相邻锅炉一次热风联络技术在CFB锅炉上的应用

艾　冲

(京能(赤峰)能源发展有限公司 运行部，内蒙古 赤峰 024007)



相邻锅炉一次热风联络技术在CFB锅炉上的应用

艾冲

(京能(赤峰)能源发展有限公司 运行部，内蒙古 赤峰 024007)

摘要：针对循环流化床锅炉冷态启动用油量较大的问题，采用两台相邻锅炉一次热风风道联络的方法，实践中利用邻炉一次热风进行锅炉冷态启动，以煤代油缩短锅炉点火投油时间。结果表明：此方法使锅炉冷态启动时的用油量大幅下降，达到了显著的节能效果，并在此基础上展望了一次热风联络技术在锅炉防腐保养、冬季防冻等方面的应用前景。

关键词：一次热风；循环流化床锅炉；冷态启动；节油

在循环流化床锅炉机组运行中，由于锅炉结构特性而造成冷态启动用油量较大。在保证锅炉安全的前提下，如何减少冷态启动耗油量，对于提高锅炉冷态启动过程的经济性具有重大意义。因此，可将两台相邻锅炉一次热风风道进行联络，在锅炉冷态启动时利用邻炉一次热风加热床料，以煤代油达到锅炉冷态启动节油的目的。

1设备简介

京能(赤峰)能源发展有限公司的2×135 MW供热机组于2008年底正式投入商业运行，锅炉为无锡锅炉厂生产的UG-480/13.7-M型超高压一次中间再热循环流化床锅炉，锅炉配备的一次风机、二次风机、引风机和高压流化风机各设两台。一次风机、二次风机均为6 kV电机拖动，未装变频器，出力采用入口挡板调节；引风机采用变频调节方式。启动燃烧器总点火容量约为28%BMCR。锅炉设有4只床下启动燃烧器和4只床上启动燃烧器。4只床下启动燃烧器布置在水冷风室下部，其点火热容量约为15%BMCR，每只油枪出力为1 200 kg/h；4只床上启动燃烧器布置于布风板上3 m处，其点火热容量约为13%BMCR，每只油枪出力为1 000 kg/h。床上和床下装置的油枪均燃用0#轻柴油，油枪采用机械雾化方式。锅炉前墙布置6台皮带给煤机。锅炉的基本参数如表1所示。

表1　锅炉基本参数

2邻炉一次热风联络管的设计

两台锅炉的一次热风通过1 500的管道连接。联络管由1#锅炉一次风空气预热器出口左侧热一次风风道接至2#锅炉一次风空气预热器出口右侧热一次风风道，期间1 500的管道穿出锅炉房墙体时无钢架梁遮挡。由于一次热风温度在230 ℃左右，考虑到密封性和运行调整需要，当两台炉之间有热风管道连接时，其上应串联两道挡板门，或装设一道严密的隔绝门。所以在连接风道上加装一道电动隔绝门和一道手动调节挡板，其结构如图1所示。

1.热风联络管2#锅炉侧电动隔绝门；2.热风联络管金属膨胀节；3.热风联络管1#锅炉侧手动调整门

图1热风联络管结构

锅炉启动时，锅炉床料的流化风主要通过4根530的点火风管道和4根530的混合风管道供给，其流通面积为1.764 m2，1 500管道的流通面积为1.766 m2，满足所需风量。

根据《DL/T 5121-2000火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》中的要求，热风管道壁厚为3～4 mm，对于压力高、温度高的大截面风道，其壁厚可按放大1 mm选用[1]。考虑到该连接风道的运行工况,以及其连接的一次热风道壁厚也为5 mm，所以该连接风壁厚选用5 mm。

考虑到当两台炉都投入运行后，连接风道对两台炉膨胀量的影响，在连接风道中间加装1 500的不锈钢膨胀节，以及在连接风道两端加装弹簧支架来满足两台炉的水平膨胀量和垂直膨胀量。

3邻炉一次热风进行冷态启动方法

在锅炉冷态启动时，本炉建立风烟系统，邻炉启动两台一次风机，并适当提高一次风量、风压及氧量。本炉一次风通过空气预热器后与一次热风联络管送来的邻炉热风混合，提高本炉一次热风温度。这种运行方式有以下几点好处：

1)可以灵活调节一次热风温度，控制锅炉各部温升速度；

2)可以使空气预热器的温度逐渐升高或降低，防止空气预热器温度骤升或骤降而影响空气预热器寿命[2]；

3)在锅炉启动后可以逐步关闭锅炉一次热风联络门，实现邻炉一次热风平稳切换至本炉一次热风。

当两台锅炉一次热风进行联络操作时，运行人员要保证缓慢开启一次热风联络门，并观察邻炉运行情况是否正常，当邻炉运行稳定后，再逐渐全开一次热风联络门。当本炉一次风机运行正常后，将本炉一次风机入口调门开度调整到20%，同时加大邻炉一次风机出力，维持本炉一次风量不低于临界流化风量。当本炉平均床温达到120 ℃或上升缓慢时，启动床下油枪，控制锅炉升温速度，同时注意锅炉各部温度变化速率应小于80 ℃/h。

