（新疆天富能源股份有限公司，石河子市，832000） 蔡晓红

合盛自备电厂是装机容量为2×330MW的汽轮发电机组，锅炉采用上海电气集团股份有限公司上海锅炉厂产品，汽轮机采用上海电气集团股份有限公司上海汽轮机厂产品、发电机采用上海电气集团股份有限公司上海汽轮发电机有限公司的产品。锅炉采用亚临界自然循环汽包锅炉、四角切圆燃烧，单炉膛∏形布置、一次中间再热、平衡通风，全钢架悬吊结构、紧身封闭、固态排渣锅炉。每台锅炉配置5台中速磨煤机，4台并联运行，1台检修备用。烟风系统设计采用两台50%容量的单吸双支撑离心式风机，利用进口导叶来调节一次风量，两台动叶可调轴流送风机和两台动叶可调轴流引风机平衡通风，空气预热器为三分仓容克式，采用径向密封自适应调整降低空气预热器漏风。#1锅炉A层配有4支微油点火系统，每支微油枪容量80kg/H。

1 锅炉燃油量

1.1 冷态点火所消耗的燃油量

燃油量=点火时间（大约8小时）×4支×80KG/H=2.56T，轻柴油按照当前价格7 900元/T，冷态启动一次大约需要燃油费用：

7 900元/T×2.56T=20 224元

如果在点火过程中出现问题，耗油还会增加。

1.2 锅炉吹管时所消耗的燃油量

一般情况下，新安装的锅炉要吹管80次左右，一次吹管时间大概需要20分钟，加之前期的升温升压时间，总共需要约36小时左右，这笔耗费也特别高。（36小时×4支×80KG/H×7 900元/T=91 008元）

1.3 稳燃用油

由于该电厂是自备电厂，机组负荷相对较高，低负荷稳燃用油可以忽略不计。

2 无火启动

所谓“无火启动”，是用外来蒸汽通过锅炉原来设有的外来蒸汽加热装置，对在冷态待启动的锅炉进行加热，在不点火的情况下，使锅炉升温升压，待其被加热到一定程度，再改为点火启动。

简图：

投入底部加热的优点：

（1）底部加热投入后，汽包、水冷壁、联箱等受热均匀，热应力小，由于汽包壁温差小，可以适当加快升温升压速度；

（2）由于蒸汽推动炉水循环，点火后很快建立水循环；

（3）点火前产生了蒸汽，可以是过热器充分预热；

（4）点炉时，炉膛温度较高，对前期的燃烧有利，减少了机械不完全燃烧热损失；

（5）缩短了点火时间，节约厂用电和点火用油。合盛自备电厂#1锅炉启动蒸汽来自于该厂的启动锅炉。在锅炉点火前4～5小时，将锅炉底部加热投入。待汽包壁温达到120～150℃时，将底部加热退出，开始点火。采用此种方法后，较以前点火缩短时间近2个小时，节省燃油600kg左右，并且节约了厂用电，节能降耗。

3 等离子点火

3.1 等离子点火原理

锅炉等离子点火技术是一种新型锅炉点火燃烧技术，它是通过电离空气获得温度极高的等离子体，其启弧原理为：首先设定输出电流，当阴极前进同阳极接触后，形成回路，由于整个系统具有抗短路的能力且电流恒定不变，当阴极在电机拖动下缓缓离开阳极时，在阴极和阳极之间形成电弧。一定压力的空气通过电弧后，被电离为高温空气等离子体，利用高能等离子体射流加热风粉混合物直接点燃煤粉，从而在完全不需要任何燃油的情况下达到无油点火及稳燃的目的，满足锅炉点火启动需求。

3.2 等离子点火系统的组成

等离子发生器、电源柜及供电系统、燃烧器、辅助系统（由冷却水、空气的供给系统组成）、控制系统（由PLC、CRT、通讯接口和数据总线构成）、风粉系统（煤粉由磨煤机进入一次风管，由热风送入等离子燃烧器）。

