330MW循環(huán)流化床鍋爐壓火及揚(yáng)火操作技術(shù)淺析

潘子博

摘 要：壓火及揚(yáng)火操作是循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中的特有的操作方式，本文詳細(xì)闡述了330MW循環(huán)流化床鍋爐壓火及揚(yáng)火操作技術(shù)。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床；壓火及揚(yáng)火；操作技術(shù)

中圖分類號：TK229.66 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）18-0135-02

神華準(zhǔn)能集團(tuán)公司矸石發(fā)電公司二期兩臺330MW機(jī)組鍋爐是由東方鍋爐（集團(tuán)）股份有限公司自主研發(fā)而成，鍋爐型號為DG1177/17.4-Ⅱ2亞臨界參數(shù)循環(huán)流化床鍋爐，由于循環(huán)流化床鍋爐具有蓄熱能力強(qiáng)的特點(diǎn)，可以將機(jī)組負(fù)荷降至最低穩(wěn)定負(fù)荷，采用停爐不停機(jī)的特殊運(yùn)行方式來處理鍋爐缺陷，減少機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)，節(jié)約啟動(dòng)成本，提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)效益。

1 淺析鍋爐壓火操作

1.1 鍋爐壓火的概念

循環(huán)流化床鍋爐壓火指在非常規(guī)狀態(tài)下，短時(shí)間內(nèi)通過盡快停止給煤機(jī)及所有風(fēng)機(jī)運(yùn)行，充分利用爐膛內(nèi)物料蓄熱特性，使鍋爐短時(shí)間內(nèi)處于停爐密閉狀態(tài)。其優(yōu)點(diǎn)主要有：節(jié)油經(jīng)濟(jì)性高，可以減少機(jī)組的非停次數(shù)，縮短機(jī)組再啟動(dòng)時(shí)間等[1]。

1.2 鍋爐壓火技術(shù)措施

1.2.1 壓火前的準(zhǔn)備工作

（1）有計(jì)劃的鍋爐壓火，應(yīng)提前通知化驗(yàn)人員取樣化驗(yàn)鍋爐煤倉的余煤，若余煤煤質(zhì)較差，必須在壓火前將次煤燃盡，防止壓火啟動(dòng)時(shí)，由于煤質(zhì)差，導(dǎo)致啟動(dòng)失敗，并且及時(shí)通知輸煤值班員對煤倉補(bǔ)質(zhì)量較好的煤種。（2）對機(jī)組設(shè)備全面檢查一次，并全面統(tǒng)計(jì)鍋爐設(shè)備缺陷。（3）為減少鍋爐壓火后的熱量損失，同時(shí)保證汽輪機(jī)的在鍋爐壓火操作過程中的安全運(yùn)行，應(yīng)先倒換輔汽汽源為臨機(jī)或啟動(dòng)鍋爐接帶，同時(shí)確認(rèn)輔汽供軸封熱備用狀態(tài)良好。（4）為保證壓火過程中給水的安全可靠，指定專人監(jiān)視汽包水位，保證3臺50%額定容量電動(dòng)給水泵正常運(yùn)行和備用。（5）機(jī)組旁路系統(tǒng)提前暖管熱備用。（6）根據(jù)計(jì)劃壓火時(shí)間的要求，合理調(diào)整床壓在適當(dāng)?shù)姆秶?，避免床壓過高或過低，并有計(jì)劃的提前停止冷渣器運(yùn)行。（7）按照停爐規(guī)定，在鍋爐壓火前，要對對受熱面進(jìn)行全面吹灰一次，保證受熱面清潔，有利于壓火后的啟動(dòng)。（8）按照停爐規(guī)定，對鍋爐的事故放水電動(dòng)門及過熱器對空排汽電動(dòng)門等進(jìn)行傳動(dòng)試驗(yàn)，保證這些電動(dòng)門在啟動(dòng)時(shí)，能夠及時(shí)有效的開啟，防止啟動(dòng)過程中汽壓過高，導(dǎo)致啟動(dòng)失敗。（9）作好停爐過程中的事故預(yù)想（如壓火過程中發(fā)生超壓，滿水等），保證在壓火后啟動(dòng)過程中，鍋爐的一切保護(hù)能夠投入正常，及時(shí)動(dòng)作。（10）壓火前，應(yīng)該將鍋爐床溫控制在安全的范圍內(nèi)，在此基礎(chǔ)上盡可能高些，保證啟動(dòng)時(shí)床溫足夠，利于壓火后一次性啟動(dòng)。

