近年来我国经济建设取得了瞩目的成就,然而国家建设的高速发展与国内石油的产量矛盾却日益凸显。长期以来,我国电厂都是石油资源的消耗大户,每百万千瓦机组年用油1500吨左右, 200MW机组冷炉启动一次耗油50吨,600MW机组冷炉启动一次耗油超过300吨。与此同时,随着国内特高压(UHV)电网大规模的建成和运行,由于其远距离输送清洁电力的调峰能力不足,从而对区域内燃煤机组调峰的深度和频次提出了更高的要求,进而使得机组低负荷稳燃用油大幅增加。预计到2020年,我国燃煤发电机组装机容量将达到10亿千瓦,其燃油消耗将对我国能源安全造成严重的不利影响。
面对如此严峻的形势,国网浙江省电力公司电力科学研究院节能专家丁历威认为:“微油点火技术可以有效降低燃煤机组冷炉启动及低负荷稳燃用油,节油率高达90%以上,是燃煤机组节省燃油的有效手段,具有良好的经济效益。并且微油枪油量小,气化燃烧完全,使机组在启动初期即可投入电除尘,解决了燃煤机组启动初期的污染物排放问题,具有相当高的环保价值。”
丁历威是微油点火技术领域的杰出专家,曾就读于浙江大学和华北电力大学,并以优异的成绩毕业于工程热物理专业,之后一直从事研究工作十余年,具有丰富的工作经验。在此期间多次获得电力行业科技成果奖和发明专利,发表数十篇具有高质量的优秀科技论文。丁历威作为“宽容量、宽煤种、多型式微油点火技术”的核心研发人员之一,其微油点火技术广泛运用于国内多家电厂,为电厂节约了大量燃油成本,经济效益可观。该技术一经发布,在业界反响强烈,其经认证的经济和社会效益,让丁历威成为微油点火技术领域的杰出专家。
微油点火技术是利用微油点燃微量煤粉,再点燃少量煤粉,最后点燃大量煤粉的逐级引燃,逐步放大能级的原理,从而实现微量油点燃大量煤粉的目的。目前微油点火燃烧器分为直流和旋流两种类型,以满足对不同燃烧方式和不同燃烧器结构型式的改造和配套要求。微油点火燃烧器工作原理是:先利用压缩空气的高速射流将燃料油直接击碎,雾化成超细油滴进行燃烧。燃烧后的火焰刚性极强,传播速度极快,火焰中心温度高达1500-2000度,可作为高温火核在三级燃烧室内点燃煤粉,实现煤粉的分级燃烧,从而大大减少机组启动初期煤粉燃烧所需的引燃能量。
但是需要指出的是不同燃煤机组,在容量、锅炉炉型、机组参数、燃煤特性方面存在很大差异,基于微油点火技术设计的微油点火燃烧器很难采用同一个产品设计方案,必须根据每个燃煤机组的特性专门设计定做。从微油点火燃烧器设计到实现点火成功要经过几次甚至十几次的实验台试验和设计方案的修改,设计成本较大。面对此难题,节能专家丁历威认为:“计算机模拟技术具有快捷性、低成本性、数据完整性的优点,把计算机模拟技术应用于微油点火燃烧器设计中,形成一套微油点火燃烧器数值设计方法,可以大幅提高设计质量和设计效率,减少实验台试验次数,降低设计成本,节省大量的人力、物力和财力。通过计算机模拟技术可以加快微油点火技术在各类燃煤机组上的应用。”
微油点火技术可以有效节约电厂机组冷炉启动及低负荷稳燃用油量,具有节能减排的现实意义,同时该技术有效地解决了当下特高压电网调峰能力不足的问题。在未来的发展中,该技术必将广泛应用在国内外各类燃煤机组中。也正是因为有丁历威这样的杰出人才,为国家电网在多个领域取得世界第一做出了重大贡献。