3.3 等离子投运

为保证等离子点火装置及整个锅炉的安全运行，首先得从控制逻辑方面来完善对等离子点火装置及整个锅炉运行中的保护功能。合盛电厂结合制粉系统和等离子装置的安装特点对锅炉BMS控制逻辑方面做了如下修改。

（1）在BMS中增设A磨煤机“正常运行模式”与“等离子运行模式”两种模式，并实现相互切换功能；

（2）在“正常运行模式”下，A磨煤机维持原有的控制逻辑；

（3）在“等离子运行模式”下，A磨煤机BMS启动条件中增加等离子发生器工作正常信号，同时略去点火能量满足的条件；

（4）A磨在“等离子运行模式”下运行时，任意两个等离子装置发生故障跳闸时，另两个等离子装置也联锁跳闸，并将信号送至BMS，联跳A磨煤机；

（5）A磨在“等离子运行模式”下运行时，当磨煤机保护跳闸时，将联跳等离子点火装置；

（6）锅炉发生MFT时，联锁跳闸等离子点火装置，并禁止等离子点火装置启动；逻辑上将A磨跳闸信号与锅炉MFT两个信号送至等离子控制器；

（7）除以上等离子装置的跳闸条件外，当发生以下任一条件，也将联跳等离子装置：等离子点火装置通讯模件故障；等离子点火装置冷却水压低；等离子点火装置的整流柜故障；等离子点火装置载体风压力低。

3.4 等离子点火装置的操作程序

合盛电厂结合锅炉制粉系统采用正压直吹式中速磨，#2炉在A层燃烧器配置等离子点火装置，在使用等离子装置的点火过程中总结了以下操作步骤。

（1）在等离子装置的准备点火前，检查锅炉需具备以下6个条件：锅炉汽包水位合适；风烟系统已启动并对炉膛，烟道吹扫结束，送风量控制在30%左右；炉前燃油泄漏试验已合格；空预器蒸汽吹灰系统已连续投运。

（2）启动一次风机，密封风机，对A磨煤机建立最小通风量（大于45t/h），投A磨等离子暖风器，对A磨进行暖磨，逐渐提高A磨出口温度至70℃左右（不超过100℃）。

（3）全面检查等离子燃烧器的各个子系统，确认压缩空气（即载体风压力在8～10kPa），火检冷却风（7～10kPa），等离子冷却水压（0.5～0.6MPa）

等参数正常。等离子发生器已送电且具备启动条件后，投入A磨等离子运行模式，将等离子发生器给定电流设置在300A，依次启动A1-A4等离子发生器拉弧。

（4）检查A磨具备启动条件后，启动A磨煤机。待A磨空转正常后，以最小给煤量启动给煤机，给煤量约15t/h。

（5）根据给煤量，适当调整A磨煤机的一次风量，确保A1-A4等离子燃烧器的一次风速在18～22m/s左右。

（6）检查A1-A4燃烧器喷口火焰明亮，整个炉膛燃烧稳定，炉膛负压波动不大。

（7）在等离子燃烧器投入0～30min内，保持A层燃烧器二次风控制挡板在40%开度左右，以提高初期燃烧效率。随着炉膛温度的升高，逐渐开大A层燃烧器二次风控制挡板至全开。

（8）当检查各等离子燃烧器的燃烧稳定后，再按锅炉升温升压曲线要求逐渐增加A给煤量。随着锅炉燃烧加强，锅炉蒸汽参数将不断升高，再按参数要求执行汽机冲转，发电机并网，接带负荷的操作。

（9）当机组负荷达25%，锅炉燃烧相对稳定时，将A磨由“等离子运行模式”切至“正常运行模式”。

（10）当机组负荷达150MW，锅炉燃烧更加稳定时，逐一退出等离子点火装置，保持等离子冷却水和压缩空气系统继续运行，将等离子装置投入备用。

4 无油点火的收效

经过合盛电厂采用无火启动、等离子点火与其他相关机组的对比，年节约厂用电、燃油费用近4万余元。

5 结束语

通过采取以上措施，合盛电厂实现了锅炉无火启动、无油点火启动以及低负荷下的无油稳燃，节约了大量燃油、节省了厂用电，提高了锅炉在启停及低负荷下运行的经济性。