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摘 要：本文以沧州大化股份有限公司聚海分公司在循环流化床锅炉解吸气掺烧方面展开的有益探索和成功经验为依据，对循环流化床锅炉解吸气掺烧技术进行了分析、探讨，从而对循环流化床锅炉掺烧的设计、运行有一定的借鉴意义。
关键词：循环流化床锅炉 解吸气 掺烧
沧州大化聚海分公司的制气装置在生产过程中会产生具有一定热值的解吸尾气，一直对空排放燃烧，造成能源的浪费，每年热值浪费折合成人民币达500余万元。沧州大化聚海分公司的循环流化床锅炉解吸气掺烧可依托现有锅炉装置对燃烧系统进行改造，以达到解吸气回收燃烧利用的目的。解吸气掺烧不但可以减少锅炉燃煤的消耗量，同时还能减少烟气中污染物的排放量，在获得经济效益的同时还能获得较大社会效益。
一、设备概况
沧州大化聚海公司两台锅炉为济南锅炉厂制造的YG-90/3.82-M型循环流化床锅炉，循环流化床锅炉解吸气掺烧系统由济南成宇燃烧控制技术有限公司提供设备。设备主要由两台解吸气燃烧器、燃烧燃烧控制系统、管道、阀组、仪表等部分组成。
二、流程简介
解吸气由造气车间引入锅炉界区后在炉前分成两支路分别送入锅炉炉膛左右侧燃烧器进行燃烧。
三、解吸气设计参数
1.解吸气成分
以2010年8月25日-8月25日取样分析结果平均值为准：O2平均值为0.05%
N2平均值为0.53%；CO平均值为24.99%；CH4平均值为0.46%；CO2平均值为42.34%H2平均值为31.62%。
2.解吸气工作压力
4000～6000 Pa；解吸气温度：40 ℃（饱和）
3.单台燃烧器额定燃气流量
1800～3600Nm3/h；
4.仪表气源压力
0.4～0.8MPa
四、循环流化床锅炉解吸气掺烧原理及操作说明
1.工艺原理
解吸气由造气车间引入锅炉界区后在炉前分成两支路分别送入B炉炉膛左右侧燃烧器进行燃烧。
循环流化床锅炉运行时的燃烧室以至整个炉膛温度场均匀（900℃左右），高于解吸气的着火温度。投运顺序：床下点火-煤燃烧-升负荷-投入解吸气。从而保障了喷入炉膛的解吸气可以马上燃烧，消除了纯粹燃用解吸气的锅炉一次点火不着时的事故隐患，也消除了燃烧器故障或瞬间停气带来的事故隐患。
燃烧器采用两级点火，先用高能点火装置点燃气枪，再由气枪点燃主烧嘴。为避免点火枪始终在燃烧区里导致烧坏，配有点火枪电动执行机构（行程400mm），点火结束后自动将点火枪退出。每台燃烧器配两套紫外光火焰检测器，用于检测燃烧器火焰状态，火焰检测器将检测到的火焰状态信号送给程控系统，以完成熄火保护功能。
控制部分直接由DCS远程控制。现场设备的控制与反馈信号直接进DCS系统。进行相应的点火、开阀、关阀、吹扫等操作，火焰检测放大器安装在设备间内，并引入DCS。阀组包含球阀、蝶阀等。DCS系统可完成燃烧器的手动及自动点火，还可完成锅炉的安全保护功能。
2.操作说明
2.1锅炉点火准备
2.1.1 系统安装完毕，设备、阀门单试合格。
2.1.2 管道设备吹扫、气密、氮气置换、解吸气置换合格。
2.1.3在燃烧器可投入运行之前DCS应满足以下许可条件：
☆ 火焰检测器系统正常（冷却风）☆ 所有燃烧器阀门关闭
☆ 无MFT跳闸信号存在 ☆ 燃气压力满足点火要求
☆ 点火系统准备好 ☆ 火焰检测器无火
当以上这些条件都满足时，才允许运行人员点火操作。
2.2燃烧器点火
首先单侧进点火枪，打开点火器，同时开启瓦斯气枪快关阀，瓦斯气枪被点燃后迅速关闭点火器，退出点火枪。如在10秒内瓦斯气枪未着火，迅速关闭瓦斯气枪快关阀，进行置换合格后，方允许进行下一次点火，至少间隔五分钟以上，禁止没有查明点火失败原因之前重复操作。当瓦斯气枪点燃被证实后（火检变红），迅速开启燃气支路阀门，完成相应燃烧器的点火，燃烧器即可投入正常运行，单侧点燃后用同样的方法点燃另一侧燃烧器。
五、锅炉掺烧解吸气前后消耗数据对比
1.2010年10月10日～18日A炉掺烧解吸气前平均煤耗：1584.1/9757.5=0.1623吨煤/吨蒸汽
