330MW循環流化床鍋爐壓火及揚火操作技術淺析

潘子博

摘 要：壓火及揚火操作是循環流化床鍋爐運行中的特有的操作方式，本文詳細闡述了330MW循環流化床鍋爐壓火及揚火操作技術。

關鍵詞：循環流化床；壓火及揚火；操作技術

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

神華準能集團公司矸石發電公司二期兩臺330MW機組鍋爐是由東方鍋爐（集團）股份有限公司自主研發而成，鍋爐型號為DG1177/17.4-Ⅱ2亞臨界參數循環流化床鍋爐，由于循環流化床鍋爐具有蓄熱能力強的特點，可以將機組負荷降至最低穩定負荷，采用停爐不停機的特殊運行方式來處理鍋爐缺陷，減少機組非計劃停運次數，節約啟動成本，提高機組經濟效益。

1 淺析鍋爐壓火操作

1.1 鍋爐壓火的概念

循環流化床鍋爐壓火指在非常規狀態下，短時間內通過盡快停止給煤機及所有風機運行，充分利用爐膛內物料蓄熱特性，使鍋爐短時間內處于停爐密閉狀態。其優點主要有：節油經濟性高，可以減少機組的非停次數，縮短機組再啟動時間等[1]。

1.2 鍋爐壓火技術措施

1.2.1 壓火前的準備工作

（1）有計劃的鍋爐壓火，應提前通知化驗人員取樣化驗鍋爐煤倉的余煤，若余煤煤質較差，必須在壓火前將次煤燃盡，防止壓火啟動時，由于煤質差，導致啟動失敗，并且及時通知輸煤值班員對煤倉補質量較好的煤種。（2）對機組設備全面檢查一次，并全面統計鍋爐設備缺陷。（3）為減少鍋爐壓火后的熱量損失，同時保證汽輪機的在鍋爐壓火操作過程中的安全運行，應先倒換輔汽汽源為臨機或啟動鍋爐接帶，同時確認輔汽供軸封熱備用狀態良好。（4）為保證壓火過程中給水的安全可靠，指定專人監視汽包水位，保證3臺50%額定容量電動給水泵正常運行和備用。（5）機組旁路系統提前暖管熱備用。（6）根據計劃壓火時間的要求，合理調整床壓在適當的范圍，避免床壓過高或過低，并有計劃的提前停止冷渣器運行。（7）按照停爐規定，在鍋爐壓火前，要對對受熱面進行全面吹灰一次，保證受熱面清潔，有利于壓火后的啟動。（8）按照停爐規定，對鍋爐的事故放水電動門及過熱器對空排汽電動門等進行傳動試驗，保證這些電動門在啟動時，能夠及時有效的開啟，防止啟動過程中汽壓過高，導致啟動失敗。（9）作好停爐過程中的事故預想（如壓火過程中發生超壓，滿水等），保證在壓火后啟動過程中，鍋爐的一切保護能夠投入正常，及時動作。（10）壓火前，應該將鍋爐床溫控制在安全的范圍內，在此基礎上盡可能高些，保證啟動時床溫足夠，利于壓火后一次性啟動。

1.2.2 壓火操作過程

（1）當接到鍋爐壓火命令時候時，應首先中斷給煤。（2）停止投煤后，立即將鍋爐主再熱器減溫水所有閥門關閉。（3）引風機、一次風機、二次風機和高壓流化風機此時保持運行，并嚴格監視氧量及床溫等的變化。當氧量達到（11-13%），床溫低于正常運行床的50度左右時，可以判斷，爐膛中煤的揮發份已經抽盡，迅速開始執行停風機操作，依次停運一次風機、二次風機、引風機，并快速關閉鍋爐一切風煙擋板和風門進行爐膛密閉。（4）為了保持返料器及返料腿中的循環灰及吹掃返料系統中的可燃氣體，應繼續運行高壓流化風機。（5）待返料器中的循環灰返送完畢，只有當返料器的金屬壁溫在小于260℃，且返料器中無循環灰，即可停止高壓流化風機運行。

