王鵬輝，樂(lè)鷹

（華電電力科學(xué)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(lè)鷹

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

當(dāng)前，節(jié)能降耗已成為各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域必須重視的熱點(diǎn)問(wèn)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(gè)環(huán)節(jié)的節(jié)能降耗直接關(guān)系著電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益的提高，同時(shí)也影響著電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，對(duì)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(duì)循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試階段的節(jié)能進(jìn)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(yīng)性強(qiáng)、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍廣等諸多優(yōu)點(diǎn)在火電廠發(fā)電機(jī)組得到了廣泛的應(yīng)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(dāng)前節(jié)能減排大趨勢(shì)下，基于循環(huán)流化床鍋爐在火電行業(yè)較大的普及率，對(duì)其節(jié)能進(jìn)行研究具有重要的意義，可以說(shuō)是電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗戰(zhàn)略目標(biāo)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(lái)看，主要從生產(chǎn)運(yùn)行階段提出相關(guān)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(jié)合循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試實(shí)例及經(jīng)驗(yàn)，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(duì)于實(shí)現(xiàn)循環(huán)流化床鍋爐鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)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(guò)程會(huì)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(guò)程中容易忽視的環(huán)節(jié)。因此，在調(diào)試過(guò)程中抓住能耗主要因素、尋找節(jié)能潛力點(diǎn)是電力企業(yè)節(jié)能降耗目標(biāo)實(shí)際的有效途徑之一。結(jié)合大量循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)數(shù)據(jù)，得出以下導(dǎo)致調(diào)試過(guò)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(jī)燃燒燃油提供熱量烘干澆筑料的過(guò)程，此過(guò)程耗費(fèi)大量燃油。以某520t/h循環(huán)流化床鍋爐為例，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，整個(gè)低溫烘爐過(guò)程需要耗費(fèi)燃油近200t，耗時(shí)168h；爐膛部分耗油近60t，200℃保溫階段耗油7t，耗時(shí)20h，該過(guò)程在消耗巨大燃油的同時(shí)也存在著巨大的節(jié)油潛力。

1.2 冷態(tài)試驗(yàn)

冷態(tài)試驗(yàn)中主要調(diào)試的設(shè)備是風(fēng)機(jī)，這其中包括引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)和高壓流化風(fēng)機(jī)。各風(fēng)機(jī)在調(diào)試階段的耗電將達(dá)到最大值，且啟動(dòng)和停止對(duì)風(fēng)機(jī)設(shè)備本身的沖擊力也是最大的，該過(guò)程存在較大節(jié)電潛力。此外，床料添加量會(huì)直接影響風(fēng)機(jī)電耗，床料量過(guò)多，為使?fàn)t內(nèi)保持流態(tài)化，風(fēng)機(jī)電耗會(huì)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(duì)標(biāo)工作，投煤溫度、燃料粒徑以及各風(fēng)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(jì)性。該階段需要反復(fù)進(jìn)行，使各參數(shù)接近于設(shè)計(jì)參數(shù)，反復(fù)調(diào)試需要消耗大量資源和時(shí)間，因此，鍋爐越早達(dá)到指標(biāo)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(guò)程還有鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)汽機(jī)沖轉(zhuǎn)到并網(wǎng)發(fā)電前的過(guò)程；耗水過(guò)程主要包括鍋爐酸洗及沖洗、鍋爐啟動(dòng)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(guò)程還包括風(fēng)機(jī)及泵的單體試運(yùn)行、煙風(fēng)系統(tǒng)分步試運(yùn)行、給煤機(jī)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(duì)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(shù)節(jié)能和行為節(jié)能來(lái)實(shí)現(xiàn)綜合節(jié)能降耗。

2.1 技術(shù)節(jié)能

2.1.1 節(jié)油

（1）點(diǎn)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(jì)性，點(diǎn)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(shù)及安全允許下考慮盡量縮短調(diào)試時(shí)的啟動(dòng)時(shí)間，這就要求在機(jī)組點(diǎn)火啟動(dòng)之前充分做好整個(gè)發(fā)電機(jī)組（機(jī)、爐、熱、電、化等各專(zhuān)業(yè)）的檢查準(zhǔn)備工作，確保點(diǎn)火一次成功。為了保證點(diǎn)火效率，需要控制好床料粒徑、點(diǎn)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(yùn)行的基礎(chǔ)，在鍋爐啟動(dòng)前一定要檢查啟動(dòng)床料的高度。初始床料量應(yīng)考慮在投煤前的床料散失量，確定合理的啟動(dòng)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(fēng)量是成正比例，需要合理控制床料量。其二，點(diǎn)火方式。我國(guó)現(xiàn)有的大型循環(huán)流化床鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)節(jié)能主要采用減少鍋爐總風(fēng)量、實(shí)施多點(diǎn)脈動(dòng)投煤等方式，大型循環(huán)流化床鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)應(yīng)盡量采用床上床下聯(lián)合點(diǎn)火方式。除了對(duì)傳統(tǒng)點(diǎn)火方式的改進(jìn)之外，還可應(yīng)用等離子點(diǎn)火和微油點(diǎn)火技術(shù)，通過(guò)以煤代替燃油的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能。其三，油槍霧化。油槍霧化效果不佳會(huì)直接導(dǎo)致油顆粒大小不均勻，影響點(diǎn)火燃燒。因此點(diǎn)火之前一定要確保霧化片及旋流片內(nèi)沒(méi)有雜物。另外，要定期檢驗(yàn)燃油系統(tǒng)的嚴(yán)密性，確保內(nèi)部也無(wú)雜物。點(diǎn)火投油后還應(yīng)定期檢查油燃燒器霧化情況，針對(duì)霧化不良甚至點(diǎn)火失敗現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)調(diào)整霧化蒸汽壓力、過(guò)熱度、油壓及風(fēng)量等，或根據(jù)情況盡快停運(yùn)故障油槍?zhuān)檎夜收显?，及時(shí)檢查噴嘴并清理雜物，避免浪費(fèi)啟動(dòng)燃油。

