相邻锅炉一次热风联络技术在CFB锅炉上的应用

[摘 要]文章介绍了循环流化床锅炉两台相邻锅炉一次热风风道联络的设计特点，分析了连接管道的设计依据、在实践中利用邻炉一次热风启动的运行控制调节方法；总结了利用邻炉一次热风启动在节能降耗及安全运行等方面的实际应用效果；并展望了一次热风联络技术在锅炉防腐保养、冬季防冻等方面的应用前景。

[关键词]一次热风；循环流化床锅炉；冷态启动；节油

中图分类号：TQ 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）23-0249-01

引言

在循环流化床锅炉机组运行中，由于锅炉结构特性造成冷态启动用油量较大，在保证锅炉安全的前提下，如何减少冷态启动耗油量，对于提高锅炉冷态启动过程的经济性具有重大意义。因此将两台相邻锅炉一次热风风道进行联络，在锅炉冷态启动时利用邻炉一次热风加热床料，以煤代油达到锅炉冷态启动节油的目的。

设备简介

京能（赤峰）能源发展有限公司2×135MW供热机组于2008年底正式投入商业运行，锅炉为无锡锅炉厂生产的UG-480/13.7-M型超高压一次中间再热循环流化床锅炉，锅炉一次风机、二次风机、引风机、高压流化风机各设两台。一次风机、二次风机均为6kV电机拖动，未装变频器，出力采用入口挡板调节；引风机为变频调节。启动燃烧器总点火容量约为28%BMCR。本锅炉设有四只床下启动燃烧器和四只床上启动燃烧器。四只床下启动燃烧器布置在水冷风室下部，其点火热容量约为15%BMCR，每只油枪出力为1200kg/h；四只床上启动燃烧器布置于布风板上3米处，其点火热容量约为13%BMCR，每只油枪出力为1000kg/h。床上和床下装置之油枪均燃用0号轻柴油，油枪采用机械雾化方式。锅炉前墙布置6台皮带给煤机。

邻炉一次热风联络管的设计

将两台锅炉的一次热风，用φ1500的管道连接。联络管由#1锅炉一次风空气预热器出口左侧热一次风风道接至#2锅炉一次风空气预热器出口右侧热一次风风道，期间φ1500的管道穿出锅炉房墙体时无钢架梁遮挡。由于一次热风温度在230℃左右，考虑到密封性和运行调整需要，当两炉之间有热风管道连接时，其上应串联两道挡板门，或装设一道严密的隔绝门。所以在连接风道上加装一道电动隔绝门和一道手动调节挡板.

连接管道的选取

锅炉启动时，锅炉床料的流化风主要由4根φ530的点火风管道和4根φ530的混合风管道供给，其流通面积为1.764m2，φ1500管道的流通面积为1.766m2，满足所需风量。

根据DL/T 5121-2000《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》，热风管道壁厚为3mm～4mm，对于压力高温度高的大截面风道，其壁厚可按放大1mm选用[1]。考虑到该连接风道的运行工况，以及其连接的一次热风道壁厚也为5mm，所以该连接风壁厚选用5mm。

考虑到当两台炉都投入运行后，连接风道对两台炉膨胀量的影响，在连接风道中间加装φ1500的不锈钢膨胀节，以及在连接风道两端加装弹簧支架来满足两台炉的水平膨胀量和垂直膨胀量。

锅炉利用邻炉一次热风进行冷态启动的运行控制调节方法

在锅炉冷态启动时，本炉应建立风烟系统，邻炉启动两台一次风机运行，并适当提高运行锅炉一次风量、风压及氧量；本炉一次风通过空气预热器后与一次热风联络管送来的邻炉热风混合，提高本炉一次热风温度。这种运行方式有以下几点好处：一是可以灵活调节一次热风温度，控制锅炉各部温升速度；二是可以使空气预热器的温度逐渐升高或降低，防止空气预热器温度骤升骤降而影响空气预热器寿命[2]；三是在锅炉启动后可以逐步关闭锅炉一次热风联络门，实现邻炉一次热风平稳切换至本炉一次热风。

当进行两台锅炉一次热风进行联络操作时，两台锅炉运行人员应先联系妥当；开启一次热风联络门时应保证缓慢操作；观察邻炉运行情况正常，保证邻炉运行稳定后再逐渐全开一次热风联络门；检查本炉一次风机运行正常；将本炉一次风机入口调门逐渐关至20%，同时加大邻炉一次风机出力，维持本炉一次风量不低于临界流化风量。当本炉平均床温达到100℃或上升缓慢时，启动床下油枪，控制锅炉升温速度。注意锅炉各部温度变化速度小于80℃/h。

当本炉床温700℃以上，可以进行解列操作，因这时本炉空气预热器的出口风温已达到较高温度与邻炉送来的热一次风温差较小，解列时对本炉的床温影响较小。解列前应适当增加本炉给煤量保证床温有上升趋势后，逐渐缓慢开大本炉一次风机入口调门至联络前开度，同时调整邻炉一次风机出力，始终维持本炉一次风量稳定；两台锅炉一次风调整稳定后，逐渐关闭一次热风道联络手动门；一次热风道联络手动门全关后关闭一次热风联络隔绝电动门；检查阀门关闭严密不漏风。一次热风解列时应缓慢操作，注意监视锅炉床温变化趋势，防止床温下降过快影响锅炉燃烧。

实践证明在一次热风联络与解列操作时只要及时缓慢的调整一次风入口调门及两台锅炉一次热风联络门，保证一次风压力、风量温度变化尽可能的平缓，对锅炉的影响并不大，不会出现因一次风联络而造成锅炉燃烧不稳的现象。

利用相邻锅炉一次热风联络技术进行冷态启动达到的效果

两台锅炉一次热风联络后锅炉冷态启动点火前2h利用邻炉一次热风与本炉一次风混合加热床料，使床料在投油前就能加热至120℃左右，并且整个投油期间均使用邻炉一次热风，提高本炉一次风温度，以煤代油降低启动耗油量，经过优化启动后可以使投油时间缩短1.5h左右，启动耗油量大幅下降。利用邻炉一次热风优化启动后冷态启动时床温与耗油量的参数曲线 见图3.

两台锅炉一次热风联络后利用邻炉一次热风进行冷态启动后，单次启动耗油量仅为4.544t，比起以往历次锅炉冷态启动耗油量最低9.088t/次计算，单次冷态启动节约燃油量为4.544t，柴油每吨按8500元人民币计算，每次冷态启动可节约资金38624元人民币，减去耗煤、耗电增加费用共节约费用33200元人民币，两台锅炉按每年启动7次计算，每年可节约23.2万元人民币，提高了企业的经济效益。

结束语

两台锅炉一次热风联络后，锅炉启动时以煤代油，提高了启动时的一次风温度，缩短锅炉点火投油时间，节约了燃油，节能效果显著。同时两台锅炉一次热风联络后，也可以在以下几方面加以实践：

两台锅炉的一次风互为备用

当一台锅炉因一次风机故障、空气预热器漏风等原因导致一次风量不足时，可以通过邻炉一次风进行补充，提高机组安全性。

用于锅炉停炉保养及冬季防冻

在锅炉停运期间利用邻炉一次热风对锅炉进行烘干保养[3]，延长锅炉寿命。在冬季停炉期间，邻炉一次热风加热锅炉本体，起到防冻的效果。

作者简介

艾冲，男，1983.09.23，籍贯：辽宁省康平，学历：大专，专业：热能与动力工程，研究方向：相邻锅炉一次热风联络技术在CFB锅炉上的应用 现工作单位：内蒙古赤峰市京能（赤峰）能源发展有限公司。