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摘 要：通过对上锅产300 MW循环流化床锅炉床料添加系统存在缺陷的情况，以及启动过程的分析，对启动前锅炉经济床压的数值进行了试验求证，并提出了利用煤仓上床料，给煤机启动过程中随机添加床料的新技术。
关键词：循环流化床锅炉 床压 启动 床料
中图分类号：TK223 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）03（a）-0021-02
广东粤电云河发电有限公司#5、#6炉是上海锅炉厂生产的SG-1036/17.5-M4506，亚临界中间再热，单锅筒自然循环、循环流化床锅炉。与300MW等级汽轮发电机组相匹配。锅炉采用循环流化床燃烧技术，锅炉岛式露天布置、全钢结构。锅炉主要由单炉膛、3个高温绝热旋风分离器、3个回料阀、尾部对流烟道、4台冷渣器和1个回转式空预器等部分组成。炉膛采用单炉膛布风板结构，炉膛内蒸发受热面采用膜式水冷壁及水冷壁延伸墙结构。采用水冷布风板，大直径钟罩式风帽。一次风室采用绝热式一次风室。循环流化床以其对燃料适应性高、燃烧效率高、排污低、负荷适应性好的优点已在该厂的生产实际中得到了证实。但因循环流化床锅炉的热容量很大、反应迟钝的特点，所以造成了该锅炉启、停时间过长的缺点。结合该厂的实际情况，主要反应在启动过程用时过长、启动费用高方面。另一方面，因目前电力生产所面临的情况来看，机组的经常性调峰启停已成常态。而该厂的上锅300 MW循环流化床锅炉在一次风室、风道燃烧器、以及床料添加系统等辅助系统的设计上存在缺陷，导致床下油枪无法投运，床上油枪燃烧效率低，床料添加系统耗时久、易堵塞等问题经常出现。这进一步加大了启动的耗时和费用的上升。为解决这一问题，提出了启动前煤仓进渣，启动过程中边升炉边加床料的快速启动技术。
1 床压在循环流化床锅炉运行中的重要意义
床压是循环流化床运行中的一个重要参数。对锅炉的正常及安全稳定运行提供最基本也是最直观的数据表征。床压过高，在正常运行中会造成床温低、流化困难、风机能耗高、锅炉磨损增大等一系列问题，在启动过程中，过高的床压会大大延缓锅炉投煤的时间参数点，造成启动燃油量增加及延长启动时间等问题。另一方面床压过低，在正常运行中会造成床温高、料层吹穿流化恶化、易结焦、超温爆管等一系列问题，在启动过程中，过低的床压会造成床层下部温度难以提升，而初期投煤时保证给煤着火的关键就在于下次床温，这就造成投煤后给煤不燃烧，大量堆积在床料下部，后期必然引起锅炉爆燃的严重后果。所以在启动前锅炉添加床料多少将直接影响启动过程的耗时。
该文提出的低床压启动技术是指启动前在添加床料时只添加部分床料，启动床压较规定低，而在锅炉启动过程中边升炉边进行床料的补充工作。这样大大降低启动前的床料添加时间及劳动强度，节省启动过程的人力成本及燃油量。
2 现状调查及分析
2.1 不适用的床料添加系统
上锅配套的床料添加系统，采用的是高处布置的带中间缓冲仓式的床料添加系统。采用压缩空气作为动力，仓泵程控运行添加，添加口为分离器回料口。该床料添加系统主要存在斗提机故障多，添加缓慢，仓泵易堵塞、添加管路经常性堵塞等很多问题。一方面，添加床料时必须人工将床料加至斗提机的添加口，通过斗提机将床料提升至高位的渣仓，之后才可以通过仓泵将床料送至炉膛，中间环节过多，人工成本高。另一方面，因其添加口的布置问题，利用该系统添加床料时必须进行炉内床料的平整工作，如果通过锅炉风组运行来进行平整的话，风组的运行必然会带走很多床料，大大延缓床料添加用时，而通过人工进入炉膛进行平整工作的话，劳动强度高、作业环境差、用时久、人工成本将进一步加大。
