大型循环流化床锅炉常用点火方式的比较

刘众元，邢秀峰，孙 刚

（国网山西省电力公司山西电力科学研究院，山西 太原 030001）

大型循环流化床锅炉常用点火方式的比较

刘众元，邢秀峰，孙 刚

（国网山西省电力公司山西电力科学研究院，山西 太原 030001）

针对现在大型循环流化床锅炉的床上点火方式和床下点火方式进行了详细的说明，并对这两种点火方式从多个方面进行了比较分析，最后阐述了不同点火方式在实际运行中应注意的问题。

循环流化床锅炉；点火方式；床上点火；床下点火

0 引言

循环流化床锅炉因其燃料适应性广、负荷调节性强及环保性能优良等特性在我国得到了快速发展。我国现有不同容量的循环流化床锅炉3 000多台，超过90 000MW投入商业运行。截止目前，已投运的300MW级循环流化床锅炉机组达到40多台，已投运与在建的300 MW等级循环流化床锅炉机组总和则达到了110多台。此外，世界上单机容量最大的我国600MW超临界循环流化床锅炉机组正在建设过程中。

1 现在大型循环流化床的主要点火方式

所谓的床上油枪点火是在布风板以上炉膛密相区布置点火油枪，通过床上油枪加热床料来完成点火。点火时首先使床料呈流化状态，火焰从床料上方适当位置喷入料层。料层在高温火焰烘烤、辐射作用下，逐渐加热升温，最终达到投煤温度。

床下风道燃烧器点火是在炉膛下部风室前设置点火风道，在点火风道内设置油枪。油枪燃烧产生高温烟气，通过高温烟气与流化用一次风混合后穿过布风板对床料进行加热。高温烟气和床料强烈的气固两相间的传热，使点火燃烧器的热量可以有效转移给床料。

床上和床下联合点火方式是锅炉及布置有床上油枪，又布置有床下风道燃烧器，点火时床上和床下油枪联合使用。

2 不同点火方式的比较

2.1 从点火耗油量方面比较

从点火耗油量方面比较，床上点火方式耗油量大，床下点火耗油量小。这是因为采用床上油枪点火时，油枪燃烧后产生的热烟气开始时向下流动，然后在一次风的作用下，向上流动，形成V字形的流动轨迹。这样产生的热烟气不能充分地和床料混合，因此加热床料的效率不高。点火期间用油量大，点火成本较高。如果油枪向下的角度越小，混合地越差，热量利用率越低。

采用床下油枪点火时，油枪燃烧后产生的热烟气和流化用一次风混合，然后通过风室后穿过布风板，和布风板上面的床料混合。因为高温的热一次风完全通过床料，所以和床料的混合比较均匀，加热效率高。与床上点火相比可以节油40%～60%。而且床下点火加热均匀，升温稳定。

2.2 从点火启动时间来比较

从点火启动时长上比较，如果油枪出力相等时，床上点火启动时间比较长，床下点火时间短。这是因为床上油枪产生的热量很大一部分直接飘到炉膛上方而没有用来加热床料。而风道燃烧器点火方式效率高，大部分热量都用来加热床料了，这样加热床料就比较快。

由于风室下边空间的限制，在大型循环流化床锅炉下部设计许多个点火风道是不现实的。并且由于风道燃烧器的尺寸的限制，防止烧坏风道的浇注料，单个风道燃烧器的负荷也有一个限度。因此，同样级别的锅炉床上油枪的总出力通常要比床下油枪的总出力大。所以，在实际运行中，有可能采用床上油枪点火时的点火启动时间会更短。

2.3 从点火的难易程度来比较

从点火难易程度来比较，床上油枪点火相对容易。这是因为风道燃烧器点火时，要保证床料流化，风量比较大，容易把油枪吹灭。另一方面，风道燃烧器点火时，受到风道尺寸的限制，配风不当的话，很可能使火焰偏斜贴壁，烧毁风道燃烧器浇注料，烧坏点火风道。而床上油枪点火时，油枪点火用风一般都是二次风，它的控制相对比较简单，只要有足够的压头，不让火焰贴壁，燃烧一般都比较好。

