杨 伟，杨 洪，李开楚，周华斌

（云南中寮矿业钾盐有限公司 昆明 650228）

循环流化床锅炉点火及其稳定运行的探索

杨 伟，杨 洪，李开楚，周华斌

（云南中寮矿业钾盐有限公司 昆明 650228）

对一台老挝境内使用的循环流化床锅炉存在的问题进行分析，通过改造相关设备冷态流化试验分析和热态运行实践，解决了循环流化床锅炉启动点火的问题，提出了调节稳定床温的手段和控制参数。

循环流化床锅炉；无烟煤；点火

我公司在老挝使用的循环流化床锅炉型号为 DHX35-1.25-M，额定蒸发量35 t／h、额定压力1.25MPa，点火方式采用轻柴油单油枪加热床温，温度达到煤着火点后投用无烟煤，燃煤为老挝产无烟煤。2010年 12月投产试运行，在试运行及初期运行过程中，出现点火燃烧器内滴油、超温、燃烧不稳定、甚至熄火等问题，点火后加热床温难于达到无烟煤的燃点温度，使得锅炉点火至投煤阶段时间过长甚至无法投煤。一次风机裕量明显不足，锅炉床温难于调节控制，导致锅炉结焦现象经常发生，稍微有晃电发生，一次风机就跳闸。煤的灰份含量高，返料灰须大量外排才能稳定床温。

通过对锅炉点火和运行相关参数的调整及锅炉冷态流化数据分析，提高了点火成功率，逐步摸索出该循环流化床锅炉稳定运行的控制参数。

1 锅炉燃煤

循环流化床锅炉使用燃煤为老挝万荣县煤矿所产的无烟煤。发热值约为15 645 kJ／kg，干燥基灰份45%，着火温度在600℃以上，属于很特殊的低热值、高灰份无烟煤。锅炉燃煤设计值和实际进厂煤质出入太大，使用此种煤，必然造成锅炉点火困难，返料灰量大，对炉内燃烧工况有较大影响。表1为锅炉燃煤设计值和实际燃煤分析数值。

表1 锅炉燃煤主要指标Tab.1 M ain indicators of coal-fired boilers

2 点火存在的问题及解决方法

在锅炉投用初期，锅炉点火后床温难于达到煤的燃点，只能达到460℃，造成无法投煤点火。之后，将油泵更换为油压更高的燃油泵，但即使油压达到2.0MPa以上，锅炉床料温度仍难以达到该煤的着火温度（600℃）。曾经采用过从料层上部炉膛人孔投入木碳来提高床温的方法，锅炉点火后点火筒内温度很短时间就升至1000℃以上。锅炉在点火过程中频繁发生点火筒滴油，筒内燃油燃烧不稳导致熄火或超温现象，甚至发生过点火筒和炉床风帽烧毁的事故。造成点火期间人员劳动强度大，点火成功率低。

经分析，引起以上现象的因素主要为以下几点：

1）燃油泵油压偏低，单支燃油点火时燃烧器容量偏小，导致高温的热烟气量不够，致使料层升不到所需温度。

2）设备管路不干净，使燃油中夹带有异物颗粒。当燃油进入点火油枪喷油嘴时，异物将油嘴孔堵塞，从而使油枪喷出的燃油量下降、雾化不全、线路偏斜，导致进入点火筒内雾化不良的柴油沉积于点火筒内燃烧，从而发生点火筒滴油或点火筒超温现象。

3）过早开启风室内左右一次风。一次风与高温热烟气得不到有效混合，使得高温热烟气被挤压在中部进入炉床风帽，导致风帽过热烧损。

4）燃油点火器点火风和冷却风配比不当，造成点火器筒内燃烧不稳或者超温。

采用以下措施解决上述问题。

1）将型号为 WBZ125、压力 1.25MPa的点火齿轮油泵更换成型号2CY1.08、流量1.08 m3／h、压力 2.5MPa的齿轮油泵。

2）对储油箱进行彻底清洗，将内部杂物清理干净。增设油泵出口蓝式过滤器，对油泵进油口过滤网进行清洗，以防杂物堵塞油管路及油枪影响油压不稳定。

3）锅炉点火前一般在布风板上均匀铺上400～450 mm厚、粒度为 0～5 mm的炉渣（床料）。点火时，待燃油点 着后将油压控制在1.2MPa左右。此时对点火风及点火筒冷却风门进行调节控制，使点火筒内火焰燃烧稳定，温度不超过1000℃。根据床温上升情况，每隔0.5 h将点火油压上调 0.2～0.3MPa。点火0.5 h后，打开罗茨风机放空阀并启动罗茨风机，对返料器进气阀进行调整。根据炉温上升状况，不断对返料器进风压力进行调整。控制点火器出口热风温度不超过850℃，待床温上升至 550～570℃时，全开油枪阀门，快速提升床温到600℃左右，启动锅炉给煤装置进行间断给煤。当床温升到 800℃左右，可向锅炉进行连续给煤，此时，可逐步降低点火油压，直至最终拆除点火油枪，缓慢开启一次风门。

经过以上整改和完善措施后，锅炉多次点火床温都能达到无烟煤投煤温度 600℃。为了节约锅炉点火的燃油消耗和缩短点火时间，在床温升至450℃时从给煤机间断给入烟煤，并在炉温升至 650℃左右时切换成无烟煤从给煤机间断给入。采用少量烟煤进行点火助燃，炉床温升较平稳，易达到无烟煤的燃点温度，所用的柴油点火消耗量每次也减少了近700L左右。

3 一次风机裕量不足的解决方法

一次风机原型号9-26N08D，流量28 576 m3／h，全压 13748Pa，功率200kW。在运行中反映出锅炉负荷难以调节，锅炉进入正常燃烧状况后一次风机转速开度需调到 90%-97%范围，风机裕量严重不足，导致锅炉燃烧调整困难，结焦现象经常发生，稍微有晃电发生，一次风机就跳闸。

