李永斌

摘要：鍋爐作為電廠能量轉換的重要環(huán)節(jié)，一直以來受到了廣泛的關注和深入的研究，目前為止，已經(jīng)歷了無數(shù)次的鍋爐技術革新，也使電力生產(chǎn)中流入了多種類型的鍋爐產(chǎn)品。其中，循環(huán)流化床鍋爐以其煤種適應性廣、負荷調(diào)節(jié)性好、穩(wěn)定燃燒、排污量少、易控制等諸多優(yōu)點而在電廠生產(chǎn)中得到了廣泛的應用，因此，循環(huán)流化床鍋爐機組的運行優(yōu)化直接關系著大多數(shù)火電廠的生產(chǎn)成本和經(jīng)濟效率，對其進行研究具有一定的實際意義。

關鍵詞：300MW循環(huán)流化床；鍋爐；機組；運行優(yōu)化

1、300MW循環(huán)流化床鍋爐啟動優(yōu)化

順利進行鍋爐點火啟動過程，有利于機組的快速啟動，盡早建立鍋爐灰循環(huán)，有利于鍋爐的均勻加熱，以及機組并網(wǎng)以后的快速升負荷。在鍋爐檢修結束，風量標定完畢，具備添加床料條件時，提前添加好床料。得到機組啟動命令后，確認鍋爐保護正確投入，四個外置床錐閥在關閉位置，按順序啟動一臺引風機，兩臺或三臺高壓流化風機（根據(jù)流化的需要確定），高壓流化風機啟動后，調(diào)整每個回料閥風箱風量，開啟外置床斜管的流化風門，確認每個外置床暢通后，再啟動一臺二次風機，兩臺一次風機。一次風機啟動后調(diào)整左右側一次風量在90kNm3/h左右，觀察鍋爐床壓的情況，一般要求床壓在10～11kPa左右。鍋爐點火時，左右側風燃器分別先投入一支油槍，觀察爐膛溫升情況，控制床溫上升速率小于100℃，點火1小時后，根據(jù)爐膛的溫升情況，可再投入其它兩支油槍。期間要求任何情況下，控制風道燃燒器溫度不大于900℃。鍋爐中部平均床溫達到350℃以后，啟動給煤線進行脈沖投煤，期間注意鍋爐氧量和床溫的變化情況，避免出現(xiàn)爆燃的情況。確認投煤燃燒正常以后，可逐步增加給煤量至40～50t，同時降低風燃器油槍的出力。待床溫升至650～700℃之間時，可逐漸停運風燃器油槍。通過上述啟動過程，可以看出整個啟動過程首先是推遲了部分輔機的啟動時間，節(jié)約用電；一次風量的調(diào)整，一次風量維持較低水平，減少熱量帶走，風機節(jié)電；提前投煤，提前退出油槍運行，節(jié)約了燃料成本。

2、300MW循環(huán)流化床鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整

（1）入爐煤粒度的控制。鍋爐設計時，爐膛的幾何尺寸是由密相區(qū)的速度決定的，所以要得到最佳的鍋爐運行性能必須控制燃煤的粒度。粒度大，引起排渣量大，床溫高，帶負荷能力低等問題；粒度過細，可能導致分離器超溫、飛灰可燃物高、床壓不能維持等問題。合理選取燃煤粒度、確定合理的流化速度使之與爐膛尺寸相配合，是提高碳粒燃燒效率以及鍋爐經(jīng)濟運行的重要舉措。燃煤粒度的確定必須綜合考慮設計參數(shù)、安全運行、碎煤機實際運行情況和冷澄器出力等多方面因素，并通過多次篩分試驗，確定適合鍋爐入爐煤粒度控制指標。（2）飛灰及底灰含炭量的降低。飛灰含炭量和底灰含炭量是鍋爐燃燒效率的重要參數(shù)，炭顆粒燃燒越完全，飛灰、底灰含炭量越低，主要通過合理的風煤配合和合理的一、二次風配合來實現(xiàn)。因為一次風量增加，內(nèi)循環(huán)加強，底澄停留時間加長，對底澄燃盡有利。但一次風量增加同時帶來了一些負面作用，磨損增加。且一次風量達到一定值時，床溫將降低，對底渣燃盡不利，過量空氣系數(shù)也會增加，導致鍋爐熱效率降低。因此，需要反復進行運行調(diào)整，以確定合適的一次風量和一、二次風比率。一次風量對飛灰影響明顯，它在設計上占總風量的45%（300MW負荷時，一次風量為2×202203Nm3/h）。該循環(huán)流化床鍋爐在運行調(diào)節(jié)中，為了降低對受熱面管壁的磨損，將一次風量降低到2×180000Nm3/h，后來又進一步降低到2×165000Nm3/h，這一措施不僅對降低管壁磨損效果顯著，同時使飛灰含炭量進一步降低，提高了鍋爐的運行經(jīng)濟性。

