（新疆天富能源股份有限公司，石河子市，832000） 蔡曉紅

合盛自備電廠是裝機(jī)容量為2×330MW的汽輪發(fā)電機(jī)組，鍋爐采用上海電氣集團(tuán)股份有限公司上海鍋爐廠產(chǎn)品，汽輪機(jī)采用上海電氣集團(tuán)股份有限公司上海汽輪機(jī)廠產(chǎn)品、發(fā)電機(jī)采用上海電氣集團(tuán)股份有限公司上海汽輪發(fā)電機(jī)有限公司的產(chǎn)品。鍋爐采用亞臨界自然循環(huán)汽包鍋爐、四角切圓燃燒，單爐膛∏形布置、一次中間再熱、平衡通風(fēng)，全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)、緊身封閉、固態(tài)排渣鍋爐。每臺鍋爐配置5臺中速磨煤機(jī)，4臺并聯(lián)運行，1臺檢修備用。煙風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計采用兩臺50%容量的單吸雙支撐離心式風(fēng)機(jī)，利用進(jìn)口導(dǎo)葉來調(diào)節(jié)一次風(fēng)量，兩臺動葉可調(diào)軸流送風(fēng)機(jī)和兩臺動葉可調(diào)軸流引風(fēng)機(jī)平衡通風(fēng)，空氣預(yù)熱器為三分倉容克式，采用徑向密封自適應(yīng)調(diào)整降低空氣預(yù)熱器漏風(fēng)。#1鍋爐A層配有4支微油點火系統(tǒng)，每支微油槍容量80kg/H。

1 鍋爐燃油量

1.1 冷態(tài)點火所消耗的燃油量

燃油量=點火時間（大約8小時）×4支×80KG/H=2.56T，輕柴油按照當(dāng)前價格7 900元/T，冷態(tài)啟動一次大約需要燃油費用：

7 900元/T×2.56T=20 224元

如果在點火過程中出現(xiàn)問題，耗油還會增加。

1.2 鍋爐吹管時所消耗的燃油量

一般情況下，新安裝的鍋爐要吹管80次左右，一次吹管時間大概需要20分鐘，加之前期的升溫升壓時間，總共需要約36小時左右，這筆耗費也特別高。（36小時×4支×80KG/H×7 900元/T=91 008元）

1.3 穩(wěn)燃用油

由于該電廠是自備電廠，機(jī)組負(fù)荷相對較高，低負(fù)荷穩(wěn)燃用油可以忽略不計。

2 無火啟動

所謂“無火啟動”，是用外來蒸汽通過鍋爐原來設(shè)有的外來蒸汽加熱裝置，對在冷態(tài)待啟動的鍋爐進(jìn)行加熱，在不點火的情況下，使鍋爐升溫升壓，待其被加熱到一定程度，再改為點火啟動。

簡圖：

投入底部加熱的優(yōu)點：

（1）底部加熱投入后，汽包、水冷壁、聯(lián)箱等受熱均勻，熱應(yīng)力小，由于汽包壁溫差小，可以適當(dāng)加快升溫升壓速度；

（2）由于蒸汽推動爐水循環(huán)，點火后很快建立水循環(huán)；

（3）點火前產(chǎn)生了蒸汽，可以是過熱器充分預(yù)熱；

（4）點爐時，爐膛溫度較高，對前期的燃燒有利，減少了機(jī)械不完全燃燒熱損失；

（5）縮短了點火時間，節(jié)約廠用電和點火用油。合盛自備電廠#1鍋爐啟動蒸汽來自于該廠的啟動鍋爐。在鍋爐點火前4～5小時，將鍋爐底部加熱投入。待汽包壁溫達(dá)到120～150℃時，將底部加熱退出，開始點火。采用此種方法后，較以前點火縮短時間近2個小時，節(jié)省燃油600kg左右，并且節(jié)約了廠用電，節(jié)能降耗。

3 等離子點火

3.1 等離子點火原理

鍋爐等離子點火技術(shù)是一種新型鍋爐點火燃燒技術(shù)，它是通過電離空氣獲得溫度極高的等離子體，其啟弧原理為：首先設(shè)定輸出電流，當(dāng)陰極前進(jìn)同陽極接觸后，形成回路，由于整個系統(tǒng)具有抗短路的能力且電流恒定不變，當(dāng)陰極在電機(jī)拖動下緩緩離開陽極時，在陰極和陽極之間形成電弧。一定壓力的空氣通過電弧后，被電離為高溫空氣等離子體，利用高能等離子體射流加熱風(fēng)粉混合物直接點燃煤粉，從而在完全不需要任何燃油的情況下達(dá)到無油點火及穩(wěn)燃的目的，滿足鍋爐點火啟動需求。

3.2 等離子點火系統(tǒng)的組成

等離子發(fā)生器、電源柜及供電系統(tǒng)、燃燒器、輔助系統(tǒng)（由冷卻水、空氣的供給系統(tǒng)組成）、控制系統(tǒng)（由PLC、CRT、通訊接口和數(shù)據(jù)總線構(gòu)成）、風(fēng)粉系統(tǒng)（煤粉由磨煤機(jī)進(jìn)入一次風(fēng)管，由熱風(fēng)送入等離子燃燒器）。

