王鵬輝，樂鷹

（華電電力科學(xué)研究院內(nèi)蒙古分院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020）

循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試階段節(jié)能研究

王鵬輝，樂鷹

（華電電力科學(xué)研究院內(nèi)蒙古分院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020）

當(dāng)前，節(jié)能降耗已成為各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域必須重視的熱點(diǎn)問題，電力行業(yè)不僅是能源的生產(chǎn)者，也是能源的消耗者，各個(gè)環(huán)節(jié)的節(jié)能降耗直接關(guān)系著電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益及社會效益的提高，同時(shí)也影響著電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，對使用廣泛、能耗較高的循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能降耗的研究具有重要的意義，文章僅對循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試階段的節(jié)能進(jìn)行分析。

CFB鍋爐；調(diào)試；節(jié)能

循環(huán)流化床鍋爐以其燃料適應(yīng)性強(qiáng)、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍廣等諸多優(yōu)點(diǎn)在火電廠發(fā)電機(jī)組得到了廣泛的應(yīng)用。雖然其為電能生產(chǎn)提供了巨大的助力，但也消耗了一定能量，在當(dāng)前節(jié)能減排大趨勢下，基于循環(huán)流化床鍋爐在火電行業(yè)較大的普及率，對其節(jié)能進(jìn)行研究具有重要的意義，可以說是電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗戰(zhàn)略目標(biāo)不可或缺的組成部分。從目前循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能研究現(xiàn)狀來看，主要從生產(chǎn)運(yùn)行階段提出相關(guān)節(jié)能方案，而忽視了循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試階段的能耗。因此，文章結(jié)合循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試實(shí)例及經(jīng)驗(yàn)，分析出調(diào)試階段能耗偏高的主要因素，并綜合性的提出節(jié)能具體方案，對于實(shí)現(xiàn)循環(huán)流化床鍋爐鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要的意義。

1 循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試階段能耗主要因素

循環(huán)流化床鍋爐在調(diào)試過程會消耗大量燃油、除鹽水以及廠用電，這是循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能過程中容易忽視的環(huán)節(jié)。因此，在調(diào)試過程中抓住能耗主要因素、尋找節(jié)能潛力點(diǎn)是電力企業(yè)節(jié)能降耗目標(biāo)實(shí)際的有效途徑之一。結(jié)合大量循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)數(shù)據(jù)，得出以下導(dǎo)致調(diào)試過程能耗偏高的主要因素。

1.1 低溫烘爐

低溫烘爐是由烘爐機(jī)燃燒燃油提供熱量烘干澆筑料的過程，此過程耗費(fèi)大量燃油。以某520t/h循環(huán)流化床鍋爐為例，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，整個(gè)低溫烘爐過程需要耗費(fèi)燃油近200t，耗時(shí)168h；爐膛部分耗油近60t，200℃保溫階段耗油7t，耗時(shí)20h，該過程在消耗巨大燃油的同時(shí)也存在著巨大的節(jié)油潛力。

1.2 冷態(tài)試驗(yàn)

冷態(tài)試驗(yàn)中主要調(diào)試的設(shè)備是風(fēng)機(jī)，這其中包括引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)和高壓流化風(fēng)機(jī)。各風(fēng)機(jī)在調(diào)試階段的耗電將達(dá)到最大值，且啟動(dòng)和停止對風(fēng)機(jī)設(shè)備本身的沖擊力也是最大的，該過程存在較大節(jié)電潛力。此外，床料添加量會直接影響風(fēng)機(jī)電耗，床料量過多，為使?fàn)t內(nèi)保持流態(tài)化，風(fēng)機(jī)電耗會增加，這也節(jié)電的潛力環(huán)節(jié)之一。

1.3 燃燒初調(diào)整

燃燒初調(diào)整主要是各參數(shù)的對標(biāo)工作，投煤溫度、燃料粒徑以及各風(fēng)量的選擇等都影響著該階段的能耗，且含氧量和排煙溫度直接影響鍋爐的經(jīng)濟(jì)性。該階段需要反復(fù)進(jìn)行，使各參數(shù)接近于設(shè)計(jì)參數(shù)，反復(fù)調(diào)試需要消耗大量資源和時(shí)間，因此，鍋爐越早達(dá)到指標(biāo)要求則節(jié)能效果就越明顯。

