600MW“W”火焰汽包炉的烟煤启动

王仁重

摘 要：文章介绍了某电厂在机组冷态启动方式下，在点火后一两小时就投入磨煤机，采用以煤代油方式升温升压达到节约燃油的目的，以及这种方式存在的问题及一些解决方法。

关键词：无烟煤汽包锅炉；烟煤启动；爆炸；循环停滞；设备情况

某电厂扩建工程2×600MW机组锅炉是东方锅炉（集团）股份有限公司制造的DG2030/17.6-II3型亚临界参数、自然循环、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、露天布置、全钢构架、全悬吊结构、“W”型火焰、“∏”型汽包锅炉。锅炉共配有6台双进双出磨煤机，36个32OD双旋风煤粉燃烧器；每台磨煤机带6只煤粉燃烧器。燃烧设备采用双拱绝热炉膛、双旋风煤粉燃烧器。燃烧器错列对称布置于炉膛下部的炉拱上，前、后各18只。炉前燃油系统采用回油调压方式，燃用#0轻柴油，两级点火。每只煤粉燃烧器配置1只简单机械雾化油枪，前、后炉拱上各18只，总出力22.5%BMCR。锅炉水循环方式为自然循环，整个炉膛由无内螺纹全焊膜式水冷壁构成，930根水冷壁管与6根集中下降管以及160根引入管和168根引出管组成84个循环回路。

1 烟煤启动过程

1.1 启动前的准备工作

（1）设备部和检修点检负责对现行油枪雾化片进行摸底检查，并进行雾化片及油枪管清理，至少要保证上纯烟煤磨煤机所对应油枪完好，以便提前投入该煤粉燃烧器。（2）启动前，通知燃运对部分原煤仓进纯烟煤（一般为A、B、E制粉系统）（原煤仓的存煤要求烧空或转空）以便升炉过程提前投粉，以达到减少锅炉启动油耗量的目的。（注意事项：原煤上仓前必须取样化验，防止上错煤种。）（3）安排足够的专职捅煤人员进行捅煤。防止因断煤而使磨煤机被迫停运从而达不到节油的目的，甚至还有使制粉系统爆炸的危险。（4）燃料提供燃用烟煤的工业分析数据。

1.2 具体操作方法

（1）锅炉上水后投入炉底加热系统，使炉水温度上升到60℃以上。（2）在启动风烟系统的同时启动一次风机，并投入暖风器同时预暖待投运制粉系统。（3）锅炉点火前投入空预器连续灰。此项工作必须做好，制粉系统启动初期必定会有部分煤粉燃烧不充份，被带到尾部烟道。（4）点火后当一次风温约160℃制粉系统分离器出口风温约60℃左右时启动制粉系统，启动前应将油枪切至该制粉系统。（一般首台磨煤机启B磨煤机。）磨煤机的启动运行注意事项和有关规定如下：a.控制煤机的初始一次风管风速不低于20M/s，在粉管粉速低于和等于24M/s以下关闭乏气风门挡板运行，大于24M/s根据着火情况开启乏气风门挡板运行；b.烟煤磨制期间应控制磨煤机出口温度在70-90℃；c.如试投磨煤机后发现煤粉不着火，大屏超温，相关人员应进行分析，寻找原因，制定新的磨煤机试运操作方法，然后再次进行试投。d.如发现燃烧器喷口回火（消旋叶片管处有烟冒出），应立即停运回火的燃烧器，并点动开启对应燃烧器一次风吹扫风。如回火不能消除应立即关闭一次风管的气动门和电动门。e.制粉系统原煤仓发生堵煤应在10分钟内处理好，如二台给煤机均断煤时间超过15分钟，应停止磨煤机运行，并投入该磨煤机惰化蒸汽。热态重新启动磨煤机后应及时启动给煤机，并退出惰化蒸汽。（如果B磨煤机短时间内不能再次启动，则应关闭B磨煤机所有风门挡板，惰化蒸汽可在投入半小时内试退）。f.因烟煤与设计煤种特性相差太大，制粉系统初次运行，可能出现一些不可预料的情况，一旦出现异常应立即查明原因，制定相关处理措施。但如果威胁设备安全应立即终止，并按相应事故处理规定进行处理。（5）逐渐建立磨煤机料位，并保持较高的磨煤机料位，当制粉系统出力20t/h以上，炉膛出口烟温达300℃左右时，投运燃烧器的油火检及煤火检指示良好时，可以试退投运燃烧器的助燃油枪。（6）汽轮机冲转后，可对第二台磨煤机进行暖磨。机组并网后，启动第二套制粉系统。一般来讲第二台磨煤机的助燃油枪在磨煤机料位建立后就可退出。（7）当负荷达到100MW左右可以对第二台磨煤机进行暖磨，150MW左右可以试启。此时启磨煤机还是需要助燃油枪，但可以视燃烧火检情况提前退油。（8）一般来说，第四台磨煤机的启动不需要助燃油枪，至此可以按以前的启动方式进行后续工作。

