循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試階段節(jié)能研究

王鵬輝，樂鷹

（華電電力科學研究院內(nèi)蒙古分院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020）

循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試階段節(jié)能研究

王鵬輝，樂鷹

（華電電力科學研究院內(nèi)蒙古分院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020）

當前，節(jié)能降耗已成為各個行業(yè)領域必須重視的熱點問題，電力行業(yè)不僅是能源的生產(chǎn)者，也是能源的消耗者，各個環(huán)節(jié)的節(jié)能降耗直接關系著電力企業(yè)經(jīng)濟效益及社會效益的提高，同時也影響著電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，對使用廣泛、能耗較高的循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能降耗的研究具有重要的意義，文章僅對循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試階段的節(jié)能進行分析。

CFB鍋爐；調(diào)試；節(jié)能

循環(huán)流化床鍋爐以其燃料適應性強、負荷調(diào)節(jié)范圍廣等諸多優(yōu)點在火電廠發(fā)電機組得到了廣泛的應用。雖然其為電能生產(chǎn)提供了巨大的助力，但也消耗了一定能量，在當前節(jié)能減排大趨勢下，基于循環(huán)流化床鍋爐在火電行業(yè)較大的普及率，對其節(jié)能進行研究具有重要的意義，可以說是電力企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能降耗戰(zhàn)略目標不可或缺的組成部分。從目前循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能研究現(xiàn)狀來看，主要從生產(chǎn)運行階段提出相關節(jié)能方案，而忽視了循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試階段的能耗。因此，文章結合循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試實例及經(jīng)驗，分析出調(diào)試階段能耗偏高的主要因素，并綜合性的提出節(jié)能具體方案，對于實現(xiàn)循環(huán)流化床鍋爐鍋爐經(jīng)濟運行具有重要的意義。

1 循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試階段能耗主要因素

循環(huán)流化床鍋爐在調(diào)試過程會消耗大量燃油、除鹽水以及廠用電，這是循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能過程中容易忽視的環(huán)節(jié)。因此，在調(diào)試過程中抓住能耗主要因素、尋找節(jié)能潛力點是電力企業(yè)節(jié)能降耗目標實際的有效途徑之一。結合大量循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試實踐經(jīng)驗及相關數(shù)據(jù)，得出以下導致調(diào)試過程能耗偏高的主要因素。

1.1 低溫烘爐

低溫烘爐是由烘爐機燃燒燃油提供熱量烘干澆筑料的過程，此過程耗費大量燃油。以某520t/h循環(huán)流化床鍋爐為例，據(jù)相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，整個低溫烘爐過程需要耗費燃油近200t，耗時168h；爐膛部分耗油近60t，200℃保溫階段耗油7t，耗時20h，該過程在消耗巨大燃油的同時也存在著巨大的節(jié)油潛力。

1.2 冷態(tài)試驗

冷態(tài)試驗中主要調(diào)試的設備是風機，這其中包括引風機、一次風機、二次風機和高壓流化風機。各風機在調(diào)試階段的耗電將達到最大值，且啟動和停止對風機設備本身的沖擊力也是最大的，該過程存在較大節(jié)電潛力。此外，床料添加量會直接影響風機電耗，床料量過多，為使爐內(nèi)保持流態(tài)化，風機電耗會增加，這也節(jié)電的潛力環(huán)節(jié)之一。

1.3 燃燒初調(diào)整

燃燒初調(diào)整主要是各參數(shù)的對標工作，投煤溫度、燃料粒徑以及各風量的選擇等都影響著該階段的能耗，且含氧量和排煙溫度直接影響鍋爐的經(jīng)濟性。該階段需要反復進行，使各參數(shù)接近于設計參數(shù)，反復調(diào)試需要消耗大量資源和時間，因此，鍋爐越早達到指標要求則節(jié)能效果就越明顯。

除上述能耗環(huán)節(jié)之外，耗油過程還有鍋爐點火啟動汽機沖轉到并網(wǎng)發(fā)電前的過程；耗水過程主要包括鍋爐酸洗及沖洗、鍋爐啟動保證水質(zhì)的沖洗、閉式冷卻水系統(tǒng)的沖洗、冷渣器冷卻水系統(tǒng)的沖洗等，尤其是鍋爐吹管用水耗水量最大；耗電過程還包括風機及泵的單體試運行、煙風系統(tǒng)分步試運行、給煤機及燃料制備系統(tǒng)的電耗等。

2 循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試階段節(jié)能方法

針對上述循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試階段的主要能耗，可以從技術節(jié)能和行為節(jié)能來實現(xiàn)綜合節(jié)能降耗。

