相鄰鍋爐一次熱風聯(lián)絡(luò)技術(shù)在CFB鍋爐上的應(yīng)用

艾　沖

(京能(赤峰)能源發(fā)展有限公司 運行部，內(nèi)蒙古 赤峰 024007)

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相鄰鍋爐一次熱風聯(lián)絡(luò)技術(shù)在CFB鍋爐上的應(yīng)用

艾沖

(京能(赤峰)能源發(fā)展有限公司 運行部，內(nèi)蒙古 赤峰 024007)

摘要：針對循環(huán)流化床鍋爐冷態(tài)啟動用油量較大的問題，采用兩臺相鄰鍋爐一次熱風風道聯(lián)絡(luò)的方法，實踐中利用鄰爐一次熱風進行鍋爐冷態(tài)啟動，以煤代油縮短鍋爐點火投油時間。結(jié)果表明：此方法使鍋爐冷態(tài)啟動時的用油量大幅下降，達到了顯著的節(jié)能效果，并在此基礎(chǔ)上展望了一次熱風聯(lián)絡(luò)技術(shù)在鍋爐防腐保養(yǎng)、冬季防凍等方面的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：一次熱風；循環(huán)流化床鍋爐；冷態(tài)啟動；節(jié)油

在循環(huán)流化床鍋爐機組運行中，由于鍋爐結(jié)構(gòu)特性而造成冷態(tài)啟動用油量較大。在保證鍋爐安全的前提下，如何減少冷態(tài)啟動耗油量，對于提高鍋爐冷態(tài)啟動過程的經(jīng)濟性具有重大意義。因此，可將兩臺相鄰鍋爐一次熱風風道進行聯(lián)絡(luò)，在鍋爐冷態(tài)啟動時利用鄰爐一次熱風加熱床料，以煤代油達到鍋爐冷態(tài)啟動節(jié)油的目的。

1設(shè)備簡介

京能(赤峰)能源發(fā)展有限公司的2×135 MW供熱機組于2008年底正式投入商業(yè)運行，鍋爐為無錫鍋爐廠生產(chǎn)的UG-480/13.7-M型超高壓一次中間再熱循環(huán)流化床鍋爐，鍋爐配備的一次風機、二次風機、引風機和高壓流化風機各設(shè)兩臺。一次風機、二次風機均為6 kV電機拖動，未裝變頻器，出力采用入口擋板調(diào)節(jié)；引風機采用變頻調(diào)節(jié)方式。啟動燃燒器總點火容量約為28%BMCR。鍋爐設(shè)有4只床下啟動燃燒器和4只床上啟動燃燒器。4只床下啟動燃燒器布置在水冷風室下部，其點火熱容量約為15%BMCR，每只油槍出力為1 200 kg/h；4只床上啟動燃燒器布置于布風板上3 m處，其點火熱容量約為13%BMCR，每只油槍出力為1 000 kg/h。床上和床下裝置的油槍均燃用0#輕柴油，油槍采用機械霧化方式。鍋爐前墻布置6臺皮帶給煤機。鍋爐的基本參數(shù)如表1所示。

表1　鍋爐基本參數(shù)

2鄰爐一次熱風聯(lián)絡(luò)管的設(shè)計

兩臺鍋爐的一次熱風通過1 500的管道連接。聯(lián)絡(luò)管由1#鍋爐一次風空氣預(yù)熱器出口左側(cè)熱一次風風道接至2#鍋爐一次風空氣預(yù)熱器出口右側(cè)熱一次風風道，期間1 500的管道穿出鍋爐房墻體時無鋼架梁遮擋。由于一次熱風溫度在230 ℃左右，考慮到密封性和運行調(diào)整需要，當兩臺爐之間有熱風管道連接時，其上應(yīng)串聯(lián)兩道擋板門，或裝設(shè)一道嚴密的隔絕門。所以在連接風道上加裝一道電動隔絕門和一道手動調(diào)節(jié)擋板，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.熱風聯(lián)絡(luò)管2#鍋爐側(cè)電動隔絕門；2.熱風聯(lián)絡(luò)管金屬膨脹節(jié)；3.熱風聯(lián)絡(luò)管1#鍋爐側(cè)手動調(diào)整門

圖1熱風聯(lián)絡(luò)管結(jié)構(gòu)

