600MW“W”火焰汽包爐的煙煤啟動

王仁重

摘 要：文章介紹了某電廠在機組冷態啟動方式下，在點火后一兩小時就投入磨煤機，采用以煤代油方式升溫升壓達到節約燃油的目的，以及這種方式存在的問題及一些解決方法。

關鍵詞：無煙煤汽包鍋爐；煙煤啟動；爆炸；循環停滯；設備情況

某電廠擴建工程2×600MW機組鍋爐是東方鍋爐（集團）股份有限公司制造的DG2030/17.6-II3型亞臨界參數、自然循環、一次中間再熱、單爐膛、平衡通風、固態排渣、露天布置、全鋼構架、全懸吊結構、“W”型火焰、“∏”型汽包鍋爐。鍋爐共配有6臺雙進雙出磨煤機，36個32OD雙旋風煤粉燃燒器；每臺磨煤機帶6只煤粉燃燒器。燃燒設備采用雙拱絕熱爐膛、雙旋風煤粉燃燒器。燃燒器錯列對稱布置于爐膛下部的爐拱上，前、后各18只。爐前燃油系統采用回油調壓方式，燃用#0輕柴油，兩級點火。每只煤粉燃燒器配置1只簡單機械霧化油槍，前、后爐拱上各18只，總出力22.5%BMCR。鍋爐水循環方式為自然循環，整個爐膛由無內螺紋全焊膜式水冷壁構成，930根水冷壁管與6根集中下降管以及160根引入管和168根引出管組成84個循環回路。

1 煙煤啟動過程

1.1 啟動前的準備工作

（1）設備部和檢修點檢負責對現行油槍霧化片進行摸底檢查，并進行霧化片及油槍管清理，至少要保證上純煙煤磨煤機所對應油槍完好，以便提前投入該煤粉燃燒器。（2）啟動前，通知燃運對部分原煤倉進純煙煤（一般為A、B、E制粉系統）（原煤倉的存煤要求燒空或轉空）以便升爐過程提前投粉，以達到減少鍋爐啟動油耗量的目的。（注意事項：原煤上倉前必須取樣化驗，防止上錯煤種。）（3）安排足夠的專職捅煤人員進行捅煤。防止因斷煤而使磨煤機被迫停運從而達不到節油的目的，甚至還有使制粉系統爆炸的危險。（4）燃料提供燃用煙煤的工業分析數據。

1.2 具體操作方法

（1）鍋爐上水后投入爐底加熱系統，使爐水溫度上升到60℃以上。（2）在啟動風煙系統的同時啟動一次風機，并投入暖風器同時預暖待投運制粉系統。（3）鍋爐點火前投入空預器連續灰。此項工作必須做好，制粉系統啟動初期必定會有部分煤粉燃燒不充份，被帶到尾部煙道。（4）點火后當一次風溫約160℃制粉系統分離器出口風溫約60℃左右時啟動制粉系統，啟動前應將油槍切至該制粉系統。（一般首臺磨煤機啟B磨煤機。）磨煤機的啟動運行注意事項和有關規定如下：a.控制煤機的初始一次風管風速不低于20M/s，在粉管粉速低于和等于24M/s以下關閉乏氣風門擋板運行，大于24M/s根據著火情況開啟乏氣風門擋板運行；b.煙煤磨制期間應控制磨煤機出口溫度在70-90℃；c.如試投磨煤機后發現煤粉不著火，大屏超溫，相關人員應進行分析，尋找原因，制定新的磨煤機試運操作方法，然后再次進行試投。d.如發現燃燒器噴口回火（消旋葉片管處有煙冒出），應立即停運回火的燃燒器，并點動開啟對應燃燒器一次風吹掃風。如回火不能消除應立即關閉一次風管的氣動門和電動門。e.制粉系統原煤倉發生堵煤應在10分鐘內處理好，如二臺給煤機均斷煤時間超過15分鐘，應停止磨煤機運行，并投入該磨煤機惰化蒸汽。熱態重新啟動磨煤機后應及時啟動給煤機，并退出惰化蒸汽。（如果B磨煤機短時間內不能再次啟動，則應關閉B磨煤機所有風門擋板，惰化蒸汽可在投入半小時內試退）。f.因煙煤與設計煤種特性相差太大，制粉系統初次運行，可能出現一些不可預料的情況，一旦出現異常應立即查明原因，制定相關處理措施。但如果威脅設備安全應立即終止，并按相應事故處理規定進行處理。（5）逐漸建立磨煤機料位，并保持較高的磨煤機料位，當制粉系統出力20t/h以上，爐膛出口煙溫達300℃左右時，投運燃燒器的油火檢及煤火檢指示良好時，可以試退投運燃燒器的助燃油槍。（6）汽輪機沖轉后，可對第二臺磨煤機進行暖磨。機組并網后，啟動第二套制粉系統。一般來講第二臺磨煤機的助燃油槍在磨煤機料位建立后就可退出。（7）當負荷達到100MW左右可以對第二臺磨煤機進行暖磨，150MW左右可以試啟。此時啟磨煤機還是需要助燃油槍，但可以視燃燒火檢情況提前退油。（8）一般來說，第四臺磨煤機的啟動不需要助燃油槍，至此可以按以前的啟動方式進行后續工作。