3.3 等離子投運

為保證等離子點火裝置及整個鍋爐的安全運行，首先得從控制邏輯方面來完善對等離子點火裝置及整個鍋爐運行中的保護(hù)功能。合盛電廠結(jié)合制粉系統(tǒng)和等離子裝置的安裝特點對鍋爐BMS控制邏輯方面做了如下修改。

（1）在BMS中增設(shè)A磨煤機(jī)“正常運行模式”與“等離子運行模式”兩種模式，并實現(xiàn)相互切換功能；

（2）在“正常運行模式”下，A磨煤機(jī)維持原有的控制邏輯；

（3）在“等離子運行模式”下，A磨煤機(jī)BMS啟動條件中增加等離子發(fā)生器工作正常信號，同時略去點火能量滿足的條件；

（4）A磨在“等離子運行模式”下運行時，任意兩個等離子裝置發(fā)生故障跳閘時，另兩個等離子裝置也聯(lián)鎖跳閘，并將信號送至BMS，聯(lián)跳A磨煤機(jī)；

（5）A磨在“等離子運行模式”下運行時，當(dāng)磨煤機(jī)保護(hù)跳閘時，將聯(lián)跳等離子點火裝置；

（6）鍋爐發(fā)生MFT時，聯(lián)鎖跳閘等離子點火裝置，并禁止等離子點火裝置啟動；邏輯上將A磨跳閘信號與鍋爐MFT兩個信號送至等離子控制器；

（7）除以上等離子裝置的跳閘條件外，當(dāng)發(fā)生以下任一條件，也將聯(lián)跳等離子裝置：等離子點火裝置通訊模件故障；等離子點火裝置冷卻水壓低；等離子點火裝置的整流柜故障；等離子點火裝置載體風(fēng)壓力低。

3.4 等離子點火裝置的操作程序

合盛電廠結(jié)合鍋爐制粉系統(tǒng)采用正壓直吹式中速磨，#2爐在A層燃燒器配置等離子點火裝置，在使用等離子裝置的點火過程中總結(jié)了以下操作步驟。

（1）在等離子裝置的準(zhǔn)備點火前，檢查鍋爐需具備以下6個條件：鍋爐汽包水位合適；風(fēng)煙系統(tǒng)已啟動并對爐膛，煙道吹掃結(jié)束，送風(fēng)量控制在30%左右；爐前燃油泄漏試驗已合格；空預(yù)器蒸汽吹灰系統(tǒng)已連續(xù)投運。

（2）啟動一次風(fēng)機(jī)，密封風(fēng)機(jī)，對A磨煤機(jī)建立最小通風(fēng)量（大于45t/h），投A磨等離子暖風(fēng)器，對A磨進(jìn)行暖磨，逐漸提高A磨出口溫度至70℃左右（不超過100℃）。

（3）全面檢查等離子燃燒器的各個子系統(tǒng)，確認(rèn)壓縮空氣（即載體風(fēng)壓力在8～10kPa），火檢冷卻風(fēng)（7～10kPa），等離子冷卻水壓（0.5～0.6MPa）

等參數(shù)正常。等離子發(fā)生器已送電且具備啟動條件后，投入A磨等離子運行模式，將等離子發(fā)生器給定電流設(shè)置在300A，依次啟動A1-A4等離子發(fā)生器拉弧。

（4）檢查A磨具備啟動條件后，啟動A磨煤機(jī)。待A磨空轉(zhuǎn)正常后，以最小給煤量啟動給煤機(jī)，給煤量約15t/h。

（5）根據(jù)給煤量，適當(dāng)調(diào)整A磨煤機(jī)的一次風(fēng)量，確保A1-A4等離子燃燒器的一次風(fēng)速在18～22m/s左右。

（6）檢查A1-A4燃燒器噴口火焰明亮，整個爐膛燃燒穩(wěn)定，爐膛負(fù)壓波動不大。

（7）在等離子燃燒器投入0～30min內(nèi)，保持A層燃燒器二次風(fēng)控制擋板在40%開度左右，以提高初期燃燒效率。隨著爐膛溫度的升高，逐漸開大A層燃燒器二次風(fēng)控制擋板至全開。

（8）當(dāng)檢查各等離子燃燒器的燃燒穩(wěn)定后，再按鍋爐升溫升壓曲線要求逐漸增加A給煤量。隨著鍋爐燃燒加強，鍋爐蒸汽參數(shù)將不斷升高，再按參數(shù)要求執(zhí)行汽機(jī)沖轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)并網(wǎng)，接帶負(fù)荷的操作。

（9）當(dāng)機(jī)組負(fù)荷達(dá)25%，鍋爐燃燒相對穩(wěn)定時，將A磨由“等離子運行模式”切至“正常運行模式”。

（10）當(dāng)機(jī)組負(fù)荷達(dá)150MW，鍋爐燃燒更加穩(wěn)定時，逐一退出等離子點火裝置，保持等離子冷卻水和壓縮空氣系統(tǒng)繼續(xù)運行，將等離子裝置投入備用。

4 無油點火的收效

經(jīng)過合盛電廠采用無火啟動、等離子點火與其他相關(guān)機(jī)組的對比，年節(jié)約廠用電、燃油費用近4萬余元。

5 結(jié)束語

通過采取以上措施，合盛電廠實現(xiàn)了鍋爐無火啟動、無油點火啟動以及低負(fù)荷下的無油穩(wěn)燃，節(jié)約了大量燃油、節(jié)省了廠用電，提高了鍋爐在啟停及低負(fù)荷下運行的經(jīng)濟(jì)性。