此启动方式可以控制启动耗油在20吨以下，控制好的话可以在10吨以下。主要是从点火到第一台磨煤机退油耗油较多一般为3吨到8吨之间。另外，有时原煤仓并没有两边烧空，只有单边进烟煤，由于双进双出直吹式制粉系统的灵活性，也能达到耗油在20吨以下的目的。下面我们来看传统启动耗油情况。该厂2006年投产初期，机组冷态启动时，每次启动耗油量为200吨左右/次，随着设备状况逐渐好转，启动用油稳定在110吨左右，再难以突破。通过研究机组冷态启动时，锅炉各阶段耗油情况如下：

根据锅炉各阶段耗油情况发现：从锅炉点火到汽轮机冲转需时6小时左右，约耗35吨燃油；汽轮机组冲转至并网需时2小时，约耗20吨燃油；从并网到启第一台制粉系统需时45分钟，约耗燃油10吨；从启动第一台制粉系统到退油需2小时30分，此阶段约耗燃油45吨左右。显然用烟煤启动极大地节约了开机用油，降低了开机成本，提高了经济效益。

下面再来讨论600MW燃用无烟煤W炉烟煤启动存在的问题：（1）制粉系统爆炸。该厂的制粉系统是按磨制烟煤设计，并没有防爆装置。着火温度是表征煤燃烧特性的重要指标，褐煤的着火温度约370℃，烟煤470～500℃，无烟煤为700℃，该厂无烟煤为836℃，现在我们需要用设计磨制着火温度为800℃的磨煤机来磨制着火温度只有500℃的烟煤。因此，制粉系统爆炸的可能性极大。事实上只要分离器出口温度控制得当，制粉系统未故障停运爆炸的可能性还是很小的。万一在运行中要故障停运，首先应将给煤机皮带上的原煤走空，再将磨煤机里的煤粉抽空，然后在停运。此方法可以有效的防止制粉系统爆炸。但是有时制粉系统需紧急停运，此时就大大增加了爆炸的危险，爆炸不仅会损坏设备，还会伤害人身。后来在磨煤机上增加了防爆门，通过防爆门泄压有效的保护人身设备安全。同时在每台磨煤机增加了惰化蒸汽管通过惰化蒸汽来防止制粉系统爆炸。（2）受热不均匀。该厂锅炉为W炉，每套制粉系统所对应的燃烧器以及对应的油枪在炉膛中是对称布置的且在同一层。从结构上看传统用油枪启动的方式，可以通过切换油枪使得炉子受热均匀。现在使用烟煤代替油枪来启动，在运行方式上有失灵活。这使得炉内受热不均，甚至出现局部循环停滞的现象，使得汽包某根下降管中水不流动从而使外壁温度出现温差。目前此现象还没有得到很好地解决。但是通过降低开机烟煤热值，燃烧的微量调整以及通过定排放水增加循环流动可以缓解这种现象。

2 结束语

燃用无烟煤的W炉的烟煤启动，在启动过程中由于煤种变化跨度大，难免出现一些问题，但是只要控制得当及时作调整，无疑这种启动方式能够产生巨大的经济效益。同时，目前深度调峰次数越来越多，这种启动方式对此也有巨大指导意义。

参考文献

[1]叶江明.电厂锅炉原理及设备[M].北京：中国电力出版社，2004.

[2]汪淑奇，文炼红，杨继明.单元机组设备运行锅炉设备与运行[M].北京：中国电力出版社，2009.