1.2.3 壓火操作要點分析

（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啟動產生很大的影響，實踐證明壓火前床壓一般保持在7-8KPa左右，即對應床料靜止高度為700-800mm較好。（2）壓火前的準備工作要做到位。若鍋爐是通過申請，能夠有計劃的進行壓火操作，應該提前作好各項壓火準備工作，比如鍋爐吹灰、對空排汽電動門、事故放水電動門，旁路系統暖管等的傳動試驗。（3）壓火操作時控制好汽溫的重要性。壓火后如應該及時關閉減溫水，防止鍋爐側、汽機側的汽溫迅速下降，防止在熱態啟動時，由于鍋爐側蒸汽溫度與汽機側汽缸金屬溫度相差太大，導致機組的熱態恢復時間過長，產生汽輪機水沖擊的危險；另一方面防止由于蒸汽參數偏離過大，導致熱態啟動過程中，汽機側的差脹，軸向位移及振動等參數超限，不利于熱態啟動的調整。（4）壓火操作時要把握好停風機的最佳時機。如過早停風機可能導致料層結焦，熱態恢復時候發生爆燃；過晚停風機可能導致壓火操作失敗。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明顯降低的趨勢，然后再停止送、引風機。這樣做的原因是，只要煙氣含氧量迅速上升，此時就能夠說明，鍋爐爐膛中，入爐煤的揮發份正在迅速析出，只要上升到（11-13%）左右，此時就相對安全了，入爐煤中的揮發份大部分已然析出，鍋爐爐膛中的可燃氣體已經很少，就不至于發生料層結焦的事故。（注意：停止風機后，應該迅速關閉風機的煙氣擋板，將鍋爐的熱量損失降到最小，為壓火后的維修，以及一次性熱態啟動，爭取足夠長的時間）。（5）壓火后對各項參數的的監視。壓火后如果發生爐膛內的受熱面泄漏、結焦、返料器內二次燃燒以及尾部煙道二次燃燒事故，應及時投入蒸汽吹灰器進行吹灰滅火。（6）壓火過程中要對鍋爐的汽包水位進行嚴密的監視和及時的調整。防止因為鍋爐汽包水位在壓火時和熱態啟動時，水位波動較大，觸發鍋爐保護，導致壓火過快，熱態啟動失敗。運行中當工況變化不穩定時應加強水位監視與調整，遵循停爐后的正常要求，防止汽包壁溫差過大[2]。

2 壓火后熱態啟動淺析

2.1 熱態啟動的概念

循環流化床鍋爐停爐后平均床溫仍高于650℃的狀態叫做熱態，此時我們可以利用其床料含有極大的蓄熱量來滿足投煤要求，而無需投入啟動燃燒器直接進行升溫、升壓的啟動方式稱為熱態啟動。鍋爐熱態啟動的判斷依據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，無需啟動油槍，即可直接投煤啟動。熱態啟動方式充分利用了耐火材料和熱灰中的余熱，實現了零油耗[2]。endprint

2.2 鍋爐熱態啟動技術措施

2.2.1 熱態啟動前準備工作

（1）啟動前，及時通知燃料部門，給鍋爐輸送煤質較好、揮發分較高的燃煤，并且通知化驗人員對入爐煤進行化驗分析，掌握好給煤特性。（2）運行人員及時嚴格檢查鍋爐各風機的狀態和參數，確保風機在熱態啟動時，能夠正常啟動。（3）通知油庫，及時投入燃油系統循環，保證鍋爐的油槍處于備用狀態，能夠及時投入使用。（4）給煤機啟動前準備工作要提前做好。（5）提前投入旁路進行暖管疏水。（6）調整好汽包水位，設專人監視，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，上下二次風擋板開度調整到鍋爐熱態吹掃規定開度。（8）及時檢查鍋爐所有風門擋板，在熱態啟動前，將其調整到點火開度，并且打開播煤風門。

2.2.2 熱態吹掃

按冷態啟動程序，啟動引風機、二次風機、一次風機，逐漸加大一次風量、二次風量，開大引風機煙氣擋板，對鍋爐床層進行吹掃，達到控制燃燒率的目的。將一二次風量及引風機調整至30%MCR工況，當所有風機投運后，根據床溫情況，迅速投入少量給煤機運行，同時觀察床溫的變化情況，并根據床溫變化情況，加大或者減小一二次風量及引風機擋板開度，使鍋爐的煙氣含氧量、床溫、風量有一個平衡的對應關系，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，應該及時投入油槍穩燃，保證熱態啟動順利進行。

2.2.3 點火風量調整

（1）壓火后應將再熱器煙氣擋板關小，將過熱器煙氣擋板全部打開。（2）根據實際情況調整二次風量，通過調整二次風入口檔板，維持二次風壓力6Kpa左右，另外通過調整上、下層二次風擋板用以保證二次風管道冷卻風量，以避免啟動風機后床料反竄到風管中去。（3）同時將兩臺一次風機啟動，啟動第一臺一次風機后，將入口門開度控制在5%左右，啟動第二臺一次風機后，將兩臺一起調整，迅速將一次風量加至臨界流化風量，保證鍋爐流化風量充足，流化狀態穩定。

2.2.4 投煤操作方法

當鍋爐一次風量調整至臨界流化風量時，運行人員要根據床溫情況，逐步投入給煤機運行，并以較快的速度將煤量加到鍋爐穩燃的最小煤量，保證鍋爐燃燒穩定，床溫逐步上升，3分鐘后觀察氧量變化情況，此時，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，此時即可判斷熱態投煤成功，將4臺給煤機設置為不間斷投煤；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，運行人員應立即中斷給煤，投入油槍進行升溫，按照冷態啟動的操作方法，進行操作，切記不可繼續投煤，否則有可能發生爆燃，損壞鍋爐受熱面。

3 結語

循環流化床鍋爐的壓火及揚火操作不但需要理論知識的掌握，更需要經驗的積累。在實際工作中要勤思考、多摸索，如果鍋爐故障設備在短時間內能搶修完成，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荷；另一方面可減少機組的非計劃停機次數，對于提高330MW循環流化床鍋爐機組的經濟性及電網的安全性都有重要意義。

參考文獻

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

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