2.2 有缺陷的风道燃烧器系统
上锅配套的启动燃烧系统为4个风道燃烧器外加6个床上油枪燃烧器。启动过程采用床上床下联合启动方式。但实际情况由于设计的一次风室存在缺陷，床下的风道燃烧器无法投入，只能采用床上油枪点火方式。该厂采用的一次风室为绝热式一次风室，风室和炉膛采用悬吊式膨胀节连接。在风道燃烧器投入运行时，因一次风温高而多次发生一次风室膨胀节爆裂损坏的故障，故而风道燃烧器只能不采用。而床上燃烧器对床料的加熱效率较差，可利用热量较低，从而导致了启动过程时间久、耗油多的问题。
2.3 床料添加的各种方式
目前该型号锅炉可采用并已实践过的添加方式除了床料添加系统之外，还有以下两种：第一种是利用炉膛两侧人孔门进行人工添加。该添加方式虽不需要进行人工平整工作，但因人孔门的位置较高，且只有2个人孔门，速度较慢，也比较费力耗时。第二种添加方式为利用给煤机落煤管进行添加。将8台给煤机端部人孔门打开，8个给煤口同时进行人工添加。该添加方式速度最快，但需要进行人工平整工作，人工需求量也比较大。
通过以上分析调查发现，如果需要在启动过程中进行床料的添加工作，只能利用对煤仓进行上床料，启动过程中启动给煤机随机运行，根据当时床压情况调整床料的添加量，从而实现在整个启动过程床压的稳定及可控。
3 低床压启动安全经济数值的确定
随着启动过程的进行，因烟风系统的运行，必然会造成大量床料的流失。而在启动初期因未进行给煤或者给煤量偏低，这些补充不足以稳定床压。通过多次启动过程分析，我们发现，在整个启动过程中，床压的下降幅度大概在4 kPa左右，而此数据的表象可以认为整个启动过程会造成大概1/4床料的流失。如果在初期添加床料不足，在后期床压过低时，因床温高而造成锅炉难以带负荷，只能在较低符合运行补充床料，提升床压。下面通过该厂两次启动过程的典型分析来说明低床压启动技术的数据确定，见表1。
启动过程一：
在此次启动过程中，初始启动床压为16.1 kPa，达到投煤温度点所需时间为6小时05分钟。一直到锅炉物料实现平衡时，锅炉的床压只有10.6 kPa，而这么低的床压是不可能继续加负荷的，事实上，为了提高床压，降低床温增加锅炉出力，该次启动过程在120 MW负荷下运行了4个多小时后才缓慢的开始尝试性的加负荷。最后该次启动总用时23小时24分钟，使用燃油47T，而此时间还不包括启动前进行床料添加所用的时间。
启动过程二：
在此次启动过程中，初始启动床压为13.5 kPa，达到投煤的温度点所需时间为4小时15分钟，在投煤后利用给煤机同步进行了床料的补充的工作，此后锅炉床压一直稳定在12.8 kPa左右，对启动后期锅炉带负荷能力没有丝毫影响。最后整个启动过程用时15小时25分钟，使用燃油26.5 t。
4 关键技术及主要创造点
（1）启动前的床料添加只加150 t（原来我们一直都是加200 t）。这样启动后床压大概在13 kPa左右。加床料的任务少了1/4，节省人工，节省时间。
（2）保持一个煤仓空仓情况下，加100 t左右床料。通过燃料皮带直接将床料加至煤仓，措施的关键点在于，必须确认煤仓空仓，给煤机皮带上面没有煤。必须保证通过该煤仓进入炉膛的必须是床料。考虑到燃烧平衡的问题，建议加床料至中间的煤仓。
（3）锅炉可以投煤后，及时启动床料煤仓下的给煤机，根据床压情况，增加该给煤机的转速，进行补床料工作。通过调整给煤机转速来进行床压的调整，不仅方便，而且可控。
参考文献
[1] 刘海峰，孔令佳，廖鹏，等.300MW循环流化床锅炉低床料起动的应用及效果[J].热力发电，2011，40（9）：56-58.