1.2.2 壓火操作過程

（1）當(dāng)接到鍋爐壓火命令時(shí)候時(shí)，應(yīng)首先中斷給煤。（2）停止投煤后，立即將鍋爐主再熱器減溫水所有閥門關(guān)閉。（3）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)此時(shí)保持運(yùn)行，并嚴(yán)格監(jiān)視氧量及床溫等的變化。當(dāng)氧量達(dá)到（11-13%），床溫低于正常運(yùn)行床的50度左右時(shí)，可以判斷，爐膛中煤的揮發(fā)份已經(jīng)抽盡，迅速開始執(zhí)行停風(fēng)機(jī)操作，依次停運(yùn)一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)，并快速關(guān)閉鍋爐一切風(fēng)煙擋板和風(fēng)門進(jìn)行爐膛密閉。（4）為了保持返料器及返料腿中的循環(huán)灰及吹掃返料系統(tǒng)中的可燃?xì)怏w，應(yīng)繼續(xù)運(yùn)行高壓流化風(fēng)機(jī)。（5）待返料器中的循環(huán)灰返送完畢，只有當(dāng)返料器的金屬壁溫在小于260℃，且返料器中無循環(huán)灰，即可停止高壓流化風(fēng)機(jī)運(yùn)行。

1.2.3 壓火操作要點(diǎn)分析

（1）壓火對鍋爐床壓的選擇與控制。鍋爐壓火操作對床壓的控制和選擇十分重要，過高和過低都會對熱態(tài)啟動(dòng)產(chǎn)生很大的影響，實(shí)踐證明壓火前床壓一般保持在7-8KPa左右，即對應(yīng)床料靜止高度為700-800mm較好。（2）壓火前的準(zhǔn)備工作要做到位。若鍋爐是通過申請，能夠有計(jì)劃的進(jìn)行壓火操作，應(yīng)該提前作好各項(xiàng)壓火準(zhǔn)備工作，比如鍋爐吹灰、對空排汽電動(dòng)門、事故放水電動(dòng)門，旁路系統(tǒng)暖管等的傳動(dòng)試驗(yàn)。（3）壓火操作時(shí)控制好汽溫的重要性。壓火后如應(yīng)該及時(shí)關(guān)閉減溫水，防止鍋爐側(cè)、汽機(jī)側(cè)的汽溫迅速下降，防止在熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)，由于鍋爐側(cè)蒸汽溫度與汽機(jī)側(cè)汽缸金屬溫度相差太大，導(dǎo)致機(jī)組的熱態(tài)恢復(fù)時(shí)間過長，產(chǎn)生汽輪機(jī)水沖擊的危險(xiǎn)；另一方面防止由于蒸汽參數(shù)偏離過大，導(dǎo)致熱態(tài)啟動(dòng)過程中，汽機(jī)側(cè)的差脹，軸向位移及振動(dòng)等參數(shù)超限，不利于熱態(tài)啟動(dòng)的調(diào)整。（4）壓火操作時(shí)要把握好停風(fēng)機(jī)的最佳時(shí)機(jī)。如過早停風(fēng)機(jī)可能導(dǎo)致料層結(jié)焦，熱態(tài)恢復(fù)時(shí)候發(fā)生爆燃；過晚停風(fēng)機(jī)可能導(dǎo)致壓火操作失敗。原則是中斷投煤后，只要鍋爐煙氣含氧量升高較快，并且鍋爐床溫有一個(gè)明顯降低的趨勢，然后再停止送、引風(fēng)機(jī)。這樣做的原因是，只要煙氣含氧量迅速上升，此時(shí)就能夠說明，鍋爐爐膛中，入爐煤的揮發(fā)份正在迅速析出，只要上升到（11-13%）左右，此時(shí)就相對安全了，入爐煤中的揮發(fā)份大部分已然析出，鍋爐爐膛中的可燃?xì)怏w已經(jīng)很少，就不至于發(fā)生料層結(jié)焦的事故。（注意：停止風(fēng)機(jī)后，應(yīng)該迅速關(guān)閉風(fēng)機(jī)的煙氣擋板，將鍋爐的熱量損失降到最小，為壓火后的維修，以及一次性熱態(tài)啟動(dòng)，爭取足夠長的時(shí)間）。（5）壓火后對各項(xiàng)參數(shù)的的監(jiān)視。壓火后如果發(fā)生爐膛內(nèi)的受熱面泄漏、結(jié)焦、返料器內(nèi)二次燃燒以及尾部煙道二次燃燒事故，應(yīng)及時(shí)投入蒸汽吹灰器進(jìn)行吹灰滅火。（6）壓火過程中要對鍋爐的汽包水位進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)視和及時(shí)的調(diào)整。防止因?yàn)殄仩t汽包水位在壓火時(shí)和熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)，水位波動(dòng)較大，觸發(fā)鍋爐保護(hù)，導(dǎo)致壓火過快，熱態(tài)啟動(dòng)失敗。運(yùn)行中當(dāng)工況變化不穩(wěn)定時(shí)應(yīng)加強(qiáng)水位監(jiān)視與調(diào)整，遵循停爐后的正常要求，防止汽包壁溫差過大[2]。

