浅议循环流化床锅炉的启动优化
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摘 要：在黄陵矿业煤矸石发电有限公司沮河电厂两台亚临界锅炉进行调试和试运过程中，运行人员逐渐摸索出了一套有效的、节能的锅炉启动措施，本人有幸参与其中，并将所得汇成此文。本文主要介绍了在启动床料质量、床料厚度、点火及投油断煤等操作过程中的几个改进，并有实际工况加以佐证。相信能够对同类型锅炉运行人员有一定的启发和指导作用。
1、概述
循环流化床锅炉燃烧技术从20世纪80年代开始在我国设计研发并投入商业运行以来，以其低污染环保、高效能、煤种适应性好、低负荷不投油能力强、负荷调节范围广、易于实现灰渣的综合利用等诸多优点，在国内各电力集团、尤其是煤矿企业受到了青睐。但由于锅炉启动操作的方式和方法有所不同，即使同一厂家同一型号的锅炉运行经济指标也有很大的差距。而点火启动更是整个锅炉安全经济运行的前提，如何有效的减少启动过程中消耗的燃料量，保证锅炉安全、经济、快速点火启动是实现锅炉正常运行和节能的关键之一。黄陵矿业煤矸石发电有限公司沮河电厂的两台循环流化床锅炉调试和试运中启动过程反复试验摸索基础上，结合同类型电厂的优秀做法，逐步探索出了若干的优化措施。
2、各操作过程中的优化措施
2.1 床料质量优化
绝大多数电厂停炉后，为了备炉时间，习惯于将床料保持足够厚度直接作为下次启动床料之用。这种做法在我们几次试验后认为是可行的，但是前提是床料的含碳量、粒度及粒径分布合适，否则在点火启动时床温升至500℃左右会突然升高，尤其是蒸发量较小的、煤质较差的锅炉甚至会发生爆燃、结焦现象。所以，本厂锅炉停炉后会认真检查床料质量，如若含碳量较高（质量含碳率>3%），则应将部分床料放掉，再添加含碳量合格的床料；如若床料平均粒径较小，则应启动风机通风，将部分粒径过小的床料吹走，并添加一定的合格床料；如若床料中存在影响流化的粒径较大的床料较多，应启动冷渣机将大颗粒放掉一部分，添以合格床料。总之，床料质量的好坏不仅影响着冷态试验数据的准确与否，更会对锅炉能否安全长期运行起着决定性的作用。
2.2 启动床料厚度优化
在启动锅炉前的冷态流化试验时，绝大多数锅炉运行人员习惯于在布风板上铺800mm（300MW级别的循环流化床锅炉）厚的启动床料，而并没有结合自身锅炉特性来进行研究。本厂锅炉在调试和试运阶段多次启炉中逐渐深刻认识到：点火时料层若较厚，不仅床层升温慢延长了点火时间，而且点火油消耗较大，但升温相对平稳；料层过薄时，床温升温迅速，可较快达到投煤允许床温，但料层容易吹穿，使布风不均匀而结焦。经过多次不同料层试验后总结得出：在满足床料流化的前提下，一般以700-800mm的料厚作为启动床料时，床层温度及升降负荷都比较容易控制。
2.3 油点火配风优化
本厂循环流化床锅炉说明书建议点火采用床上、床下联合点火方式进行点火，在本厂调试过程中，只用床下点火完全可以满足启动需求。点火的实质是通过一次风将床下风道燃烧器柴油燃烧放出的热量传递给床料，使得床料温度升到燃煤的着火点，进而通过煤的燃烧放热来提升烟气温度。作为传递热量的一次风量的大小选择也就显得尤为重要，一次风量若过大，空气带走热损失也增大，油耗也就增多。一般一次风量选择略大于临界流化风量为准，点火后燃烧器后风温上升较快，为了保证点火风道内部浇注料受热温度不超过1150℃，水冷风室入口不大于870℃和燃烧器后热风不大于980℃，在控制床下油枪供油压力在3.0MPa左右同时，一定程度上加大同侧未投油的一次风点火调门开度，限制热风温升率，必要时调节主路风门开度加以控制。随着油枪喷油的逐步进行，热风温升率会逐渐降低，此时可以手动关小就地油枪回油控制门或床下回油总管调节门，也可以关小供油泵出口再循环开度来增大床下油枪的供油母管压力，便可以很好地控制热风及床温的温升率。为避免炉膛负压过大而将炉膛内未燃尽的油滴带走，造成燃油燃烧效率降低，特要求炉膛出口负压适当偏小或者微正压运行均可。
2.4 投煤断油优化
在调试初期，为了保证o煤进入炉膛能够很好燃烧，将o煤机的投煤允许温度设置为550℃。在随后的调试及试运过程中，运行人员结合本厂实际煤质发热量和挥发分的情况，多次试验降低投煤温度提前投煤，并严密监视炉膛各参数运行情况。几次不同投煤温度的工况主要参数加以比较后，最终确定在450℃时投煤，入炉煤可以充分燃烧，与之前的550℃相比显然节约了大量的燃油。具体过程如下：
当床温上升到450℃时，左右两侧各启动一台给煤机，先采用脉动o煤2-3次，煤量为3-5吨，投煤间隔视氧量降低，同时床温有缓慢上升时停给煤机，观察氧量变化，当氧量下降逐渐停止，应立即再次启动给煤机，若待氧量有上升趋势时再启动给煤机，床温会很快下降。如此反复几次投煤，当床温升高至520℃时便可以连续o煤，此时氧量应维持13%-15%左右（为保证油燃烧完全）。
3、结论
通过以上锅炉启动四个操作过程的优化，即启动床料质量优化、启动床料厚度优化、油点火配风优化和投煤断油优化，可以大大减少机组启动成本同时，也有效的降低了各项运行指标，可以为同类型机组的运行人员提供大量可参考的宝贵经验。
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