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300MW循环流化床锅炉经济运行探讨
发布时间：2013-09-22 09:23 来源：未知
一、设备概况
2×300MW 工程属在投产的循环流化床机组，本机组配套锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司设计制造的具有亚临界自然循环、循环流化燃烧、一次中间再热、汽冷式旋风分离器、单炉膛、平衡通风、固态排渣等特点的循环流化床锅炉。锅炉型号为DC1089/17.4。配套主机为两台NZK300-16.67/538/538型亚临界、一次中间再热、双缸双排汽单轴直接空冷抽汽式汽轮机。
二、启动点火阶段的经济运行
1点火前经济运行
(1)点火底料的配制。循环流化床锅炉在启动前必须铺设一定的启动床料，床料铺设的厚度、颗粒的大小，都会影响到锅炉的启动过程。循环流化床锅炉的耗油量与启动床料的厚度、床压的高低有密切的联系，在启动时如果点火底料铺设过厚，就必须用较大的一次风量来使床料流化，炉内整体温升缓慢，加热到投煤温度所用的时间就长，延长启动时间，浪费了燃油；底料过薄，则容易吹穿，局部流化不好，安全性下降。床料颗粒的大小也是必须要关注的，如分配不合理，大的大、小的小，就会在点火过程中出现“死床”现象。因为较大的颗粒不易流化停在床面上，小颗粒则很容易被烟气带走不再返回炉膛参加循环。炉内循环物料越来越少，床面温度逐渐升高，有时不得不开大一次风量来降床温，而炉膛上部由于缺少载热粒子，在大量一次风的冷却下，温度很低。炉内上下温度偏差很大，造成启动过程危险，稍不小心就可能造成结焦事故。即使可以继续启动，由于温差存在，启动时间会比正常情况下延长许多而浪费燃油。因此对启动点火底料的配置必须加以关注。笔者经过数次启动总结出：在启动前最好每次都更换经过筛选后的点火底料，粒径控制在0—3mm，厚度在700mm内（视返料器内有无物料存在），底料含碳量不宜过大，最好控制在10%之内。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗�；�、木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂希蔽颐腔褂写罅康难钅灸拘伎帕Ｈ剂虾陀衩捉崭芽帕Ｈ剂铣鍪�。
(2)做好油枪雾化试验。油枪雾化试验是锅炉点火前必须进行的重要工作，目的是保证油枪喷嘴处有一定的雾化角及喷嘴处不出现滴油，雾化的好坏直间关系到机组的安全启动，如果在启动前不去做此项工作，一旦在点火后发现油枪雾化不好，启动安全系数下降，此时不得不停止油枪运行，处理雾化不好的油枪，这样就会使炉内温度来回波动，延长启动时间，不利于节约燃料。做油枪雾化试验另一个关键所在就是可以直观地反映出给定压力下油量的大小，有利于点火配风，使燃烧更经济。
(3)及时投入炉底部加热。先将水在除氧器内加热到100℃以上，化验水质合格后向锅炉上水，水上到点火水位后应立即投入炉底部加热，以确保在其他准备工作完成后，炉水已经有一定的温度（可以加热到辅汽压力下的饱和温度以上）。这样点火后炉水的预热时间就可以减少，有效节约了升温、升压时间，不仅节省了启动燃料，而且为机组尽快并网争取了时间，节约了启动电耗。
2．点火中经济运行
(1)合理配风。点火风量的大小关系到能否一次点火成功，过大过小都不易着火，一般在点火时保持过剩空气系数在1.2~1.5的范围内。点火后，严密监视火检强度的变化，观察着火情况，调节风量油量，保证燃烧良好，火焰应是金黄色、微发亮，点火风量绝对不能过小。发现油枪灭火后应立即对油枪及风道进行吹扫，不可以马上恢复油枪运行，以防止在风道内发生爆燃事故。经过启动运行实践，点火风道内各点温度较均匀，床温温升可控，燃烧也较完全，不存在浇铸料超温现象。
(2)启动单台风机。锅炉启动点火是采用床下点火方式，燃料油燃烧所用氧分均是由一次风供给，点火启动在保证燃烧良好时，热烟气经过底渣过滤后进人炉膛，热烟气内含有的可燃物已经很少，这样就不必担心炉内燃烧后移现象出现，在炉膛上部不存在燃烧或燃烧很少。我们知道二次风的作用是控制氧量及增强扰动，点火后由于炉膛上部燃烧很少存在，此时加入大量二次风，对炉内整体温升起到制约作用，不利于锅炉的整体启动，因为即使在很小的二次风量下也会延长启动时间。因此，笔者建}义在以后的启动过程中，先变频启动单台二次风机，在机组并网后再启动另一台二次风机。这样启动时可以保证安全，经济性又能提高，有效节约燃油和厂用电。
(3)选择合适的投煤温度及停止油枪时间。在锅炉调试时投煤温度控制在500℃，启动时只要一投煤氧量就有明显下降，这说时明煤是可以着火的。经过几次的实验发现，当床温在450℃时脉动投煤，氧量也有下降趋势，因此我们将投煤温度控制在480℃，在实践中发现其他条件基本相同时可有效缩短点火时间。投煤后随着煤量的增加，在合理的风量下炉内温度会稳步上升，应及时减少燃油量，防止出现煤油混燃时抢氧现象，因为燃煤在缺氧状态下燃烧会造成危险。当投煤后平均床温达到750℃以上，应立即减少油枪出力，及时停油枪运行，此时煤粒进入炉内已可以稳定燃烧。对于不同的煤种，着火温度是不同的，挥发份大的煤要比挥发份小的煤易于着火，可以选择在温度较低时投煤。这样可以在一定程度上减少启动油耗。