2 壓火后熱態(tài)啟動(dòng)淺析

2.1 熱態(tài)啟動(dòng)的概念

循環(huán)流化床鍋爐停爐后平均床溫仍高于650℃的狀態(tài)叫做熱態(tài)，此時(shí)我們可以利用其床料含有極大的蓄熱量來滿足投煤要求，而無需投入啟動(dòng)燃燒器直接進(jìn)行升溫、升壓的啟動(dòng)方式稱為熱態(tài)啟動(dòng)。鍋爐熱態(tài)啟動(dòng)的判斷依據(jù)主要取決于鍋爐的床溫。如果中部床溫超過650℃，則爐膛不需要空氣吹掃，無需啟動(dòng)油槍，即可直接投煤啟動(dòng)。熱態(tài)啟動(dòng)方式充分利用了耐火材料和熱灰中的余熱，實(shí)現(xiàn)了零油耗[2]。endprint

2.2 鍋爐熱態(tài)啟動(dòng)技術(shù)措施

2.2.1 熱態(tài)啟動(dòng)前準(zhǔn)備工作

（1）啟動(dòng)前，及時(shí)通知燃料部門，給鍋爐輸送煤質(zhì)較好、揮發(fā)分較高的燃煤，并且通知化驗(yàn)人員對入爐煤進(jìn)行化驗(yàn)分析，掌握好給煤特性。（2）運(yùn)行人員及時(shí)嚴(yán)格檢查鍋爐各風(fēng)機(jī)的狀態(tài)和參數(shù)，確保風(fēng)機(jī)在熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)，能夠正常啟動(dòng)。（3）通知油庫，及時(shí)投入燃油系統(tǒng)循環(huán)，保證鍋爐的油槍處于備用狀態(tài)，能夠及時(shí)投入使用。（4）給煤機(jī)啟動(dòng)前準(zhǔn)備工作要提前做好。（5）提前投入旁路進(jìn)行暖管疏水。（6）調(diào)整好汽包水位，設(shè)專人監(jiān)視，保持較低水位。（7）將鍋爐的過熱器以及再熱器的尾部煙氣擋板，上下二次風(fēng)擋板開度調(diào)整到鍋爐熱態(tài)吹掃規(guī)定開度。（8）及時(shí)檢查鍋爐所有風(fēng)門擋板，在熱態(tài)啟動(dòng)前，將其調(diào)整到點(diǎn)火開度，并且打開播煤風(fēng)門。