2.4 从系统的复杂程度来比较

从系统的复杂程度来比较，床下点火风道系统复杂，床上点火系统相对简单。采用床下风道燃烧器点火时，需要设置专门的点火风道，点火风道需要有足够的尺寸，风道内部要设置浇注料。因此整个点火风道的布置比较困难。

2.5 从床温的均匀性来比较

采用床下风道燃烧器点火时，热一次风均匀地穿过布风板，对床料的加热比较均匀，只要二次风均匀，床温基本均匀。而床上油枪点火时，油枪附近床温比较高，均匀性较差。

2.6 从安全方面比较

从点火安全性来讲，床上点火相对安全。床下风道点火时床温比较均匀，如果床料中可燃物较多时，容易发生床料爆燃事故。这是因为床料被均匀加热，而不是局部加热，当床料里面可燃物含量比较高时，在床料被加热到床料里可燃物的着火温度时，整个床料里的可燃物会迅速着火，释放出大量热量，热量没办法被及时带走，床温迅速升高，就可能在点火启动时发生结焦。而床上油枪点火时，床温相对偏差比较大，床料中的可燃物局部燃烧，释放热量较少，不容易发生床料爆燃。另一方面风道燃烧器点火容易发生烧毁风道的事故，严重时需停炉处理。

3 针对不同点火方式运行时要注意的问题

循环流化床锅炉，无论采用哪种点火方式，点火时点火燃烧器放出的热量可分为三部分，即流化风带走的热损耗、床料向受热面的散热和床料升温吸收的热量。其中床料升温吸收的热量比例越高，对点火升温越有利。而对于给定的锅炉，床料向受热面的散热调节的余度较小，所以点火期间主要是调节流化风带走的热损耗。

对于床上点火方式，主要是在保证流化的前提下，尽力减小流化用一次风量。所投燃烧器的二次风量可以根据燃烧情况进行调整。未投的燃烧器的二次风量可适当减小，保证不返风即可。

对于床下点火方式主要是考虑流化和风道燃烧器的温度。只要能够流化，并且风道燃烧器不超温，一次风量越低越好。二次风量也尽量要少。并且要注意就地观察着火情况，观察火焰是否偏斜，以免烧坏点火风道。

对于床上床下联合点火时，要先投用床下油枪加热床料。当床下油枪出力达到最大，床温也基本平衡时，再投入床上油枪，使床温继续升高，直到达到投煤温度。

4 结论

大型流化床锅炉采用床上和床下联合点火是比较理想的方式。将床上油枪与床下点火油枪联合起来使用，发挥它们各自的优点，弥补对方的不足。联合点火方式与单独使用床上点火、床下点火方式相比，既能降低床下油枪的实用热功率以减少烧坏点火风道耐火层和非金属膨胀节的风险，又能降低床上油枪的实用热功率，防止加热不均或油雾化质量不好引起床料结焦，此种点火方式尤其适用于煤质差着火困难的锅炉。

Com parison of Common Firing Modes of Large-scale CFB Boiler

LIU Zhong-yuan，XING Xiu-feng，SUN Gang
（State Grid Shanxi Electric Power Research Institute of SEPC，Taiyuan，Shanxi 030001，China）

This paper illustrated the technology of firing in bed and firing under bed inmodern large scale CFB boiler，and then compared the different firingmodes inmany aspects，finally pointed out the problemsofdifferent firingmodes in actualoperation.

CFB boiler；firingmode；firing in bed；firingunderbed

TK227.7

B

1671-0320（2014）03-0066-02

2014-02-13，

2014-03-14

刘众元（1982-），男，山西繁峙人，2008年毕业于西安交通大学动力工程及工程热物理专业，硕士，工程师，从事电站锅炉的相关研究；

邢秀峰（1982-），男，山西五台人，2007年毕业于太原理工大学热能工程专业，硕士，工程师，从事电站锅炉的相关研究；孙 刚（1984-），男，山西忻州人，2010年毕业于华北电力大学热能工程专业，助理工程师，从事信息安全工作。