鍋爐啟動時，鍋爐床料的流化風主要通過4根530的點火風管道和4根530的混合風管道供給，其流通面積為1.764 m2，1 500管道的流通面積為1.766 m2，滿足所需風量。

根據(jù)《DL/T 5121-2000火力發(fā)電廠煙風煤粉管道設(shè)計技術(shù)規(guī)程》中的要求，熱風管道壁厚為3～4 mm，對于壓力高、溫度高的大截面風道，其壁厚可按放大1 mm選用[1]?？紤]到該連接風道的運行工況,以及其連接的一次熱風道壁厚也為5 mm，所以該連接風壁厚選用5 mm。

考慮到當兩臺爐都投入運行后，連接風道對兩臺爐膨脹量的影響，在連接風道中間加裝1 500的不銹鋼膨脹節(jié)，以及在連接風道兩端加裝彈簧支架來滿足兩臺爐的水平膨脹量和垂直膨脹量。

3鄰爐一次熱風進行冷態(tài)啟動方法

在鍋爐冷態(tài)啟動時，本爐建立風煙系統(tǒng)，鄰爐啟動兩臺一次風機，并適當提高一次風量、風壓及氧量。本爐一次風通過空氣預(yù)熱器后與一次熱風聯(lián)絡(luò)管送來的鄰爐熱風混合，提高本爐一次熱風溫度。這種運行方式有以下幾點好處：

1)可以靈活調(diào)節(jié)一次熱風溫度，控制鍋爐各部溫升速度；

2)可以使空氣預(yù)熱器的溫度逐漸升高或降低，防止空氣預(yù)熱器溫度驟升或驟降而影響空氣預(yù)熱器壽命[2]；

3)在鍋爐啟動后可以逐步關(guān)閉鍋爐一次熱風聯(lián)絡(luò)門，實現(xiàn)鄰爐一次熱風平穩(wěn)切換至本爐一次熱風。

當兩臺鍋爐一次熱風進行聯(lián)絡(luò)操作時，運行人員要保證緩慢開啟一次熱風聯(lián)絡(luò)門，并觀察鄰爐運行情況是否正常，當鄰爐運行穩(wěn)定后，再逐漸全開一次熱風聯(lián)絡(luò)門。當本爐一次風機運行正常后，將本爐一次風機入口調(diào)門開度調(diào)整到20%，同時加大鄰爐一次風機出力，維持本爐一次風量不低于臨界流化風量。當本爐平均床溫達到120 ℃或上升緩慢時，啟動床下油槍，控制鍋爐升溫速度，同時注意鍋爐各部溫度變化速率應(yīng)小于80 ℃/h。

當本爐床溫達到700 ℃以上后，本爐空氣預(yù)熱器的出口風溫與鄰爐送來的熱一次風溫差較小，此時可以進行解列操作，解列時對本爐的床溫影響較小。解列前，應(yīng)適當增加本爐給煤量保證床溫有上升趨勢，然后緩慢開大本爐一次風機入口調(diào)門至聯(lián)絡(luò)前的開度，同時調(diào)整鄰爐一次風機出力，始終維持本爐一次風量穩(wěn)定。當兩臺鍋爐一次風調(diào)整穩(wěn)定后，逐漸關(guān)閉一次熱風道聯(lián)絡(luò)手動門。一次熱風道聯(lián)絡(luò)手動門全關(guān)后，關(guān)閉一次熱風聯(lián)絡(luò)隔絕電動門，保證閥門關(guān)閉嚴密，不漏風。一次熱風解列時應(yīng)緩慢操作，注意監(jiān)視鍋爐床溫變化趨勢，防止床溫下降過快影響鍋爐燃燒。

實踐證明：在一次熱風聯(lián)絡(luò)與解列操作時，只要及時緩慢地調(diào)整一次風入口調(diào)門及兩臺鍋爐一次熱風聯(lián)絡(luò)門，保證一次風壓力、風量及溫度變化盡可能的平緩，就不會對鍋爐造成太大的影響，也不會出現(xiàn)因一次風聯(lián)絡(luò)而造成鍋爐燃燒不穩(wěn)的現(xiàn)象。