2.2.2 熱態(tài)吹掃

按冷態(tài)啟動(dòng)程序，啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)，逐漸加大一次風(fēng)量、二次風(fēng)量，開大引風(fēng)機(jī)煙氣擋板，對鍋爐床層進(jìn)行吹掃，達(dá)到控制燃燒率的目的。將一二次風(fēng)量及引風(fēng)機(jī)調(diào)整至30%MCR工況，當(dāng)所有風(fēng)機(jī)投運(yùn)后，根據(jù)床溫情況，迅速投入少量給煤機(jī)運(yùn)行，同時(shí)觀察床溫的變化情況，并根據(jù)床溫變化情況，加大或者減小一二次風(fēng)量及引風(fēng)機(jī)擋板開度，使鍋爐的煙氣含氧量、床溫、風(fēng)量有一個(gè)平衡的對應(yīng)關(guān)系，不至于床溫突升，氧量突降，或者床溫突降，氧量突升，如若床溫突降，應(yīng)該及時(shí)投入油槍穩(wěn)燃，保證熱態(tài)啟動(dòng)順利進(jìn)行。

2.2.3 點(diǎn)火風(fēng)量調(diào)整

（1）壓火后應(yīng)將再熱器煙氣擋板關(guān)小，將過熱器煙氣擋板全部打開。（2）根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整二次風(fēng)量，通過調(diào)整二次風(fēng)入口檔板，維持二次風(fēng)壓力6Kpa左右，另外通過調(diào)整上、下層二次風(fēng)擋板用以保證二次風(fēng)管道冷卻風(fēng)量，以避免啟動(dòng)風(fēng)機(jī)后床料反竄到風(fēng)管中去。（3）同時(shí)將兩臺一次風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，啟動(dòng)第一臺一次風(fēng)機(jī)后，將入口門開度控制在5%左右，啟動(dòng)第二臺一次風(fēng)機(jī)后，將兩臺一起調(diào)整，迅速將一次風(fēng)量加至臨界流化風(fēng)量，保證鍋爐流化風(fēng)量充足，流化狀態(tài)穩(wěn)定。

2.2.4 投煤操作方法

當(dāng)鍋爐一次風(fēng)量調(diào)整至臨界流化風(fēng)量時(shí)，運(yùn)行人員要根據(jù)床溫情況，逐步投入給煤機(jī)運(yùn)行，并以較快的速度將煤量加到鍋爐穩(wěn)燃的最小煤量，保證鍋爐燃燒穩(wěn)定，床溫逐步上升，3分鐘后觀察氧量變化情況，此時(shí)，通過判斷，若煙氣含氧量迅速下降，并且鍋爐床溫逐漸緩慢升高，此時(shí)即可判斷熱態(tài)投煤成功，將4臺給煤機(jī)設(shè)置為不間斷投煤；如果投煤后，煙氣含氧量無降低趨勢，鍋爐床溫也未升高，并且床溫快速降低，運(yùn)行人員應(yīng)立即中斷給煤，投入油槍進(jìn)行升溫，按照冷態(tài)啟動(dòng)的操作方法，進(jìn)行操作，切記不可繼續(xù)投煤，否則有可能發(fā)生爆燃，損壞鍋爐受熱面。

3 結(jié)語

循環(huán)流化床鍋爐的壓火及揚(yáng)火操作不但需要理論知識的掌握，更需要經(jīng)驗(yàn)的積累。在實(shí)際工作中要勤思考、多摸索，如果鍋爐故障設(shè)備在短時(shí)間內(nèi)能搶修完成，一方面鍋爐的余熱能夠得到充分利用，能以較快的速度帶滿負(fù)荷；另一方面可減少機(jī)組的非計(jì)劃停機(jī)次數(shù)，對于提高330MW循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性及電網(wǎng)的安全性都有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1]葉江明.電廠鍋爐原理及設(shè)備.第二版[M].北京：中國電力出版社，2007.

[2]劉德昌.循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行及事故處理[M].北京：中國電力出版社，2006.endprint