当本炉床温达到700 ℃以上后，本炉空气预热器的出口风温与邻炉送来的热一次风温差较小，此时可以进行解列操作，解列时对本炉的床温影响较小。解列前，应适当增加本炉给煤量保证床温有上升趋势，然后缓慢开大本炉一次风机入口调门至联络前的开度，同时调整邻炉一次风机出力，始终维持本炉一次风量稳定。当两台锅炉一次风调整稳定后，逐渐关闭一次热风道联络手动门。一次热风道联络手动门全关后，关闭一次热风联络隔绝电动门，保证阀门关闭严密，不漏风。一次热风解列时应缓慢操作，注意监视锅炉床温变化趋势，防止床温下降过快影响锅炉燃烧。

实践证明：在一次热风联络与解列操作时，只要及时缓慢地调整一次风入口调门及两台锅炉一次热风联络门，保证一次风压力、风量及温度变化尽可能的平缓，就不会对锅炉造成太大的影响，也不会出现因一次风联络而造成锅炉燃烧不稳的现象。

4利用相邻锅炉一次热风联络技术进行冷态启动达到的效果

两台锅炉一次热风未联络时的锅炉冷态启动投油时间为5.5 h耗油量在10 t左右。未利用邻炉一次热风优化冷态启动时床温与耗油量的参数曲线如图2所示。

两台锅炉一次热风联络后，锅炉冷态启动点火前2 h利用邻炉一次热风与本炉一次风混合加热床料，使床料在投油前就能加热至120 ℃左右，并且整个投油期间均使用邻炉一次热风，提高本炉一次风温度，以煤代油降低启动耗油量，经过优化启动后可以使投油时间缩短1.5 h左右，启动耗油量大幅下降。床温与耗油量的参数曲线如图3所示。

图2　未利用邻炉一次热风优化启动时床温与耗油量参数曲线

图3　利用邻炉一次热风优化启动后床温与耗油量参数曲线

采用两台锅炉一次热风联络并利用邻炉一次热风进行冷态启动后，单次启动耗油量仅为3.976 t， 而以

往锅炉冷态启动时的耗油量最低为9.088 t/次，可见单次冷态启动节约燃油量为5.112 t。若柴油每t按8 500元计算，每次冷态启动可节约资金43 452元，减去煤电损耗费用，共节约38 028元。若按两台锅炉按每年启动7次计算，每年可节约26.6万元人民币，提高了企业的经济效益。

5结语

两台锅炉进行一次热风联络后，以煤代油启动锅炉时，提高了启动时的一次风温度，缩短锅炉点火投油时间，节约了燃油，其节能效果显著。同时两台锅炉一次热风联络后，也可以在以下两方面加以实践：

1)当一台锅炉因一次风机故障、空气预热器漏风等原因导致一次风量不足时，可以通过邻炉一次风进行补充，提高机组安全性。

2)在锅炉停运期间，利用邻炉一次热风对锅炉进行烘干保养[3]，延长锅炉寿命。在冬季停炉期间，邻炉一次热风加热锅炉本体，可以起到防冻的效果。

参考文献

[1]国家电力公司华东电力设计院.DL/T 5121-2000.火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程[S].

[2]冯德群，蒲平，毛旭波.相邻锅炉热风互送方案在某发电厂的应用[J].节能技术，2012(6)：568-570.

[3]杨新生.锅炉停运期间炉管外壁的防腐[J].热力发电，2005(7)：57-58.

(责任编辑张凯校对佟金锴)

Application of the sharing of the Hot Primary Air from Neighboring CFB

AI Chong

(Operation Department,Chifeng Corporation,Beijing Energy Investment Holding Co.,Ltd.,Chifeng 024007,Inner Mongolia)

Abstract：In order to avoida largeamountofoilused during the cold start of the CFB boiler,hot primary air ductsof twoadjacentboilerswereconnected.The hot primary airfrom the neighboring boilercoldstartwas used to heat the starting boiler,and then shortenthetimeforoilignition.Operation results show that there is asubstantialdeclineat the boilercoldstartand the energy savingeffectissignificant.Based on the practices,theprospectsofthe hot primary airsharing technologyapplied to theanti-corrosionmaintenance andfreeze-proofinginwinterof the CFB boiler was discussed.

Key words：Hot primary air;CFB;Cold start;Oil saving

DOI：10.13888/j.cnki.jsie(ns).2015.01.012

作者简介：王晓文(1966-)，女，辽宁锦州人，教授，硕士生导师，主要从事电力系统运行与控制的研究。

基金项目：国家自然科学基金(61372195)

收稿日期：2014-05-22

中图分类号：TK229

文献标识码：A

文章编号：1673-1603(2015)01-0047-03