4利用相鄰鍋爐一次熱風聯(lián)絡(luò)技術(shù)進行冷態(tài)啟動達到的效果

兩臺鍋爐一次熱風未聯(lián)絡(luò)時的鍋爐冷態(tài)啟動投油時間為5.5 h耗油量在10 t左右。未利用鄰爐一次熱風優(yōu)化冷態(tài)啟動時床溫與耗油量的參數(shù)曲線如圖2所示。

兩臺鍋爐一次熱風聯(lián)絡(luò)后，鍋爐冷態(tài)啟動點火前2 h利用鄰爐一次熱風與本爐一次風混合加熱床料，使床料在投油前就能加熱至120 ℃左右，并且整個投油期間均使用鄰爐一次熱風，提高本爐一次風溫度，以煤代油降低啟動耗油量，經(jīng)過優(yōu)化啟動后可以使投油時間縮短1.5 h左右，啟動耗油量大幅下降。床溫與耗油量的參數(shù)曲線如圖3所示。

圖2　未利用鄰爐一次熱風優(yōu)化啟動時床溫與耗油量參數(shù)曲線

圖3　利用鄰爐一次熱風優(yōu)化啟動后床溫與耗油量參數(shù)曲線

采用兩臺鍋爐一次熱風聯(lián)絡(luò)并利用鄰爐一次熱風進行冷態(tài)啟動后，單次啟動耗油量僅為3.976 t， 而以

往鍋爐冷態(tài)啟動時的耗油量最低為9.088 t/次，可見單次冷態(tài)啟動節(jié)約燃油量為5.112 t。若柴油每t按8 500元計算，每次冷態(tài)啟動可節(jié)約資金43 452元，減去煤電損耗費用，共節(jié)約38 028元。若按兩臺鍋爐按每年啟動7次計算，每年可節(jié)約26.6萬元人民幣，提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

5結(jié)語

兩臺鍋爐進行一次熱風聯(lián)絡(luò)后，以煤代油啟動鍋爐時，提高了啟動時的一次風溫度，縮短鍋爐點火投油時間，節(jié)約了燃油，其節(jié)能效果顯著。同時兩臺鍋爐一次熱風聯(lián)絡(luò)后，也可以在以下兩方面加以實踐：

1)當一臺鍋爐因一次風機故障、空氣預(yù)熱器漏風等原因?qū)е乱淮物L量不足時，可以通過鄰爐一次風進行補充，提高機組安全性。

2)在鍋爐停運期間，利用鄰爐一次熱風對鍋爐進行烘干保養(yǎng)[3]，延長鍋爐壽命。在冬季停爐期間，鄰爐一次熱風加熱鍋爐本體，可以起到防凍的效果。

參考文獻

[1]國家電力公司華東電力設(shè)計院.DL/T 5121-2000.火力發(fā)電廠煙風煤粉管道設(shè)計技術(shù)規(guī)程[S].

[2]馮德群，蒲平，毛旭波.相鄰鍋爐熱風互送方案在某發(fā)電廠的應(yīng)用[J].節(jié)能技術(shù)，2012(6)：568-570.

[3]楊新生.鍋爐停運期間爐管外壁的防腐[J].熱力發(fā)電，2005(7)：57-58.

(責任編輯張凱校對佟金鍇)

Application of the sharing of the Hot Primary Air from Neighboring CFB

AI Chong

(Operation Department,Chifeng Corporation,Beijing Energy Investment Holding Co.,Ltd.,Chifeng 024007,Inner Mongolia)

Abstract：In order to avoida largeamountofoilused during the cold start of the CFB boiler,hot primary air ductsof twoadjacentboilerswereconnected.The hot primary airfrom the neighboring boilercoldstartwas used to heat the starting boiler,and then shortenthetimeforoilignition.Operation results show that there is asubstantialdeclineat the boilercoldstartand the energy savingeffectissignificant.Based on the practices,theprospectsofthe hot primary airsharing technologyapplied to theanti-corrosionmaintenance andfreeze-proofinginwinterof the CFB boiler was discussed.

Key words：Hot primary air;CFB;Cold start;Oil saving

DOI：10.13888/j.cnki.jsie(ns).2015.01.012

作者簡介：王曉文(1966-)，女，遼寧錦州人，教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事電力系統(tǒng)運行與控制的研究。

基金項目：國家自然科學基金(61372195)

收稿日期：2014-05-22

中圖分類號：TK229

文獻標識碼：A

文章編號：1673-1603(2015)01-0047-03