劉眾元，邢秀峰，孫 剛

（國網(wǎng)山西省電力公司山西電力科學(xué)研究院，山西 太原 030001）

大型循環(huán)流化床鍋爐常用點(diǎn)火方式的比較

劉眾元，邢秀峰，孫 剛

（國網(wǎng)山西省電力公司山西電力科學(xué)研究院，山西 太原 030001）

針對現(xiàn)在大型循環(huán)流化床鍋爐的床上點(diǎn)火方式和床下點(diǎn)火方式進(jìn)行了詳細(xì)的說明，并對這兩種點(diǎn)火方式從多個(gè)方面進(jìn)行了比較分析，最后闡述了不同點(diǎn)火方式在實(shí)際運(yùn)行中應(yīng)注意的問題。

循環(huán)流化床鍋爐；點(diǎn)火方式；床上點(diǎn)火；床下點(diǎn)火

0 引言

循環(huán)流化床鍋爐因其燃料適應(yīng)性廣、負(fù)荷調(diào)節(jié)性強(qiáng)及環(huán)保性能優(yōu)良等特性在我國得到了快速發(fā)展。我國現(xiàn)有不同容量的循環(huán)流化床鍋爐3 000多臺，超過90 000MW投入商業(yè)運(yùn)行。截止目前，已投運(yùn)的300MW級循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組達(dá)到40多臺，已投運(yùn)與在建的300 MW等級循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組總和則達(dá)到了110多臺。此外，世界上單機(jī)容量最大的我國600MW超臨界循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組正在建設(shè)過程中。

1 現(xiàn)在大型循環(huán)流化床的主要點(diǎn)火方式

所謂的床上油槍點(diǎn)火是在布風(fēng)板以上爐膛密相區(qū)布置點(diǎn)火油槍，通過床上油槍加熱床料來完成點(diǎn)火。點(diǎn)火時(shí)首先使床料呈流化狀態(tài)，火焰從床料上方適當(dāng)位置噴入料層。料層在高溫火焰烘烤、輻射作用下，逐漸加熱升溫，最終達(dá)到投煤溫度。

床下風(fēng)道燃燒器點(diǎn)火是在爐膛下部風(fēng)室前設(shè)置點(diǎn)火風(fēng)道，在點(diǎn)火風(fēng)道內(nèi)設(shè)置油槍。油槍燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔?，通過高溫?zé)煔馀c流化用一次風(fēng)混合后穿過布風(fēng)板對床料進(jìn)行加熱。高溫?zé)煔夂痛擦蠌?qiáng)烈的氣固兩相間的傳熱，使點(diǎn)火燃燒器的熱量可以有效轉(zhuǎn)移給床料。

床上和床下聯(lián)合點(diǎn)火方式是鍋爐及布置有床上油槍，又布置有床下風(fēng)道燃燒器，點(diǎn)火時(shí)床上和床下油槍聯(lián)合使用。

2 不同點(diǎn)火方式的比較

2.1 從點(diǎn)火耗油量方面比較

從點(diǎn)火耗油量方面比較，床上點(diǎn)火方式耗油量大，床下點(diǎn)火耗油量小。這是因?yàn)椴捎么采嫌蜆岦c(diǎn)火時(shí)，油槍燃燒后產(chǎn)生的熱煙氣開始時(shí)向下流動，然后在一次風(fēng)的作用下，向上流動，形成V字形的流動軌跡。這樣產(chǎn)生的熱煙氣不能充分地和床料混合，因此加熱床料的效率不高。點(diǎn)火期間用油量大，點(diǎn)火成本較高。如果油槍向下的角度越小，混合地越差，熱量利用率越低。

采用床下油槍點(diǎn)火時(shí)，油槍燃燒后產(chǎn)生的熱煙氣和流化用一次風(fēng)混合，然后通過風(fēng)室后穿過布風(fēng)板，和布風(fēng)板上面的床料混合。因?yàn)楦邷氐臒嵋淮物L(fēng)完全通過床料，所以和床料的混合比較均勻，加熱效率高。與床上點(diǎn)火相比可以節(jié)油40%～60%。而且床下點(diǎn)火加熱均勻，升溫穩(wěn)定。