2. 2010年11月6日～12日A炉解吸气掺烧后消耗数据：
2010年11月6日～12日A炉掺烧解吸气后平均煤耗：1230.7/8412.8=0.1463吨煤/吨蒸汽
通过以上数据可知，投用解吸气后，锅炉煤耗明显下降。
六、解吸气掺烧存在的问题及解决办法
1.解吸气投用后，解吸气出口气流扰动增加，水冷壁磨损增加，为此我车间对卫燃带以上水冷壁进行了喷涂，防止水冷壁的磨损。
2.解吸气在输送过程中产生大量冷凝水，冬季解吸气管线、设备容易发生冻结现象，影响掺烧系统稳定运行，为此我车间进行了技改，解吸气管线增加了蒸汽伴热、保温，以解决冻结问题。
七、解吸气掺烧安全措施
1.锅炉解吸气掺烧技术虽然成熟，但对生产操作安全要求较高，在设计、安装、调试、运行、停车过程中，严格按有关规范、标准、规定执行；项目验收合格方能投入运行；
2.为防止燃烧器回火，管道设置阻火器。
3.为保证泄漏后及时发现，需设置就地可燃气体嗅敏仪，分布在易泄漏部位，并将信号引至总控室。
4.为防止泄漏气体中毒，岗位人员需配备一氧化碳滤毒罐。
5.为保证掺烧气体灭火及时发现，每个燃烧器配备两个火检。
6.在工艺设计中设有安全联锁和事故紧急停车安全方案，如果装置出现故障，可以进行停车处理。
八、结论
1.我公司循环流化床锅炉解吸气掺烧系统经过调试，各主要运行参数及指标都达到了设计要求。
2.循环流化床锅炉解吸气掺烧系统投用后，锅炉煤耗明显减低，经济效益可观，达到了节能降耗目的。
3.循环流化床锅炉解吸气掺烧后减少了锅炉燃料煤的用量，相应减少烟气中污染物的排放，减轻了锅炉对环境的污染，达到了环保目的。
4.通过调试，发现并解决了系统及设备在设计、制造和安装中存在的问题和隐患，对循环流化床锅炉掺烧的设计、安装、调试运行有一定的借鉴意义。
参考文献
[1]DLGJ116-93.火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统设计技术规定.
[2]DL435-91.火电厂煤粉锅炉燃烧室防爆规程.
[3]NDGJ16-89.火力发电厂热工自动化设计技术规定.
关键词：循环流化床锅炉 解吸气 掺烧
沧州大化聚海分公司的制气装置在生产过程中会产生具有一定热值的解吸尾气，一直对空排放燃烧，造成能源的浪费，每年热值浪费折合成人民币达500余万元。沧州大化聚海分公司的循环流化床锅炉解吸气掺烧可依托现有锅炉装置对燃烧系统进行改造，以达到解吸气回收燃烧利用的目的。解吸气掺烧不但可以减少锅炉燃煤的消耗量，同时还能减少烟气中污染物的排放量，在获得经济效益的同时还能获得较大社会效益。
一、设备概况
沧州大化聚海公司两台锅炉为济南锅炉厂制造的YG-90/3.82-M型循环流化床锅炉，循环流化床锅炉解吸气掺烧系统由济南成宇燃烧控制技术有限公司提供设备。设备主要由两台解吸气燃烧器、燃烧燃烧控制系统、管道、阀组、仪表等部分组成。
二、流程简介
解吸气由造气车间引入锅炉界区后在炉前分成两支路分别送入锅炉炉膛左右侧燃烧器进行燃烧。
三、解吸气设计参数
1.解吸气成分
以2010年8月25日-8月25日取样分析结果平均值为准：O2平均值为0.05%
N2平均值为0.53%；CO平均值为24.99%；CH4平均值为0.46%；CO2平均值为42.34%H2平均值为31.62%。
2.解吸气工作压力
4000～6000 Pa；解吸气温度：40 ℃（饱和）
3.单台燃烧器额定燃气流量
1800～3600Nm3/h；
4.仪表气源压力
0.4～0.8MPa
四、循环流化床锅炉解吸气掺烧原理及操作说明
1.工艺原理
解吸气由造气车间引入锅炉界区后在炉前分成两支路分别送入B炉炉膛左右侧燃烧器进行燃烧。
循环流化床锅炉运行时的燃烧室以至整个炉膛温度场均匀（900℃左右），高于解吸气的着火温度。投运顺序：床下点火-煤燃烧-升负荷-投入解吸气。从而保障了喷入炉膛的解吸气可以马上燃烧，消除了纯粹燃用解吸气的锅炉一次点火不着时的事故隐患，也消除了燃烧器故障或瞬间停气带来的事故隐患。
