300MW循环流化床锅炉冷态点火分析

2020-11-06郭旭超

科学与财富 2020年22期

摘要：循环流化床锅炉区别于煤粉炉特点之一就是冷态启动前需要给布风板上加装启动床料，正是因为在启动前给床面上加装了近200t的床料，在启动过程中就需要大量的热量将床料加热到能够投煤的温度，而我们常规的点火方式就是利用床下油枪点火，而在点火过程中对各系统、参数控制的好坏直接影响到点火成本。本文针对黄陵矿业煤矸石发电公司三期电厂两台300MW流化床锅炉点火控制进行综合分析，为以后的点火控制提供借鉴意见。

关键词：循环流化床锅炉;冷态点火;分析

0引言

黄陵矿业煤矸石发电有限公司三期两台300MW循环流化床锅炉于2015年7月、8月份分别通过168小时试运。机组投运后，为了确保安全启动，每一次点火前，启动床料上的比较多，近200t，加之对各风门的控制不没完全掌握，同时又受到风室入口膨胀节温度的限制等等因素，每一次点火用油均在35t以上，冷态启动点火成本较大。

1锅炉概述

黄陵矿业煤矸石发电公司三期两台300MW循环流化床锅炉是由东方锅炉厂生产的单汽包、自然循环、一次中间再热、亚临界循环流化床锅炉，型号为DG1058/17.5-II1。该锅炉采用床下风道燃烧器点火的形式来启动，风道燃烧器4 支布置在锅炉两侧的热一次风道内，每个风道两支，上下布置，风道燃烧器负荷约为12%MCR。燃烧器本体主要包含霧化器、配风器、连接金属软管、高能点火装置（包括高能点火器）、火焰检测装置、就地点火柜、炉前油管路、蒸汽吹扫管路及阀门和附件，包括气动调节阀、气动速断阀、截止阀、支吊架等，并在油管路上装设滤油器。

锅炉油枪设计为内回油机械雾化油枪，额定出力2.1t/h。

锅炉风室为左右侧进风，左右侧分别为主一次风、点火风1、点火风2，也就是说左右侧各有三个风门，正常运行时六个风门全开，在点火过程中风门进行配合调整热烟发生器各部位温度，配合锅炉点火。

2锅炉冷态点火分析

1. 启动床料厚度的选择

锅炉冷态启动之前需要通过给煤系统添加床料，一般添加床料200t左右。在机组投运后，为了保证安全点火，我公司在锅炉启动前，床料一般添加至1000mm（静态床料高度）。床料添加结束后进行流化试验，流化正常问题后点火，油枪需要将1000mm厚的床料加热到500℃以上后再进行投煤，然后根据床温上涨情况再进行调整油枪出力和给煤量，直到锅炉正常着火。

随着多次的点火试验观察，完全没有必要在点火前将床料上的太多，一方面是延长了点火时间，另一方面耗油量明显增大。经过多次的点火试验，我们把点火前床料厚度由最早的1000mm降至900mm，再降至800mm，现在我们启动前将床料上至700mm左右后就开始点火，在点火过程中根据风压的下降情况再及时的补充床料，这样，既提前了点火时间，又节约了燃油，通过试验可以看出，在油枪出力等外界因素不变的情况下，只降低床料厚度，点火时床温的上升速率较之前明显变快，等量代换，若控制床温升速率，务必减小油枪出力，耗油量明显下降。

2. 邻炉加热的适时投入

我厂临炉加热取自汽机中辅母管，中压辅汽是由临机冷段供汽，参数为330℃，0.58mpa。在锅炉点火前投入邻炉加热，可以明显缩短锅炉点火时间。根据试验结果来看，提前12小时投入邻炉加热，锅炉汽包壁温可以被加热至90℃，汽包壁温较纯冷态升高40℃，根据以往冷态点火经验，汽包壁温由50℃加热到90℃需要点火后2-3小时才能达到，所以在启动前投入邻炉加热可以缩短启动时间，节约点火用油。

3. 二次风量的控制

根据逻辑控制要求，一次风机启动前必须启动一台二次风机，主要目的是保证床料不反窜到二次风管内，减小二次风管的磨损，热态时防止床料反窜、二次风管烧红。而在点火启动时，二次风的鼓入将会导致床料热量的损失，但二次风机还必须启动，所以，在点火前启动二次风机保证最小频率运行即可，同时关小上中下三层二次风电动门，以减小对床料热量的损失，进而加快床料温升。

4. 油枪点火控制

为了确保点火时能够顺利的将油枪点着，每次启动前都要对油枪雾化片进行检查，并进行雾化试验，确保油枪能够顺利点火。一般在点火时油压控制在2.7mpa左右，点火时，先将该油枪的点火风关小至50%再进行点火操作，火焰建立后，迅速将该油枪点火风全开，同时关小主风道调门至50%，观察油枪出口烟温和水冷风室入口烟温变化。另外，以同样的方式尽快点着另一侧一支油枪，同样主风道关小至50%，调整总一次风量在18万左右，并确保左右侧风量平衡，调整油压至2.5mpa，观察两侧热烟发生器温度整体变化，控制油枪出口烟温不超过950℃，控制风室入口烟温缓慢上涨以控制床温温升率。控制原则：运行油枪的风量增大油枪出口温度降低，风室入口温度上升，运行油枪风量减小反之。在油枪运行期间，保证运行油枪的点火风全开，调整另一支未运行油枪的点火风和主风道风门控制运行油枪的点火风量，从而控制油枪出口温度和风室入口温度达到床温温升的要求。当风室入口温度达不到要求时，升高系统油压以升高热烟发生器整体温度。

5. 投煤时机把握

根据规程要求，锅炉床温达到540℃以上才允许投煤。但根据实际情况来看，当床温升至350℃以后，两支油枪运行再升床温比较困难，在这个阶段，床温的温升率一般在0.5℃/min左右。

为了节约成本，经过多次试验得出，当前墙床温相邻三点床温平均在380～420℃左右时，启动对应位置给煤机投煤，投煤后观察床温和氧量变化，以氧量为主，氧量反应快，此给煤点正常着火后，投入相邻给煤机，直至其余给煤机投入。在给煤机增加投入台数的情况下逐渐减小油枪出力，并适当降低油压。

6. 油枪退出时机选择

在机组投运后，为了保证安全，一般在床温达到800℃以后再逐个撤出油枪运行，这个时候机组已经并网。通过试验，当床温达到700℃时，锅炉已经能够稳定燃烧。在退出油枪前，总煤量先加5-8t/h，再进行操作，以确保保证炉内燃烧工况稳定。

3结论

通过以上分析，我们在点火过程中多试验和总结，优化点火方式和点火条件，锅炉点火用油从最早投运时的每次用油40t降至现在的25-28t，节油效果明显，结论如下：

1. 启动前将床料添加至700mm左右，再根据点火过程中的损失进行适量的添加;

2. 根据实际情况在锅炉启动前投入邻炉加热，最好在启动前10小时能投入;

3. 点火过程中保证最小二次风量，保证床料不反窜和下二次风管不烧红为原则，以减小二次风对床温的影响;

4. 启动前对油枪做好雾化试验，并严格按照规程进行操作，确保油枪运行稳定，热烟发生器各部温度在规定范围内;

5. 根据煤质、床温点选择合适的投煤温度;