2.1 技術節(jié)能

2.1.1 節(jié)油

（1）點火用油。循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試油耗量大直接影響其經(jīng)濟性，點火用油是調(diào)試階段能耗的主要部分，也是節(jié)能潛力較大的環(huán)節(jié)之一。在技術及安全允許下考慮盡量縮短調(diào)試時的啟動時間，這就要求在機組點火啟動之前充分做好整個發(fā)電機組（機、爐、熱、電、化等各專業(yè)）的檢查準備工作，確保點火一次成功。為了保證點火效率，需要控制好床料粒徑、點火方式和油槍霧化效果等因素。其一，床料。床料是循環(huán)流化床鍋爐正常運行的基礎，在鍋爐啟動前一定要檢查啟動床料的高度。初始床料量應考慮在投煤前的床料散失量，確定合理的啟動床料高度。另外，爐內(nèi)的床料粒徑大于8mm的比重不能太大，且床料量與一次風量是成正比例，需要合理控制床料量。其二，點火方式。我國現(xiàn)有的大型循環(huán)流化床鍋爐點火啟動節(jié)能主要采用減少鍋爐總風量、實施多點脈動投煤等方式，大型循環(huán)流化床鍋爐點火啟動應盡量采用床上床下聯(lián)合點火方式。除了對傳統(tǒng)點火方式的改進之外，還可應用等離子點火和微油點火技術，通過以煤代替燃油的方式來實現(xiàn)節(jié)能。其三，油槍霧化。油槍霧化效果不佳會直接導致油顆粒大小不均勻，影響點火燃燒。因此點火之前一定要確保霧化片及旋流片內(nèi)沒有雜物。另外，要定期檢驗燃油系統(tǒng)的嚴密性，確保內(nèi)部也無雜物。點火投油后還應定期檢查油燃燒器霧化情況，針對霧化不良甚至點火失敗現(xiàn)象，應及時調(diào)整霧化蒸汽壓力、過熱度、油壓及風量等，或根據(jù)情況盡快停運故障油槍，查找故障原因，及時檢查噴嘴并清理雜物，避免浪費啟動燃油。

（2）烘爐用油。循環(huán)流化床鍋爐低溫烘爐過程中，耗燃油量大，存在部分熱量得不到有效利用的情況，其中存在較大節(jié)能潛力，在保證烘爐質(zhì)量的前提下，可采用調(diào)節(jié)烘爐機油量，改變烘爐機布置位置和進口熱風風速等方法，使爐內(nèi)傳熱更均勻，減小氣體回流現(xiàn)象造成的熱量損失，節(jié)約烘爐用油。

（3）啟動爐底加熱，合理控制汽包水位。調(diào)試啟動時提前投入爐底加熱裝置，通過臨爐或者輔助蒸汽提供的蒸汽熱源從水冷壁下聯(lián)箱引入，實現(xiàn)加熱爐水的目的，減少啟動時間，從而減少啟動油耗。

2.1.2 節(jié)水

（1）減溫水量。燃燒初調(diào)整中對于過熱汽溫特性和再熱汽溫特性的研究能夠明確受熱面的換熱特性，有效控制減溫水量，避免減溫水系統(tǒng)在受熱面未達高溫時自動投入。

（2）吹管。鍋爐過熱器和再熱器吹管用水是調(diào)試階段耗水量最大的一項工作，如果吹管時間持續(xù)較短則能夠達到節(jié)約用水的目的，這就需要做好協(xié)調(diào)工作，保證焊管內(nèi)部盡量潔凈，進而縮短蒸汽吹掃時間。

（3）主蒸汽管道疏水的控制。機側應及時開大主汽管道疏水，以縮短機組啟動時間。

（4）機側、爐側疏水倒至排氣裝置回收。回收機側、爐側疏水的目的是減小調(diào)試階段的排污量，節(jié)約啟動階段除鹽水用量。同時應注意排查爐側疏水門內(nèi)漏情況并及時處理，保證不必要的能量流失。

2.1.3 節(jié)電

（1）一次風量。一次風量選擇過大，點火啟動時間長，油耗量大；一次風量選擇過小，局部流化質(zhì)量不好，造成局部結渣。一次風量的確定一般通過冷態(tài)試驗確定。投煤前的床料中可燃物的含量很少，由于過大的一次風量將帶走油槍投運產(chǎn)生的熱量，風量越大帶走的熱量越多，因此有效控制一次風量有利于縮短投油時間。另外隨著床溫的升高，排煙溫度升高，空預器出口的一次風溫升高，此時可再適當降低一次風量來提高床溫，減少熱量損失。

（2）輔機電耗。各輔機電耗是調(diào)試階段耗能重要組成部分。冷態(tài)試驗中避免一、二次風機、引風機和高壓流化風機的頻繁啟動，減小啟動電耗的同時還可以較少對風機本身的沖擊力，節(jié)電的同時延長各風機的使用壽命。同時選擇合適的床料粒徑和床料添加量，從而可以避免爐內(nèi)流化不良，將電耗控制在合理范圍內(nèi)。另外，定期檢測空預器漏風率及間隙調(diào)整裝置的正常運行狀況，降低空預器漏風量，減少風機電耗。

2.2 行為節(jié)能

在循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試階段的節(jié)能降耗工作中，由于工作本身是一項長期系統(tǒng)的工程，工序紛繁復雜，各項工作之間的時序有著很高的重合度，這就要求合理統(tǒng)籌時間，決定了人的主觀能動性在節(jié)能優(yōu)化工作中的重要性。

因此，在循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試階段的節(jié)能中，行為節(jié)能與技術節(jié)能占有同樣重要的地位，需要工作人員樹立節(jié)能意識，并從行為上開展節(jié)能工作。例如，鍋爐安裝過程中要保證焊管內(nèi)部潔凈，進而縮短各環(huán)節(jié)的沖洗時間；煙風系統(tǒng)的試運行可以同風壓試驗相結合，風量標定試驗后不停用風機，直接進行空氣動力場試驗，這樣既節(jié)約了設備的啟動電耗，同時減小了設備的啟動沖擊。日常工作中的具體節(jié)能行為很多，還需要不斷積累，并且加以落實。

3 結語

文章結合筆者實際工作經(jīng)驗提出了針對性的節(jié)能方案，在實踐過程中，還需要結合實際情況，從思想、行為、技術層面全面開展節(jié)能工作。

[1]劉繼祿.CFB鍋爐起動點火節(jié)油技術研究與應用[J].熱力發(fā)電，2010, (7).

[2]王建民，趙智勇，趙勇綱，等.CFB鍋爐的節(jié)能技術研究[J].內(nèi)蒙古電力技術，2010,(3).

TK229.6

A

1671-0711（2016）12（上）-0056-02