张 峰，张 永，王秀娟

（山东华聚能源公司南屯矿电厂，山东 邹城 273515）

一、引言

循环流化床锅炉是一种高效、节能、低污染的锅炉，应用广泛。但其存在点火时间长、耗油量大、费用高、污染大等问题，尤其在新建锅炉调试过程中，点火成功率低是常见现象。华聚能源公司南屯矿电厂通过钻研探索，提出循环流化床锅炉木炭点火法，提高了锅炉点火的安全性，降低了锅炉点火费用，为锅炉安全、环保、稳定、经济运行创造了有利条件。

二、锅炉点火原理与点火方式简介

1.锅炉点火原理与点火方式

(1)锅炉点火是指通过某种方式将燃烧室内的床料加热到一定温度，直到给煤机能够连续的进给燃料，并稳定燃烧。

(2)整个点火过程分底料加热、底料着火爆燃、过渡到正常运行参数三个阶段。

2.循环流化床锅炉常用点火方式

(1)固定床点火。即用木材或木炭点火，一般用于蒸发量2 0 t/h以下的小型锅炉。固定床点火方式的床料存在固定床、微沸腾、流化态三种状态，其床料的前期加热是在固定状态下实现的，在锅炉启动过程中，床料存在状态从固定床向瞬间微沸腾、全部流化转变。所需床料量相对较少，所需热容量相对较小，即床料的加热、床温保持和持续温升所需的热容量较少。

固定床是床料前期加热时的形态，指在床料上部堆燃木炭(木柴)以加热床料，锅炉的风机等辅助设备并不开启运行，床料固定不动。

微沸腾即床体表面沸腾，床料内部产生床体移动混合，但床体未整体完全流化起来。此过程是床料由固定状态向流化状态的过渡阶段，在锅炉整个的起火过程中所占时间极短但又极为关键。

流化态是指整个床料完全流化起来，气固完全混合在这个过程中，首先是料层上部的木炭充分与床料混合使床料受热均匀，热量分布均匀，同时向炉膛内投撒烟煤以逐步提高床料温度使之达到控制要求。

缺点：需要燃烧充足的木炭以提供足够的热容量；锅炉点火能否成功，较大程度取决于起火后的床温控制，要求操作人员具有较多的经验。

(2)流态化点火根据油气进入炉膛位置不同分为床上点火、床下点火、床上床下混合点火。

主要特点：在流化状态下完成床料的预热、逐步升温和煤的加热至完全燃烧过程，与固定床相比适用于容量较大的循环流化床锅炉。锅炉点火的同时炉膛与物料循环系统同时加热，由于锅炉用柴油点火，产生热油烟气量大热量被部分烟气和物料带走，使得在提高炉膛温度的同时不断提高物料循环系统温度。

缺点：可因操作不当，油压控制一次达到最大值，而不是逐步、缓慢、阶段性地提高油压，总体上供油量大，燃烧剧烈，容易出现温升过快现象。由于仅用燃油加热底料和达到很高的温度值，造成加热底料需使用大量的燃油，点火过程时间长，点火费用高，不利于环保。在油点火过程中，为防止损坏除尘器和出现尾部燃烧等现象，需要关闭除尘器。

三、两种点火方式的经济性比较

1.40t/h循环流化床锅炉固定床点火所需费用

(1)加热底料时锅炉各辅机未开启，需要木炭300kg，按3元/k g计，费用为900元。

(2)锅炉起火到床体温度正常需要烟煤100kg，按468元/t计，费用为4 6.8元。

40t/h循环流化床锅炉一次点火费用总计为946.8元，点火方式比较经济。

2.40t/h循环流化床锅炉流态化点火所需费用

(1)锅炉起火到投煤需用柴油1.5～2 t，按6290元/t计，费用为9435～12580元。

(2)锅炉起火到床体温度正常需要烟煤100k g，按468元/t计，费用为46.8元。

(3)锅炉起火自并入系统运行，一次风机、引风机、高压风机均运行，耗电约1000kW·h，按0.50元/kW·h计，费用为500元。

40t/h循环流换床锅炉流态化一次点火费用总计约10000～13000元，点火方式不经济。

木炭为可再生资源，石油为不可再生资源，使用木炭点火，能节约石油资源，并减少点火过程的污染物排放。

四、创新总结的木炭点火操作规程

南屯矿电厂锅炉原设计为床上油点火方式，为节约用油，提高能量利用效率，锅炉点火技术攻关小组，经过多次摸索木炭点火方式，成功总结出了新的木炭点火方式，主要特点为薄料层，高碳火快速启动。其详细操作规程如下。

