煙煤點火 節(jié)油從啟動開始

孔令先，尹曉天

（1.勝利國電熱電有限責任公司;2.中國石化勝利油田勝利電廠, 山東 東營 257087）

一、設備系統(tǒng)簡介

A電廠兩臺300MW機組，鍋爐為1 025t/h亞臨界壓力中間再熱自然循環(huán)鍋爐，燃燒煤種為貧煤，采用雙進雙出鋼球磨正壓直吹式制粉系統(tǒng)，燃燒器采用四角布置切向燃燒，鍋爐共配置4臺BBD3754雙進雙出磨煤機(圖1)。每一臺磨煤機對應一層煤粉噴嘴，自下而上分為A、B、C、D共4層。燃燒器的一、二次風噴嘴呈間隔排列，在燃燒器二次風室中配置了2層8支輕油槍，布置在A、B層噴燃器之間AB層油槍和布置在C、D層噴燃器之間的CD層油槍，均采用簡單機械霧化方式，燃用0＃柴油。在機組冷態(tài)啟動過程中，啟動時間長達8~10h，燃油消耗高達80~90t，費用很高。

對此，A電廠嘗試用煙煤啟動貧煤鍋爐，實踐表明：在不對設備做任何改動的情況下，可實現(xiàn)機組冷態(tài)啟動節(jié)油50%~60%。

二、方案論證

LC電廠和A電廠鍋爐均為同廠制造，爐膛尺寸、燃燒器的主要設計參數(shù)有很多相似之處，特別是決定爐膛燃燒工況的噴燃器均為直流式改進型水平濃淡分離寬調(diào)節(jié)比擺動式噴燃器(簡稱WR燃燒器)，一、二次風間隔布置，只是周界風有所不同(A電廠布置在一次風的背火側(cè)，LC電廠布置在一次風四周)。因此，由于A電廠改用煙煤啟動技術(shù)上是可行的，所以LC電廠也可實現(xiàn)啟動節(jié)油方案。

圖1 某電廠1 025t/h鍋爐直吹式制粉系統(tǒng)圖

三、方案步驟

盡管LC電廠與A電廠制粉系統(tǒng)相同，但畢竟鍋爐設計煤種不同，噴燃器也存在局部差異，方案措施制定時必須考慮制粉系統(tǒng)和燃燒器的安全性。影響貧煤和煙煤燃燒效果的最大因素是揮發(fā)份含量，煙煤揮發(fā)份高易引燃，可少用助燃油，但如果熱風參數(shù)控制不當，容易在制粉系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生爆炸，在一次風管內(nèi)著火，燒壞噴燃器，為達到安全啟動和節(jié)油的目的，機組啟動前應掌握和執(zhí)行以下安全措施。

1.原煤倉上煤

機組啟動前，煤場應提前儲存一定數(shù)量相對純凈的煙煤，單堆單上、醒目標識，只供給將要啟動的鍋爐所對應的原煤倉(即鍋爐最下層噴燃器A磨煤機對應的原煤倉，煤量控制在100t上下為宜)，嚴防其他鍋爐和原煤倉進入煙煤，A層原煤倉的煙煤只用作機組啟動初期穩(wěn)定燃燒。

2.鍋爐點火和啟動制粉系統(tǒng)

逐支點燃鍋爐下層小(微)油槍(出力0.5t/h)，預熱器出口風溫達到150℃左右時，暖磨2~3min后，啟動制粉系統(tǒng)，球磨機出口溫度保持在70℃以下。此時由于爐膛溫度較低，煤粉著火不穩(wěn)定，應加強監(jiān)視調(diào)整，必要時可臨時增投上層1~2支大油槍助燃。

3.升溫升壓帶負荷過程中制粉系統(tǒng)和燃油的調(diào)控

機組并網(wǎng)后，隨著爐膛溫度升高，煙煤被引燃，著火逐漸穩(wěn)定和強化，視鍋爐燃燒情況可自上而下逐漸撤出油槍。為確保安全不滅火，可分別保留A、B層2~3支油槍穩(wěn)燃。同時緩慢開大磨煤機的冷風門，關(guān)小熱風門，將A層磨煤機分離器出口溫度逐漸降低至55~66℃，因為煙煤揮發(fā)份高、著火點低、風溫高，容易發(fā)生制粉系統(tǒng)爆炸或噴燃器燒壞。為安全起見，A、B層制粉系統(tǒng)從暖磨到投粉過程中，磨煤機出口溫度應一般控制在60~66℃，最低不低于55℃，最高不超過70℃。