[2] 李寿军，刘卫强.300MW循环流化床锅炉压火及热态启动操作方法探讨[J].内蒙古电力技术，2011，29（3）：102-104.
关键词：循环流化床锅炉 床压 启动 床料
中图分类号：TK223 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）03（a）-0021-02
广东粤电云河发电有限公司#5、#6炉是上海锅炉厂生产的SG-1036/17.5-M4506，亚临界中间再热，单锅筒自然循环、循环流化床锅炉。与300MW等级汽轮发电机组相匹配。锅炉采用循环流化床燃烧技术，锅炉岛式露天布置、全钢结构。锅炉主要由单炉膛、3个高温绝热旋风分离器、3个回料阀、尾部对流烟道、4台冷渣器和1个回转式空预器等部分组成。炉膛采用单炉膛布风板结构，炉膛内蒸发受热面采用膜式水冷壁及水冷壁延伸墙结构。采用水冷布风板，大直径钟罩式风帽。一次风室采用绝热式一次风室。循环流化床以其对燃料适应性高、燃烧效率高、排污低、负荷适应性好的优点已在该厂的生产实际中得到了证实。但因循环流化床锅炉的热容量很大、反应迟钝的特点，所以造成了该锅炉启、停时间过长的缺点。结合该厂的实际情况，主要反应在启动过程用时过长、启动费用高方面。另一方面，因目前电力生产所面临的情况来看，机组的经常性调峰启停已成常态。而该厂的上锅300 MW循环流化床锅炉在一次风室、风道燃烧器、以及床料添加系统等辅助系统的设计上存在缺陷，导致床下油枪无法投运，床上油枪燃烧效率低，床料添加系统耗时久、易堵塞等问题经常出现。这进一步加大了启动的耗时和费用的上升。为解决这一问题，提出了启动前煤仓进渣，启动过程中边升炉边加床料的快速启动技术。
1 床压在循环流化床锅炉运行中的重要意义
床压是循环流化床运行中的一个重要参数。对锅炉的正常及安全稳定运行提供最基本也是最直观的数据表征。床压过高，在正常运行中会造成床温低、流化困难、风机能耗高、锅炉磨损增大等一系列问题，在启动过程中，过高的床压会大大延缓锅炉投煤的时间参数点，造成启动燃油量增加及延长启动时间等问题。另一方面床压过低，在正常运行中会造成床温高、料层吹穿流化恶化、易结焦、超温爆管等一系列问题，在启动过程中，过低的床压会造成床层下部温度难以提升，而初期投煤时保证给煤着火的关键就在于下次床温，这就造成投煤后给煤不燃烧，大量堆积在床料下部，后期必然引起锅炉爆燃的严重后果。所以在启动前锅炉添加床料多少将直接影响启动过程的耗时。
该文提出的低床压启动技术是指启动前在添加床料时只添加部分床料，启动床压较规定低，而在锅炉启动过程中边升炉边进行床料的补充工作。这样大大降低启动前的床料添加时间及劳动强度，节省启动过程的人力成本及燃油量。
2 现状调查及分析
2.1 不适用的床料添加系统
上锅配套的床料添加系统，采用的是高处布置的带中间缓冲仓式的床料添加系统。采用压缩空气作为动力，仓泵程控运行添加，添加口为分离器回料口。该床料添加系统主要存在斗提机故障多，添加缓慢，仓泵易堵塞、添加管路经常性堵塞等很多问题。一方面，添加床料时必须人工将床料加至斗提机的添加口，通过斗提机将床料提升至高位的渣仓，之后才可以通过仓泵将床料送至炉膛，中间环节过多，人工成本高。另一方面，因其添加口的布置问题，利用该系统添加床料时必须进行炉内床料的平整工作，如果通过锅炉风组运行来进行平整的话，风组的运行必然会带走很多床料，大大延缓床料添加用时，而通过人工进入炉膛进行平整工作的话，劳动强度高、作业环境差、用时久、人工成本将进一步加大。
2.2 有缺陷的风道燃烧器系统