除上述能耗環(huán)節(jié)之外，耗油過程還有鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)汽機(jī)沖轉(zhuǎn)到并網(wǎng)發(fā)電前的過程；耗水過程主要包括鍋爐酸洗及沖洗、鍋爐啟動(dòng)保證水質(zhì)的沖洗、閉式冷卻水系統(tǒng)的沖洗、冷渣器冷卻水系統(tǒng)的沖洗等，尤其是鍋爐吹管用水耗水量最大；耗電過程還包括風(fēng)機(jī)及泵的單體試運(yùn)行、煙風(fēng)系統(tǒng)分步試運(yùn)行、給煤機(jī)及燃料制備系統(tǒng)的電耗等。

2 循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試階段節(jié)能方法

針對上述循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試階段的主要能耗，可以從技術(shù)節(jié)能和行為節(jié)能來實(shí)現(xiàn)綜合節(jié)能降耗。

2.1 技術(shù)節(jié)能

2.1.1 節(jié)油

（1）點(diǎn)火用油。循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試油耗量大直接影響其經(jīng)濟(jì)性，點(diǎn)火用油是調(diào)試階段能耗的主要部分，也是節(jié)能潛力較大的環(huán)節(jié)之一。在技術(shù)及安全允許下考慮盡量縮短調(diào)試時(shí)的啟動(dòng)時(shí)間，這就要求在機(jī)組點(diǎn)火啟動(dòng)之前充分做好整個(gè)發(fā)電機(jī)組（機(jī)、爐、熱、電、化等各專業(yè)）的檢查準(zhǔn)備工作，確保點(diǎn)火一次成功。為了保證點(diǎn)火效率，需要控制好床料粒徑、點(diǎn)火方式和油槍霧化效果等因素。其一，床料。床料是循環(huán)流化床鍋爐正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，在鍋爐啟動(dòng)前一定要檢查啟動(dòng)床料的高度。初始床料量應(yīng)考慮在投煤前的床料散失量，確定合理的啟動(dòng)床料高度。另外，爐內(nèi)的床料粒徑大于8mm的比重不能太大，且床料量與一次風(fēng)量是成正比例，需要合理控制床料量。其二，點(diǎn)火方式。我國現(xiàn)有的大型循環(huán)流化床鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)節(jié)能主要采用減少鍋爐總風(fēng)量、實(shí)施多點(diǎn)脈動(dòng)投煤等方式，大型循環(huán)流化床鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)應(yīng)盡量采用床上床下聯(lián)合點(diǎn)火方式。除了對傳統(tǒng)點(diǎn)火方式的改進(jìn)之外，還可應(yīng)用等離子點(diǎn)火和微油點(diǎn)火技術(shù)，通過以煤代替燃油的方式來實(shí)現(xiàn)節(jié)能。其三，油槍霧化。油槍霧化效果不佳會直接導(dǎo)致油顆粒大小不均勻，影響點(diǎn)火燃燒。因此點(diǎn)火之前一定要確保霧化片及旋流片內(nèi)沒有雜物。另外，要定期檢驗(yàn)燃油系統(tǒng)的嚴(yán)密性，確保內(nèi)部也無雜物。點(diǎn)火投油后還應(yīng)定期檢查油燃燒器霧化情況，針對霧化不良甚至點(diǎn)火失敗現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)調(diào)整霧化蒸汽壓力、過熱度、油壓及風(fēng)量等，或根據(jù)情況盡快停運(yùn)故障油槍，查找故障原因，及時(shí)檢查噴嘴并清理雜物，避免浪費(fèi)啟動(dòng)燃油。

（2）烘爐用油。循環(huán)流化床鍋爐低溫烘爐過程中，耗燃油量大，存在部分熱量得不到有效利用的情況，其中存在較大節(jié)能潛力，在保證烘爐質(zhì)量的前提下，可采用調(diào)節(jié)烘爐機(jī)油量，改變烘爐機(jī)布置位置和進(jìn)口熱風(fēng)風(fēng)速等方法，使?fàn)t內(nèi)傳熱更均勻，減小氣體回流現(xiàn)象造成的熱量損失，節(jié)約烘爐用油。

（3）啟動(dòng)爐底加熱，合理控制汽包水位。調(diào)試啟動(dòng)時(shí)提前投入爐底加熱裝置，通過臨爐或者輔助蒸汽提供的蒸汽熱源從水冷壁下聯(lián)箱引入，實(shí)現(xiàn)加熱爐水的目的，減少啟動(dòng)時(shí)間，從而減少啟動(dòng)油耗。

2.1.2 節(jié)水

（1）減溫水量。燃燒初調(diào)整中對于過熱汽溫特性和再熱汽溫特性的研究能夠明確受熱面的換熱特性，有效控制減溫水量，避免減溫水系統(tǒng)在受熱面未達(dá)高溫時(shí)自動(dòng)投入。