（2）烘爐用油。循環(huán)流化床鍋爐低溫烘爐過(guò)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(jī)油量，改變烘爐機(jī)布置位置和進(jìn)口熱風(fēng)風(fēng)速等方法，使?fàn)t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(dòng)爐底加熱，合理控制汽包水位。調(diào)試啟動(dòng)時(shí)提前投入爐底加熱裝置，通過(guò)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(shí)現(xiàn)加熱爐水的目的，減少啟動(dòng)時(shí)間，從而減少啟動(dòng)油耗。

2.1.2 節(jié)水

（1）減溫水量。燃燒初調(diào)整中對(duì)于過(guò)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(dá)高溫時(shí)自動(dòng)投入。

（2）吹管。鍋爐過(guò)熱器和再熱器吹管用水是調(diào)試階段耗水量最大的一項(xiàng)工作，如果吹管時(shí)間持續(xù)較短則能夠達(dá)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(jìn)而縮短蒸汽吹掃時(shí)間。

（3）主蒸汽管道疏水的控制。機(jī)側(cè)應(yīng)及時(shí)開(kāi)大主汽管道疏水，以縮短機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間。

（4）機(jī)側(cè)、爐側(cè)疏水倒至排氣裝置回收。回收機(jī)側(cè)、爐側(cè)疏水的目的是減小調(diào)試階段的排污量，節(jié)約啟動(dòng)階段除鹽水用量。同時(shí)應(yīng)注意排查爐側(cè)疏水門(mén)內(nèi)漏情況并及時(shí)處理，保證不必要的能量流失。

2.1.3 節(jié)電

（1）一次風(fēng)量。一次風(fēng)量選擇過(guò)大，點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，油耗量大；一次風(fēng)量選擇過(guò)小，局部流化質(zhì)量不好，造成局部結(jié)渣。一次風(fēng)量的確定一般通過(guò)冷態(tài)試驗(yàn)確定。投煤前的床料中可燃物的含量很少，由于過(guò)大的一次風(fēng)量將帶走油槍投運(yùn)產(chǎn)生的熱量，風(fēng)量越大帶走的熱量越多，因此有效控制一次風(fēng)量有利于縮短投油時(shí)間。另外隨著床溫的升高，排煙溫度升高，空預(yù)器出口的一次風(fēng)溫升高，此時(shí)可再適當(dāng)降低一次風(fēng)量來(lái)提高床溫，減少熱量損失。

（2）輔機(jī)電耗。各輔機(jī)電耗是調(diào)試階段耗能重要組成部分。冷態(tài)試驗(yàn)中避免一、二次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)和高壓流化風(fēng)機(jī)的頻繁啟動(dòng)，減小啟動(dòng)電耗的同時(shí)還可以較少對(duì)風(fēng)機(jī)本身的沖擊力，節(jié)電的同時(shí)延長(zhǎng)各風(fēng)機(jī)的使用壽命。同時(shí)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(cè)空預(yù)器漏風(fēng)率及間隙調(diào)整裝置的正常運(yùn)行狀況，降低空預(yù)器漏風(fēng)量，減少風(fēng)機(jī)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(xiàng)長(zhǎng)期系統(tǒng)的工程，工序紛繁復(fù)雜，各項(xiàng)工作之間的時(shí)序有著很高的重合度，這就要求合理統(tǒng)籌時(shí)間，決定了人的主觀能動(dòng)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(shù)節(jié)能占有同樣重要的地位，需要工作人員樹(shù)立節(jié)能意識(shí)，并從行為上開(kāi)展節(jié)能工作。例如，鍋爐安裝過(guò)程中要保證焊管內(nèi)部潔凈，進(jìn)而縮短各環(huán)節(jié)的沖洗時(shí)間；煙風(fēng)系統(tǒng)的試運(yùn)行可以同風(fēng)壓試驗(yàn)相結(jié)合，風(fēng)量標(biāo)定試驗(yàn)后不停用風(fēng)機(jī)，直接進(jìn)行空氣動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)，這樣既節(jié)約了設(shè)備的啟動(dòng)電耗，同時(shí)減小了設(shè)備的啟動(dòng)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(shí)。

3 結(jié)語(yǔ)

文章結(jié)合筆者實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)提出了針對(duì)性的節(jié)能方案，在實(shí)踐過(guò)程中，還需要結(jié)合實(shí)際情況，從思想、行為、技術(shù)層面全面開(kāi)展節(jié)能工作。

[1]劉繼祿.CFB鍋爐起動(dòng)點(diǎn)火節(jié)油技術(shù)研究與應(yīng)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(shù)研究[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2010,(3).

TK229.6

A

1671-0711（2016）12（上）-0056-02