燃烧器采用两级点火，先用高能点火装置点燃气枪，再由气枪点燃主烧嘴。为避免点火枪始终在燃烧区里导致烧坏，配有点火枪电动执行机构（行程400mm），点火结束后自动将点火枪退出。每台燃烧器配两套紫外光火焰检测器，用于检测燃烧器火焰状态，火焰检测器将检测到的火焰状态信号送给程控系统，以完成熄火保护功能。
控制部分直接由DCS远程控制。现场设备的控制与反馈信号直接进DCS系统。进行相应的点火、开阀、关阀、吹扫等操作，火焰检测放大器安装在设备间内，并引入DCS。阀组包含球阀、蝶阀等。DCS系统可完成燃烧器的手动及自动点火，还可完成锅炉的安全保护功能。
2.操作说明
2.1锅炉点火准备
2.1.1 系统安装完毕，设备、阀门单试合格。
2.1.2 管道设备吹扫、气密、氮气置换、解吸气置换合格。
2.1.3在燃烧器可投入运行之前DCS应满足以下许可条件：
☆ 火焰检测器系统正常（冷却风）☆ 所有燃烧器阀门关闭
☆ 无MFT跳闸信号存在 ☆ 燃气压力满足点火要求
☆ 点火系统准备好 ☆ 火焰检测器无火
当以上这些条件都满足时，才允许运行人员点火操作。
2.2燃烧器点火
首先单侧进点火枪，打开点火器，同时开启瓦斯气枪快关阀，瓦斯气枪被点燃后迅速关闭点火器，退出点火枪。如在10秒内瓦斯气枪未着火，迅速关闭瓦斯气枪快关阀，进行置换合格后，方允许进行下一次点火，至少间隔五分钟以上，禁止没有查明点火失败原因之前重复操作。当瓦斯气枪点燃被证实后（火检变红），迅速开启燃气支路阀门，完成相应燃烧器的点火，燃烧器即可投入正常运行，单侧点燃后用同样的方法点燃另一侧燃烧器。
五、锅炉掺烧解吸气前后消耗数据对比
1.2010年10月10日～18日A炉掺烧解吸气前平均煤耗：1584.1/9757.5=0.1623吨煤/吨蒸汽
2. 2010年11月6日～12日A炉解吸气掺烧后消耗数据：
2010年11月6日～12日A炉掺烧解吸气后平均煤耗：1230.7/8412.8=0.1463吨煤/吨蒸汽
通过以上数据可知，投用解吸气后，锅炉煤耗明显下降。
六、解吸气掺烧存在的问题及解决办法
1.解吸气投用后，解吸气出口气流扰动增加，水冷壁磨损增加，为此我车间对卫燃带以上水冷壁进行了喷涂，防止水冷壁的磨损。
2.解吸气在输送过程中产生大量冷凝水，冬季解吸气管线、设备容易发生冻结现象，影响掺烧系统稳定运行，为此我车间进行了技改，解吸气管线增加了蒸汽伴热、保温，以解决冻结问题。
七、解吸气掺烧安全措施
1.锅炉解吸气掺烧技术虽然成熟，但对生产操作安全要求较高，在设计、安装、调试、运行、停车过程中，严格按有关规范、标准、规定执行；项目验收合格方能投入运行；
2.为防止燃烧器回火，管道设置阻火器。
3.为保证泄漏后及时发现，需设置就地可燃气体嗅敏仪，分布在易泄漏部位，并将信号引至总控室。
4.为防止泄漏气体中毒，岗位人员需配备一氧化碳滤毒罐。
5.为保证掺烧气体灭火及时发现，每个燃烧器配备两个火检。
6.在工艺设计中设有安全联锁和事故紧急停车安全方案，如果装置出现故障，可以进行停车处理。
八、结论
1.我公司循环流化床锅炉解吸气掺烧系统经过调试，各主要运行参数及指标都达到了设计要求。
2.循环流化床锅炉解吸气掺烧系统投用后，锅炉煤耗明显减低，经济效益可观，达到了节能降耗目的。
3.循环流化床锅炉解吸气掺烧后减少了锅炉燃料煤的用量，相应减少烟气中污染物的排放，减轻了锅炉对环境的污染，达到了环保目的。
4.通过调试，发现并解决了系统及设备在设计、制造和安装中存在的问题和隐患，对循环流化床锅炉掺烧的设计、安装、调试运行有一定的借鉴意义。
参考文献
[1]DLGJ116-93.火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统设计技术规定.
[2]DL435-91.火电厂煤粉锅炉燃烧室防爆规程.
[3]NDGJ16-89.火力发电厂热工自动化设计技术规定.