3、機組低負荷時的運行方式優(yōu)化

由于部分地區(qū)電網(wǎng)峰谷差很大，特別是后夜班低負荷時間較長，根據(jù)計劃負荷曲線加強與調(diào)度的溝通，確定單機負荷在低谷時段超過3h的時候，要合理安排2臺機組的出力，對減負荷機組的2臺循環(huán)水泵、二次風機和引風機，采取停運1臺的節(jié)電措施，特做如下優(yōu)化運行：（1）當機組負荷降至200MW時，將準備停運側二次風機的負荷逐漸降至空載后停運備用。因為在此負荷下，保留1臺二次風機運行，可保證鍋爐能正常燃燒。（2）當機組負荷減至180MW以下，真空在-79kPa以上，循環(huán)水溫升小于8℃，機組其他相關參數(shù)運行正常時，可停止1臺循環(huán)水泵。此時1臺循環(huán)水泵的循環(huán)水量已滿足機組對真空的要求。（3）當機組負荷降至130MW時，將同側引風機逐漸降至空載后停運備用。因為在此負荷下，保留1臺引風機運行，可以正常調(diào)節(jié)鍋爐負壓。（4）循環(huán)水泵、二次風機及引風機停運后進行啟動前的檢查，確保隨時具備聯(lián)投的條件，以便接到指令后能快速升負荷。（5）運行循環(huán)水泵的冷卻水壓力低于0.1MPa時，啟動管道泵，增加冷卻水壓力和冷卻水量，確保運行循環(huán)水泵的安全。（6）加強對單側風機運行時風煙系統(tǒng)的監(jiān)視與調(diào)整，特別應防止運行的單側風機過電流和爐膛壓力保護動作。

4、300MW循環(huán)流化床鍋爐輔機設備的節(jié)能優(yōu)化

風機傳統(tǒng)節(jié)流調(diào)節(jié)成本低，系統(tǒng)簡單，能源損失大，不適宜作為主要調(diào)節(jié)手段，變頻調(diào)節(jié)是一種有效經(jīng)濟的調(diào)節(jié)手段，例如某公司對兩臺一次風機、二次風機進行了變頻改造，通過增加電機變頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在風機入口門全開的狀態(tài)下，采用變頻調(diào)速控制裝置，通過改變風機的轉速，來控制風機的出力，降低電機電流，減少節(jié)流調(diào)節(jié)，當變頻故障時可以直接切換至工頻運行，具保證設備安全穩(wěn)定。采用變頻控制除了明顯的節(jié)電，還有很多優(yōu)點：變頻器的軟啟動/停止功能，啟動電流小，減小啟動電流對電機和電網(wǎng)的沖擊；變頻改造后風機入口調(diào)節(jié)門全開，減少磨損，進一步降低風道阻力；變頻器調(diào)節(jié)減少了風機以及電機的機械磨損，降低了軸承、軸瓦溫度。鍋爐排煙熱損失是鍋爐各項熱損失中比較大的一項，只有降低排煙溫度，才能降低排煙損失，通過在尾部煙道安裝低壓省煤器，來降低排煙溫度。低壓省煤器受熱面安裝于空預器出口至電除塵入口的四個上行豎直煙道內(nèi)，分甲乙兩側對稱布置，四個煙道內(nèi)各布置一組受熱面，錯列逆流，蛇形管屏形式。低壓省煤器分兩路取水，兩路取水均電動調(diào)整門調(diào)節(jié)流量，控制水溫85℃，給水被加熱后和加出水匯合后進入除氧器，通過低壓省煤器回水母管總電動調(diào)門，調(diào)整省煤器降溫幅度。通過在空預器出口豎直煙道增加低溫省煤器，平均排煙溫度由改造前的167℃可降到115℃左右，降低達50多度，節(jié)能效果非常明顯。

5、結束語

對300MW循環(huán)流化床鍋爐機組進行優(yōu)化，不僅保證了運行的安全性，還提高了運行的經(jīng)濟性，節(jié)約運行成本，整體上提高了電廠的經(jīng)濟效益。循環(huán)流化床鍋爐的獨特性能決定了其良好的發(fā)展趨勢，相關技術人員應當加強對循環(huán)流化床鍋爐的研究，提高運行效率，提高能源的利用率，保證不對環(huán)境造成污染。

參考文獻：

[1]300MW級循環(huán)流化床鍋爐機組運行分析[J].郝獻其.山東工業(yè)技術.2014（16）.

[2]300MW機組循環(huán)流化床鍋爐燃燒特性分析[J].徐婷婷，蔡斌.內(nèi)蒙古電力技術.2013（06）.

[3]循環(huán)流化床鍋爐運行調(diào)節(jié)分析[J].谷海濤.能源與節(jié)能.2018（03）.

（作者單位：平朔煤矸石發(fā)電有限責任公司）