2.2 從點(diǎn)火啟動時(shí)間來比較

從點(diǎn)火啟動時(shí)長上比較，如果油槍出力相等時(shí)，床上點(diǎn)火啟動時(shí)間比較長，床下點(diǎn)火時(shí)間短。這是因?yàn)榇采嫌蜆尞a(chǎn)生的熱量很大一部分直接飄到爐膛上方而沒有用來加熱床料。而風(fēng)道燃燒器點(diǎn)火方式效率高，大部分熱量都用來加熱床料了，這樣加熱床料就比較快。

由于風(fēng)室下邊空間的限制，在大型循環(huán)流化床鍋爐下部設(shè)計(jì)許多個(gè)點(diǎn)火風(fēng)道是不現(xiàn)實(shí)的。并且由于風(fēng)道燃燒器的尺寸的限制，防止燒壞風(fēng)道的澆注料，單個(gè)風(fēng)道燃燒器的負(fù)荷也有一個(gè)限度。因此，同樣級別的鍋爐床上油槍的總出力通常要比床下油槍的總出力大。所以，在實(shí)際運(yùn)行中，有可能采用床上油槍點(diǎn)火時(shí)的點(diǎn)火啟動時(shí)間會更短。

2.3 從點(diǎn)火的難易程度來比較

從點(diǎn)火難易程度來比較，床上油槍點(diǎn)火相對容易。這是因?yàn)轱L(fēng)道燃燒器點(diǎn)火時(shí)，要保證床料流化，風(fēng)量比較大，容易把油槍吹滅。另一方面，風(fēng)道燃燒器點(diǎn)火時(shí)，受到風(fēng)道尺寸的限制，配風(fēng)不當(dāng)?shù)脑?，很可能使火焰偏斜貼壁，燒毀風(fēng)道燃燒器澆注料，燒壞點(diǎn)火風(fēng)道。而床上油槍點(diǎn)火時(shí)，油槍點(diǎn)火用風(fēng)一般都是二次風(fēng)，它的控制相對比較簡單，只要有足夠的壓頭，不讓火焰貼壁，燃燒一般都比較好。

2.4 從系統(tǒng)的復(fù)雜程度來比較

從系統(tǒng)的復(fù)雜程度來比較，床下點(diǎn)火風(fēng)道系統(tǒng)復(fù)雜，床上點(diǎn)火系統(tǒng)相對簡單。采用床下風(fēng)道燃燒器點(diǎn)火時(shí)，需要設(shè)置專門的點(diǎn)火風(fēng)道，點(diǎn)火風(fēng)道需要有足夠的尺寸，風(fēng)道內(nèi)部要設(shè)置澆注料。因此整個(gè)點(diǎn)火風(fēng)道的布置比較困難。

2.5 從床溫的均勻性來比較

采用床下風(fēng)道燃燒器點(diǎn)火時(shí)，熱一次風(fēng)均勻地穿過布風(fēng)板，對床料的加熱比較均勻，只要二次風(fēng)均勻，床溫基本均勻。而床上油槍點(diǎn)火時(shí)，油槍附近床溫比較高，均勻性較差。

2.6 從安全方面比較

從點(diǎn)火安全性來講，床上點(diǎn)火相對安全。床下風(fēng)道點(diǎn)火時(shí)床溫比較均勻，如果床料中可燃物較多時(shí)，容易發(fā)生床料爆燃事故。這是因?yàn)榇擦媳痪鶆蚣訜?，而不是局部加熱，?dāng)床料里面可燃物含量比較高時(shí)，在床料被加熱到床料里可燃物的著火溫度時(shí)，整個(gè)床料里的可燃物會迅速著火，釋放出大量熱量，熱量沒辦法被及時(shí)帶走，床溫迅速升高，就可能在點(diǎn)火啟動時(shí)發(fā)生結(jié)焦。而床上油槍點(diǎn)火時(shí)，床溫相對偏差比較大，床料中的可燃物局部燃燒，釋放熱量較少，不容易發(fā)生床料爆燃。另一方面風(fēng)道燃燒器點(diǎn)火容易發(fā)生燒毀風(fēng)道的事故，嚴(yán)重時(shí)需停爐處理。

