组成。
1.4 天然气点火技术
天然气主要成分为甲烷，充分燃烧后产物为二氧化碳和水，属于清洁能源。其工作原理为，利用天然气引射适量的空气，采取强制预混合方式进行燃烧，从而引起煤粉燃烧。天然气点火装置主要由燃气燃烧系统、火检系统、点火系统、泄漏报警系统以及控制系统等组成。
1.5 弛放气点火技术
煤化工装置生产过程中的弛放气主要来源于有机物储罐排放，成本较低、来源稳定。其工作原理为，以蓄热式高温空气燃烧技术为基础，点燃和加热功能分开，先将点火枪点燃，然后点燃弛放气，进而引燃煤粉气流，从而实现锅炉点火［3］。弛放气点火技术将废气燃烧使用，在降低装置能耗的同时减少了污染物排放，属于绿色环保技术，且弛放气一般比燃油耐烧，可提高锅炉燃烧效率。弛放气点火装置主要由点火系统、燃烧器系统、火检系统以及配风系统等组成。
1.6 甲醇点火技术
甲醇是无色有酒精气味的易挥发液体，高度易燃，甲醇蒸气与空气混合易形成爆炸性混合物。甲醇点火技术之工作原理为，压缩空气在气枪内将甲醇雾化喷出，通过点火器点火引燃后进入燃烧室点燃煤粉，实现锅炉点火［4］，反应产物为二氧化碳和水，属于无污染环保技术。甲醇点火装置主要由甲醇喷枪、推进系统、点火系统、火检系统以及控制系统等组成。
2 煤粉锅炉点火技术的特点及应用
更多内容详见《中氮肥》2023年第5期