三、正常运行中进行合理、经济的调整
1选择合理的床压
床压反映在炉内就是料层的实际厚度，对锅炉的安全经济运行有很重要的意义。太薄或太厚都会影响到炉内流化、配风，影响到炉内燃烧份额的分配�？刂拼惭故峭ü刂评湓鞯淖倮唇械�。料层过厚时，风室静压增大，阻力就会增大，此时为了保证流化和稳定负荷就得增大流化风量，结果颗粒的扬析率增加，飞出炉膛的燃料量增加，风机电耗也增大；料层过厚时床温也会降低，燃烧效率降低。同样床压高时排渣量就得增大，未燃尽的碳颗粒就会排出炉膛带人冷渣器中，使底渣中可燃物的数量增多；床层过薄时，就容易出现吹穿现象；床压过低，炉内稀相区燃烧分额增加，容易使炉内悬吊的受热面管屏超温，运行安全性下降。因此有必要选择合适的床压范围来保证锅炉安全、经济运行。在生产中经过运行调整发现，对于现在的煤种，在运行中控制床压值在6.5—7kPa，既可以保证燃烧效率又可降低厂用电率。应该注意煤种的变化，以免造成料层过薄而影响负荷。
2.尽量提高床温
床温是循环流化床锅炉运行控制的重要参数之一，它的高低将直接影响到安全性与经济性。过高的床温可能会导致高温结焦而造成事故停炉。而低床温运行会使燃烧不完全，过低的床温对运行也不安全。在运行中床温一般控制在800~ 950℃，床温高则炉内整体温度水平就高。在一定过量空气下，高床温有利于燃烧效率的提高，可以使炉内燃烧更加完全，减少底渣与飞灰中可燃物的数量，从而降低化学不完全燃烧损失�？墒谴参虏荒芪尴拗粕�，因为床温的升高受灰熔点及脱硫的限制，所以只能在保证其它运行参数的同时尽量使床温靠近上限运行。提高床温可通过调整一次风量、调节燃料量来实现。
3．合理配风、低过量空气系数，维持炉膛微正压运行
锅炉运行中，一次风量保证流化及提供初始氧量，二次风增大扰动及提供后期氧量，调整好—二次风的配比，可有效降低化学不完全热损失，一般情况下从低负荷到满负荷，一次风占的比例为60~40%，二次风占的比例为40~60%。不同负荷不同煤种时风量的分配有很大区别，总的分配原则是低负荷时、燃料热值低时，一次风占的比例大些；高负荷时、燃料热值高时，二次风占的比例大些。注意氧量应在合理范围内，一般控制氧量在3~5%，而且尽量靠下限运行，氧量的大小直接影响到燃烧份额的分配，从而影响到负荷。氧量过大或过小都会使经济性降低，氧量过小时，燃料的化学不完全热损失增大；氧量过大时，烟气流量就会增加，炉内温度水平就会下降，使排烟、化学、机械热损失均增大，总的效率降低。在运行中维持炉膛微负压，将炉膛出口处的压力控制在-100Pa，对提高炉内温度水平，减少炉膛及尾部烟道漏风，增加较细燃料在炉内的停留时间，降低引风机电耗等方面都有不同程度的改善，可以提高锅炉效率。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂鲜强突遣淮淼难≡�。
4．保证入炉煤粒径
燃料粒度是一个很重要的控制参数，过粗过细都会给运行带来影响。我国循环流化床锅炉的燃料粒径设计时多选用宽筛分，粒径分布在0~ 8mm，最大不超过13mm。由于碎煤系统的原因，大多数循环流化床锅炉的燃料粒径超出设计值，影响到锅炉安全经济运行。粒度过粗，燃烧换热的总面积相对减少，延长燃尽时间，同时大量的粗颗�；岢粱诿芟嗲裁嫔�，影响流化和燃烧份额的分配。为了保证床面不结焦及稳定负荷，必须增大流化风量。大量的颗粒存在于密相区内会使床压迅速升高，锅炉被迫加大排渣量；由于燃烧不完全，大量的未燃尽煤粒被排出炉膛，使得底渣中含碳量明显增加�？帕９�，送入炉后就会被流化风夹带飞出密相区，甚至飞出炉膛来不及燃烧；颗粒过细，分离器难于捕捉，结果烟气带走的未燃尽颗粒增加而造成飞灰中可燃物增加。为了高效燃烧，热值高灰份小的燃料粒度可大些，热值低灰份大的燃料粒度可小些，不论在什么情况下燃料粒径都不超出设计范围。
5．保证汽温稳定，采取滑参数运行
提高汽温、汽压有利于机组效率的提高，但汽温、汽压不可以无限提高，要受到金属材料特性的限制。这就要求我们运行人员在有限的范围内做好调整工作，其中稳定汽温是关键。正常运行中，通过调整减温水量及烟气挡板来调节主、再热汽温，保持汽温在535~ 540℃范围之间波动。尽量保证再热汽温不用或少用减温水，以提高机组效率。
四、其他方面的经济运行
低负荷工停止一台二次风机运行。在机组参加调峰时经常带基本负荷运转，在180MW负荷以下运行时，二次风率相对减少，维持两台二次风机运行时，二次风压就上不去，二次风进入炉内的穿透能力降低，启不到增强扰动的作用。停掉一台二次风机，保持单台二次风机高风压运行，在相同的风量下有利于强化炉内燃烧。而且可以降低二次风机电耗，降低厂用电量。在低负荷时，可以单侧风机运行。
五、结论
总之，300MW循环流化床机组锅炉节能降耗还有很大的挖掘潜力，所以有必要结合本炉型实际运行情况深入分析、探讨提高机组安全经济运行的方法和手段，不断总结节能降耗经验，制定可行的技术保障措施，能够更加充分发挥循环流化床锅炉的优越性。