(1)煙煤著火距離的調(diào)控

由于煙煤燃點低，著火距離短(基本上一出噴燃器口就著火)，為防止燒壞噴燃器，著火穩(wěn)定后，可將著火距離調(diào)在10~30cm。調(diào)控的方法除了分離器出口溫度外，還可通過提高一次風風壓來實現(xiàn)(風壓至10.5kPa)，開大磨煤機旁路風，降低煤粉濃度，分離器風壓控制在2.5kPa左右，逐漸開大二次風門和適當開啟底層的周界風來延長煙煤的著火距離。

(2)調(diào)配A、B層制粉系統(tǒng)的出力

在機組帶負荷后，根據(jù)A倉煙煤存量，及時啟動B層制粉系統(tǒng)，用B層磨煤機的的煤粉來帶升機組負荷，A層磨煤機出力保持在20t/h左右，這樣做一是可防止A層噴燃器不被燒壞，二是使A層制粉系統(tǒng)的煙煤在整個升負荷階段都有粉供給，起到穩(wěn)定燃燒的作用，以免出現(xiàn)A倉煙煤還沒將負荷帶起就燒盡而被迫重新投油槍助燃的被動局面。

(3)煤種適時切換

根據(jù)經(jīng)驗和測算，對煙煤在原煤倉的存量要心中有數(shù)，也可通過對給煤機中煤質(zhì)的變化進行化驗，來判斷掌握煙煤余煤量。當A倉煙煤即將燒盡時，應按照所燃煤種磨制要求調(diào)整熱、冷風量和風溫，使磨煤機出口溫度由55~60℃逐漸升至90℃，并關(guān)閉A層的周界風，平穩(wěn)切換煤質(zhì)(此過程一般不需增加油槍)。

四、注意事項

1.注意防止煤倉上錯煤種

密切注意爐膛燃燒工況和各儀表指示的變化，以防制粉系統(tǒng)發(fā)生爆炸和燃燒系統(tǒng)燒壞；適時有序切換煤種，完成穩(wěn)定過渡。

2.控制一次風速

參燒的煙煤空干基揮發(fā)份<30%的，一次風速宜控制在26~29m/s，參燒的煙煤空干基揮發(fā)份>30%的，一次風速宜控制在29~32m/s，無一次風速測點的按一次風量控制。

3.加強就地巡檢和運行調(diào)控

每小時用紅外線測溫儀測量靠近噴燃器觀點煤粉管道溫度變化，當發(fā)現(xiàn)個別管道溫度上升時，可適當提高該管道的一次風速、或降低該風管的風溫、或暫停該風管運行。

五、實施效果

A電廠4#機組在臨修后實施了該技術(shù)方案，收到了非常理想的效果，一直沿用至今。使鍋爐冷態(tài)啟動每次用油由原來的70~80t減少到現(xiàn)在的30t左右。該廠在A磨煤機或B磨煤機檢修時，用同樣的方法穩(wěn)定鍋爐燃燒，與往年相比每臺爐每年減少助燃用油500t。實踐表明，在沒有設備改造資金投入的情況下，通過調(diào)換煤種，可減少機組啟動用油量50%~60%。該技術(shù)不僅適用于機組冷態(tài)啟動，也可用于機組滑參數(shù)停運及機組低負荷運行和電網(wǎng)調(diào)峰，還適用于中儲式制粉系統(tǒng)的鍋爐。

[1]張海鵬，李永維．大型電站鍋爐多煤種混燒技術(shù)探討[D]．第三屆全國火力發(fā)電廠鍋爐專業(yè)技術(shù)交流會，2008.

[2]李永維．1 025t/h貧煤鍋爐煙煤啟動技術(shù)研究及推廣[D]．山東省石油學會油田電力、通信及自動化技術(shù)研討會優(yōu)秀工程技術(shù)論文集，2009.