3 針對不同點(diǎn)火方式運(yùn)行時(shí)要注意的問題

循環(huán)流化床鍋爐，無論采用哪種點(diǎn)火方式，點(diǎn)火時(shí)點(diǎn)火燃燒器放出的熱量可分為三部分，即流化風(fēng)帶走的熱損耗、床料向受熱面的散熱和床料升溫吸收的熱量。其中床料升溫吸收的熱量比例越高，對點(diǎn)火升溫越有利。而對于給定的鍋爐，床料向受熱面的散熱調(diào)節(jié)的余度較小，所以點(diǎn)火期間主要是調(diào)節(jié)流化風(fēng)帶走的熱損耗。

對于床上點(diǎn)火方式，主要是在保證流化的前提下，盡力減小流化用一次風(fēng)量。所投燃燒器的二次風(fēng)量可以根據(jù)燃燒情況進(jìn)行調(diào)整。未投的燃燒器的二次風(fēng)量可適當(dāng)減小，保證不返風(fēng)即可。

對于床下點(diǎn)火方式主要是考慮流化和風(fēng)道燃燒器的溫度。只要能夠流化，并且風(fēng)道燃燒器不超溫，一次風(fēng)量越低越好。二次風(fēng)量也盡量要少。并且要注意就地觀察著火情況，觀察火焰是否偏斜，以免燒壞點(diǎn)火風(fēng)道。

對于床上床下聯(lián)合點(diǎn)火時(shí)，要先投用床下油槍加熱床料。當(dāng)床下油槍出力達(dá)到最大，床溫也基本平衡時(shí)，再投入床上油槍，使床溫繼續(xù)升高，直到達(dá)到投煤溫度。

4 結(jié)論

大型流化床鍋爐采用床上和床下聯(lián)合點(diǎn)火是比較理想的方式。將床上油槍與床下點(diǎn)火油槍聯(lián)合起來使用，發(fā)揮它們各自的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)對方的不足。聯(lián)合點(diǎn)火方式與單獨(dú)使用床上點(diǎn)火、床下點(diǎn)火方式相比，既能降低床下油槍的實(shí)用熱功率以減少燒壞點(diǎn)火風(fēng)道耐火層和非金屬膨脹節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)，又能降低床上油槍的實(shí)用熱功率，防止加熱不均或油霧化質(zhì)量不好引起床料結(jié)焦，此種點(diǎn)火方式尤其適用于煤質(zhì)差著火困難的鍋爐。

Com parison of Common Firing Modes of Large-scale CFB Boiler

LIU Zhong-yuan，XING Xiu-feng，SUN Gang
（State Grid Shanxi Electric Power Research Institute of SEPC，Taiyuan，Shanxi 030001，China）

This paper illustrated the technology of firing in bed and firing under bed inmodern large scale CFB boiler，and then compared the different firingmodes inmany aspects，finally pointed out the problemsofdifferent firingmodes in actualoperation.

CFB boiler；firingmode；firing in bed；firingunderbed

TK227.7

B

1671-0320（2014）03-0066-02

2014-02-13，

2014-03-14

劉眾元（1982-），男，山西繁峙人，2008年畢業(yè)于西安交通大學(xué)動力工程及工程熱物理專業(yè)，碩士，工程師，從事電站鍋爐的相關(guān)研究；

邢秀峰（1982-），男，山西五臺人，2007年畢業(yè)于太原理工大學(xué)熱能工程專業(yè)，碩士，工程師，從事電站鍋爐的相關(guān)研究；孫 剛（1984-），男，山西忻州人，2010年畢業(yè)于華北電力大學(xué)熱能工程專業(yè)，助理工程師，從事信息安全工作。