上锅配套的启动燃烧系统为4个风道燃烧器外加6个床上油枪燃烧器。启动过程采用床上床下联合启动方式。但实际情况由于设计的一次风室存在缺陷，床下的风道燃烧器无法投入，只能采用床上油枪点火方式。该厂采用的一次风室为绝热式一次风室，风室和炉膛采用悬吊式膨胀节连接。在风道燃烧器投入运行时，因一次风温高而多次发生一次风室膨胀节爆裂损坏的故障，故而风道燃烧器只能不采用。而床上燃烧器对床料的加熱效率较差，可利用热量较低，从而导致了启动过程时间久、耗油多的问题。
2.3 床料添加的各种方式
目前该型号锅炉可采用并已实践过的添加方式除了床料添加系统之外，还有以下两种：第一种是利用炉膛两侧人孔门进行人工添加。该添加方式虽不需要进行人工平整工作，但因人孔门的位置较高，且只有2个人孔门，速度较慢，也比较费力耗时。第二种添加方式为利用给煤机落煤管进行添加。将8台给煤机端部人孔门打开，8个给煤口同时进行人工添加。该添加方式速度最快，但需要进行人工平整工作，人工需求量也比较大。
通过以上分析调查发现，如果需要在启动过程中进行床料的添加工作，只能利用对煤仓进行上床料，启动过程中启动给煤机随机运行，根据当时床压情况调整床料的添加量，从而实现在整个启动过程床压的稳定及可控。
3 低床压启动安全经济数值的确定
随着启动过程的进行，因烟风系统的运行，必然会造成大量床料的流失。而在启动初期因未进行给煤或者给煤量偏低，这些补充不足以稳定床压。通过多次启动过程分析，我们发现，在整个启动过程中，床压的下降幅度大概在4 kPa左右，而此数据的表象可以认为整个启动过程会造成大概1/4床料的流失。如果在初期添加床料不足，在后期床压过低时，因床温高而造成锅炉难以带负荷，只能在较低符合运行补充床料，提升床压。下面通过该厂两次启动过程的典型分析来说明低床压启动技术的数据确定，见表1。
启动过程一：
在此次启动过程中，初始启动床压为16.1 kPa，达到投煤温度点所需时间为6小时05分钟。一直到锅炉物料实现平衡时，锅炉的床压只有10.6 kPa，而这么低的床压是不可能继续加负荷的，事实上，为了提高床压，降低床温增加锅炉出力，该次启动过程在120 MW负荷下运行了4个多小时后才缓慢的开始尝试性的加负荷。最后该次启动总用时23小时24分钟，使用燃油47T，而此时间还不包括启动前进行床料添加所用的时间。
启动过程二：
在此次启动过程中，初始启动床压为13.5 kPa，达到投煤的温度点所需时间为4小时15分钟，在投煤后利用给煤机同步进行了床料的补充的工作，此后锅炉床压一直稳定在12.8 kPa左右，对启动后期锅炉带负荷能力没有丝毫影响。最后整个启动过程用时15小时25分钟，使用燃油26.5 t。
4 关键技术及主要创造点
（1）启动前的床料添加只加150 t（原来我们一直都是加200 t）。这样启动后床压大概在13 kPa左右。加床料的任务少了1/4，节省人工，节省时间。
（2）保持一个煤仓空仓情况下，加100 t左右床料。通过燃料皮带直接将床料加至煤仓，措施的关键点在于，必须确认煤仓空仓，给煤机皮带上面没有煤。必须保证通过该煤仓进入炉膛的必须是床料。考虑到燃烧平衡的问题，建议加床料至中间的煤仓。
（3）锅炉可以投煤后，及时启动床料煤仓下的给煤机，根据床压情况，增加该给煤机的转速，进行补床料工作。通过调整给煤机转速来进行床压的调整，不仅方便，而且可控。
参考文献
[1] 刘海峰，孔令佳，廖鹏，等.300MW循环流化床锅炉低床料起动的应用及效果[J].热力发电，2011，40（9）：56-58.
[2] 李寿军，刘卫强.300MW循环流化床锅炉压火及热态启动操作方法探讨[J].内蒙古电力技术，2011，29（3）：102-104.