1.炉膛清理

点火前炉膛清理是点火启动操作比较重要的环节，炉膛清理要彻底、干净，防止风帽眼被堵塞，必要时可用小铁针逐个清理，检查风帽是否牢固，风帽孔的位置是否正确无转动。

2.底料填充

底料是循环流化床锅炉主要蓄热体和载热体，其性质直接影响锅炉点火的成功率。点火底料为0～8mm炉渣，粒度合理，必须过筛，将过细和大块的炉渣清除；同时炉渣的含炭量不超过3%，含炭量过高床温上升过快，容易在点火启动时结焦。点火底料的厚度在350～450mm为宜。

炉膛填入床料后，开启引风机、一次风机，确定流化状态时的风量、风室风压，停风，铺平底料。

3.木炭填入

冷态试验结束后，将木炭(300kg左右，相当于200kg轻质柴油热量)填入炉膛。填木炭时应注意：

(1)木炭均匀铺撒布满全床。

(2)木炭大小应均匀，可将木炭拍碎至拳头大小，易燃尽。

4.点火启动

(1)启动电除尘，各电场升压到额定值。

(2)在炉门口堆一堆木炭，用少量的废油棉纱之类的引火物引火，引燃后的木炭用锹撒进炉膛，然后继续烧炭，在炉床自然燃烧，保持负压-20Pa左右。

(3)启动引风机，此时为了不使热量被引风机带走，可适当调节引风机，调整炉膛内负压，进一步促进木炭燃烧。

(4)待引风机电流稳定后，为防止二次风管堵塞，先开启二次风机并保持最小。

(5)启动一次风机，维持低转速，床层表面出现飘动不定的红色火浪。

(6)床温达到300℃时，逐渐加风，床层上不断出现红色火焰，火浪跃于整个床面。

(7)床温达到400℃时，沸腾的床料出现暗红色，此时应添加引子煤，加大风量至冷态临界风量的60%。

(8)床温达到500℃时，开启给煤机进行机械间断给煤，根据床温调整给煤量，使床温均匀上升。

(9)床温达到600℃时，炉内出现红色浪涛，根据锅炉沸腾和木炭加热底料的情况，可逐步到达临界流化风量，利用耙子搅拌底料，加速床料间的热传递。

(10)床温达到700℃时，根据床温变化情况可适当添加引子煤补充加热冷料所需热量。

(11)启动给煤机。因料层升温很快，有可能使床温过高导致结焦，所以这个阶段一定要及时准确、给煤恰当、风量及时调节，使料层温度平稳地升高，达800℃时即可关炉门，开动给煤机送入正常的燃料，同时加大风量使料层能正常流化，利用给煤机的转速变化来控制温升，直到进入正常运行温度，到此启动过程即告完成。

(12)床温达到850～900℃时，开启高压风机，投入返料器运行。

(13)锅炉点火完毕，根据床温变化的情况，合理加风、加煤维持锅炉的正常运行。

5.操作要点

在整个给煤、加风过程中，掌握风量是点火的关键。如发现风量过大，有灭火危险时应立即减风或停止送风，待料层表面的烟煤开始燃烧时，再开动风机少量加风，并向有火苗的地方撒入少量烟煤屑，使料层重新升温。但应随时注意用炉钩试探料层底部是否结焦，如有焦块，应及时钩出。当床温升高到500℃以上时可适当加大送风量，此时应观察燃烧火焰，一般床温在500℃以下时，床内底料还没红光，600～700℃时呈暗红色，并由暗红向红转变，越来越明亮。为了防止点火时“低温结焦”和“高温结焦”，引燃烟煤投入方式要少量、勤给、均匀播散，加风流化后要用炉钩勤扒床料，使床温尽量均匀，平稳缓慢升高。

在这期间底料颜色逐级变化如下。

(1)黑：说明前期风量大，适当减风，并继续投木炭；

(2)微红：主要是木炭在燃烧，稍稍加风，微沸抛洒引子煤，并将发亮处打散；

(3)暗红：料温在逐步上升，控制抛洒引子煤，不要向明火上撒煤，向暗处抛洒；

(4)橘红色：基本停止抛洒引子煤、打耙，查看流化程度，盘上给煤，待温度上升交付盘上运行；

(5)亮白：炉料超温，应停止给煤或加大一次风；

(6)金黄发白发亮：立即加大一次风，停止给煤，直到火色正常或发暗方可进行正常操作。

在这期间打耙由重逐渐变轻，直到顺畅。如果打耙发现太轻，说明风大了，可以据火色减风，以免窜风。

五、木炭点火经济效益分析

南屯矿电厂共有3台循环流化床锅炉，根据计划性停炉消缺安排，锅炉平均运行周期为50天左右，每年需启动锅炉的次数为18次，采用薄料层高炭火快速启动点炉方法比流态化点火启动共节约费用约为21.6万元。10多年来，该点火操作法节约资金达300多万元。木炭点火工艺可广泛适用于35~75 t/h循环流化床锅炉的启动工作。

[1]杨建华.循环流化床锅炉设备及运行[M].2010年5月第二版，北京：中国电力出版社，2010.