此啟動方式可以控制啟動耗油在20噸以下，控制好的話可以在10噸以下。主要是從點火到第一臺磨煤機退油耗油較多一般為3噸到8噸之間。另外，有時原煤倉并沒有兩邊燒空，只有單邊進煙煤，由于雙進雙出直吹式制粉系統的靈活性，也能達到耗油在20噸以下的目的。下面我們來看傳統啟動耗油情況。該廠2006年投產初期，機組冷態啟動時，每次啟動耗油量為200噸左右/次，隨著設備狀況逐漸好轉，啟動用油穩定在110噸左右，再難以突破。通過研究機組冷態啟動時，鍋爐各階段耗油情況如下：

根據鍋爐各階段耗油情況發現：從鍋爐點火到汽輪機沖轉需時6小時左右，約耗35噸燃油；汽輪機組沖轉至并網需時2小時，約耗20噸燃油；從并網到啟第一臺制粉系統需時45分鐘，約耗燃油10噸；從啟動第一臺制粉系統到退油需2小時30分，此階段約耗燃油45噸左右。顯然用煙煤啟動極大地節約了開機用油，降低了開機成本，提高了經濟效益。

下面再來討論600MW燃用無煙煤W爐煙煤啟動存在的問題：（1）制粉系統爆炸。該廠的制粉系統是按磨制煙煤設計，并沒有防爆裝置。著火溫度是表征煤燃燒特性的重要指標，褐煤的著火溫度約370℃，煙煤470～500℃，無煙煤為700℃，該廠無煙煤為836℃，現在我們需要用設計磨制著火溫度為800℃的磨煤機來磨制著火溫度只有500℃的煙煤。因此，制粉系統爆炸的可能性極大。事實上只要分離器出口溫度控制得當，制粉系統未故障停運爆炸的可能性還是很小的。萬一在運行中要故障停運，首先應將給煤機皮帶上的原煤走空，再將磨煤機里的煤粉抽空，然后在停運。此方法可以有效的防止制粉系統爆炸。但是有時制粉系統需緊急停運，此時就大大增加了爆炸的危險，爆炸不僅會損壞設備，還會傷害人身。后來在磨煤機上增加了防爆門，通過防爆門泄壓有效的保護人身設備安全。同時在每臺磨煤機增加了惰化蒸汽管通過惰化蒸汽來防止制粉系統爆炸。（2）受熱不均勻。該廠鍋爐為W爐，每套制粉系統所對應的燃燒器以及對應的油槍在爐膛中是對稱布置的且在同一層。從結構上看傳統用油槍啟動的方式，可以通過切換油槍使得爐子受熱均勻。現在使用煙煤代替油槍來啟動，在運行方式上有失靈活。這使得爐內受熱不均，甚至出現局部循環停滯的現象，使得汽包某根下降管中水不流動從而使外壁溫度出現溫差。目前此現象還沒有得到很好地解決。但是通過降低開機煙煤熱值，燃燒的微量調整以及通過定排放水增加循環流動可以緩解這種現象。

2 結束語

燃用無煙煤的W爐的煙煤啟動，在啟動過程中由于煤種變化跨度大，難免出現一些問題，但是只要控制得當及時作調整，無疑這種啟動方式能夠產生巨大的經濟效益。同時，目前深度調峰次數越來越多，這種啟動方式對此也有巨大指導意義。

參考文獻

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[2]汪淑奇，文煉紅，楊繼明.單元機組設備運行鍋爐設備與運行[M].北京：中國電力出版社，2009.