（2）吹管。鍋爐過熱器和再熱器吹管用水是調(diào)試階段耗水量最大的一項(xiàng)工作，如果吹管時(shí)間持續(xù)較短則能夠達(dá)到節(jié)約用水的目的，這就需要做好協(xié)調(diào)工作，保證焊管內(nèi)部盡量潔凈，進(jìn)而縮短蒸汽吹掃時(shí)間。

（3）主蒸汽管道疏水的控制。機(jī)側(cè)應(yīng)及時(shí)開大主汽管道疏水，以縮短機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間。

（4）機(jī)側(cè)、爐側(cè)疏水倒至排氣裝置回收。回收機(jī)側(cè)、爐側(cè)疏水的目的是減小調(diào)試階段的排污量，節(jié)約啟動(dòng)階段除鹽水用量。同時(shí)應(yīng)注意排查爐側(cè)疏水門內(nèi)漏情況并及時(shí)處理，保證不必要的能量流失。

2.1.3 節(jié)電

（1）一次風(fēng)量。一次風(fēng)量選擇過大，點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí)間長，油耗量大；一次風(fēng)量選擇過小，局部流化質(zhì)量不好，造成局部結(jié)渣。一次風(fēng)量的確定一般通過冷態(tài)試驗(yàn)確定。投煤前的床料中可燃物的含量很少，由于過大的一次風(fēng)量將帶走油槍投運(yùn)產(chǎn)生的熱量，風(fēng)量越大帶走的熱量越多，因此有效控制一次風(fēng)量有利于縮短投油時(shí)間。另外隨著床溫的升高，排煙溫度升高，空預(yù)器出口的一次風(fēng)溫升高，此時(shí)可再適當(dāng)降低一次風(fēng)量來提高床溫，減少熱量損失。

（2）輔機(jī)電耗。各輔機(jī)電耗是調(diào)試階段耗能重要組成部分。冷態(tài)試驗(yàn)中避免一、二次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)和高壓流化風(fēng)機(jī)的頻繁啟動(dòng)，減小啟動(dòng)電耗的同時(shí)還可以較少對風(fēng)機(jī)本身的沖擊力，節(jié)電的同時(shí)延長各風(fēng)機(jī)的使用壽命。同時(shí)選擇合適的床料粒徑和床料添加量，從而可以避免爐內(nèi)流化不良，將電耗控制在合理范圍內(nèi)。另外，定期檢測空預(yù)器漏風(fēng)率及間隙調(diào)整裝置的正常運(yùn)行狀況，降低空預(yù)器漏風(fēng)量，減少風(fēng)機(jī)電耗。

2.2 行為節(jié)能

在循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試階段的節(jié)能降耗工作中，由于工作本身是一項(xiàng)長期系統(tǒng)的工程，工序紛繁復(fù)雜，各項(xiàng)工作之間的時(shí)序有著很高的重合度，這就要求合理統(tǒng)籌時(shí)間，決定了人的主觀能動(dòng)性在節(jié)能優(yōu)化工作中的重要性。

因此，在循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試階段的節(jié)能中，行為節(jié)能與技術(shù)節(jié)能占有同樣重要的地位，需要工作人員樹立節(jié)能意識，并從行為上開展節(jié)能工作。例如，鍋爐安裝過程中要保證焊管內(nèi)部潔凈，進(jìn)而縮短各環(huán)節(jié)的沖洗時(shí)間；煙風(fēng)系統(tǒng)的試運(yùn)行可以同風(fēng)壓試驗(yàn)相結(jié)合，風(fēng)量標(biāo)定試驗(yàn)后不停用風(fēng)機(jī)，直接進(jìn)行空氣動(dòng)力場試驗(yàn)，這樣既節(jié)約了設(shè)備的啟動(dòng)電耗，同時(shí)減小了設(shè)備的啟動(dòng)沖擊。日常工作中的具體節(jié)能行為很多，還需要不斷積累，并且加以落實(shí)。

3 結(jié)語

文章結(jié)合筆者實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)提出了針對性的節(jié)能方案，在實(shí)踐過程中，還需要結(jié)合實(shí)際情況，從思想、行為、技術(shù)層面全面開展節(jié)能工作。

[1]劉繼祿.CFB鍋爐起動(dòng)點(diǎn)火節(jié)油技術(shù)研究與應(yīng)用[J].熱力發(fā)電，2010, (7).

[2]王建民，趙智勇，趙勇綱，等.CFB鍋爐的節(jié)能技術(shù)研究[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2010,(3).

TK229.6

A

1671-0711（2016）12（上）-0056-02