针对以上情况，经过分析、计算，更改新的一次风机型号为：9-26N08.7D，流量30 000 m3／h，全压17 000Pa，功率250kW。改造后一次风机转速开度只需开到 85%左右即可满足锅炉燃烧调整的要求，锅炉燃烧平稳，抵抗晃电跳闸的能力明显提高。新一次风机比旧一次风机在同一煤层厚度下流化临界点的转速要低5%～10%。

4 循环流化床锅炉燃烧调整的探索

循环流化床锅炉运行中保持床料良好流化状态，是锅炉燃烧的必备条件，其流化状况的好坏，将直接影响锅炉燃烧的稳定性。最佳的料层流化状况，与料层厚度，一次风量大小，床层差压等有密切的联系。

4.1 冷态流化数据分析

主要分析较有代表性的一次风左右风全开，点火风全关临界流化状况下料层厚度与床层压差、风量的关系，而点火风门全开、一次风左右风全关状态下由于流量超过流量表量程，无法确定流量数值，并且点火风只是在点火阶段使用，所以点火风门全开下的流化状况在此不作分析。

4.1.1 临界流化状况下料层厚度与床层压差关系

临界流化状况下料层厚度与床层压差关系见图1。通过图 1明显可看出在临界流化状况点，随着料层厚度的增加，床层压差值逐步增大。在同一料层厚度下配用新一次风机比旧一次风机的压差略高。

4.1.2 临界流化状况下料层变化与风量关系

临界流化状况下料层变化与风量关系见图2。从图2看出，不同料层厚度（400～600mm）其临界流化的风量基本一样。

图1 料层变化与床层压差的关系Fig.1 The relationship between changes in the material layer and pressure of bed lam inated layer

4.1.3 不同料层厚度下差压与转速百分比变化关系

图3是在临界流化点及以上工况时床层压差与风机开度的关系。在相同料层厚度下，床层压差随一次风机开度的变化基本为上升的线性关系。料层越厚，差压越大。

图2 料层变化与风量关系Fig.2 The relationship between changes in thematerial layer and the amount of w ind

图3 风机开度与床层压差的关系Fig.3 The relationship between fan opening degree and pressure of bed lam inated layer

在循环流化床锅炉的实际运行中，床料厚度是一个变化的数值，只能间接从料层压差来进行判断控制，而差压不只是同煤层厚度有直接变化关系，还同一次风机风量大小有关。根据相关文献资料报道，循环流化床锅炉冷态临界流化风量与运行风量二者基本相当时才能保证热态运行时床料良好流化。根据图2得到的结论，在不同料层厚度下，其临界流化的风量基本一致，可用在锅炉冷态下确定的临界风量作为热态最小流化风量来控制锅炉燃烧。在控制最小流化风量的前提下，用放渣的手段控制床层差压在一定范围内，用二次风机控制锅炉尾部过剩空气系数在合理数值范围内，锅炉的稳定燃烧就能得到根本的保障。

4.2 热态调整

由于老挝无烟煤灰分大，燃点高的特点，热态运行过程中一般控制风量始终大于最小流化风量，料层差压在6～7kPa左右，料层温度850～900℃，返料温度 800～900℃。运行中当床温上升时，采取首先减少给煤量（必要时停止给煤），加大一次风量，同时调节加大返料量，迅速把床温调整至正常床温，当床温恢复正常时，再恢复锅炉正常运行时的调整方式。如果床温迅速下降，返料温度上升，可能是返料突然增大，一次风量没有及时调整跟上调整的因素，此时，应立即停止给煤，迅速调节加大一次风量，待床温稳定后，逐步加煤调整一次风量使床温恢复正常。如果床温迅速下降，返料温度持续下降，锅炉本体测点温度均持续下降时，应采取加大给煤量，适当减少一次风量，同时放掉部分循环返料灰，保证床温迅速上升恢复正常。

5 结语

1）无烟煤由于燃点高，要求点火配套设施完备，有条件时可使用少量燃点低一点的烟煤或其它煤种先投入，待提高床温达无烟煤燃点后再投用无烟煤，可起到缩短点火时间和节约燃油的目的。

2）实际运行中要特别注意控制一次风量高于冷态流化试验确定的最小流化风量，这样才能保证锅炉床料的热态流化良好。

3）通过一次风机的改造，锅炉进入正常运行状况后，一次风机转速开度只需开到 85%左右即可满足锅炉燃烧调整的要求，负荷变化时一次风裕量充足，抵抗晃电跳闸的能力明显提高。在床温急变时根据不同情况及时调整给煤量，一、二次风量，反料灰量，床层差压控制在合理范围。

［1］ 杨建华，屈卫东，李建刚.循环流化床锅炉冷态临界流化风量与运行风量.［J］锅炉制造，2000（4）：5 -8.

Explore the Circu lating Fluidized Bed Boiler Ignition and Stable Operation

YANG Wei，YANG Hong，LIKai-chu，ZHOU Hua-bin

（Yunnan Zhongliao Potash Mines Ltd.Kunming 650228，China）

The problems existing in a circulating fluidized bed boiler used in Laos were analyzed，through the transformation of related equipments，thermal adjustmentmeasures，the problems of the highlighted，high-ash anthracite in this boiler during start ignition and run-time were solved and a stable bed temperaturemeans and control parameterswere proposed.

circulating fluidized bed boiler；anthracite；ignition；combustion tune

TK229.6

A

1004-275X（2015）02-0060-04

12.3969／j.issn.1004-275X.2015.02.016

收稿：2015-01-29

杨伟（1961-），男，高级工程师，主要从事技术管理工作。