淺議火電廠鍋爐如何節(jié)油降耗

王中剛

【摘 要】在國家開展節(jié)能降耗時期，火電廠如何降耗增益鍋爐節(jié)油將存在著的巨大潛力，鍋爐啟動和停止過程中，以及正常的維護和設備改進都是節(jié)油降耗的關鍵。

【關鍵詞】煤粉鍋爐；點停爐；節(jié)油

0.前言

電廠煤粉鍋爐點火啟動、停運和低負荷助燃均需耗用大量的燃油。近年來，隨著油價漲幅已近50 %連續(xù)上揚 ，使得電廠煤粉鍋爐點火助燃成本大幅增加，如何降低電廠煤粉鍋爐用油已迫在眉睫。這里主要從鍋爐啟停和正常維護著手談談。

1.鍋爐啟動時的節(jié)油

1.1鍋爐啟動前及時投入爐底加熱

在鍋爐冷爐啟動時，首先利用高輔聯(lián)箱用汽投入爐底加熱，初期控制加熱用汽量，嚴格按規(guī)定的升溫升壓條件加熱，以便使汽包和爐管金屬膨脹良好。等達到一定溫度（60℃）后可加大進氣量或投入鄰爐爐底高溫高壓（從鄰爐汽包直接引出的蒸汽）的蒸汽，加快升溫速度，等汽包壁溫達100℃以上時再投油加熱到?jīng)_轉條件就比較容易了，大大縮短了投油時間。若300MW機組從冷態(tài)開始投油（安平均3支油，一只小油槍出力0.8T/H計算）升溫至120℃左右，至少在5-7小時，最少也要耗油10噸以上，一年按照2次/臺爐啟動計算，節(jié)約費用在20萬元人民幣以上。及時地投入爐底加熱不但節(jié)油還有以下好處：提高爐膛溫度；縮短啟動時間；消除冷熱不均產(chǎn)生的熱應力，避免熱應力拉傷拉裂焊口；穩(wěn)定燃燒`。

1.2鍋爐啟動時的油風配比

鍋爐廠一般按鍋爐滿負荷的30 %設計點火油槍出力，就單個點火燃燒器而言，油槍實際噴油量與點火時燃燒器供風量相對應的理論噴油量的差值往往達實際噴油量的50%左右。其差值部分的大多數(shù)形成了不完全燃燒損失，其中機械未完全燃燒損失占極大部分。主要原因有：

（1）油霧結構同氣流結構不匹配，油霧穿透風層。

（2）風量與油量不匹配，油量遠高于風量。

在冷態(tài)大空間燃燒時，只要風油匹配正常，可以達到較好的燃燒工況，未燃燒損失不會很大。但是隨著缺氧程度的增加，未完全燃燒損失明顯增加。

在爐內(nèi)冷態(tài)大空間環(huán)境下缺氧燃燒，由于點火期間氣流及周圍環(huán)境溫度低，對油滴的粘性力小，攜帶能力弱；油滴燃燒速度慢，慣性大，油霧很容易穿透風層，造成大量不完全燃燒；周圍環(huán)境中的空氣難以參加正常燃燒。實際上，電廠煤粉鍋爐在點火時不同程度地存在缺氧燃燒情況，從大量實際鍋爐點火過程觀察可以發(fā)現(xiàn)，無論是輕柴油點火系統(tǒng)還是重渣油點火系統(tǒng)， 其冷態(tài)點火期間爐膛火炬呈暗紅色，爐內(nèi)黑煙翻滾；有的鍋爐油火下面有下雨狀的油霧落下， 有的水冷壁有油在流淌或燃燒，有時還發(fā)現(xiàn)爐底水封槽有大量的油。種種跡象表明，有部分較大油滴粘附于水冷壁或直接掉落在冷灰斗，此現(xiàn)象往往不被重視。實際上，由于點火初期爐膛溫度很低，不少較粗油滴由于缺少一定的蒸發(fā)時間，重量較大，直接掉在冷灰斗，而較細的未燃盡油滴卻隨氣流進入尾部煙道并沉積于受熱面，危害鍋爐的安全運行。隨著爐膛溫度的升高， 粘附于水冷壁上的燃油逐漸炭化燃燒，而掉落于冷灰斗的燃油形成了未完全燃燒的大部分。

因此，我們根據(jù)實際情況做好

（1）電廠煤粉鍋爐點火油槍實際噴油量遠大于點火燃燒器有組織供風量，一般高出50 %以上。且油發(fā)熱量一般接近煤的2倍，配風應大煤粉燃燒風量許多，且增大油層及上下相鄰層輔助風的風量。

（2）燃燒器氣流結構與油霧結構不匹配，或冷態(tài)缺氧燃燒，將產(chǎn)生大量機械未完全燃燒損失。提高油槍的霧化質量，如改用蒸汽霧化等。

（3）采用增加點火燃燒器和小容量油槍的辦法，既可保證總的點火油量滿足鍋爐升溫升壓的需要，又可保證每個點火燃燒器風量與油量相匹配，達到節(jié)油目的。

1.3采用等離子點火

應用等離子點火技術，除了可給電廠帶來明顯節(jié)油效益外，還可帶來三大效益：一是降低電廠點火的運行成本。應用該技術的電廠點火運行成本普遍僅為燃油點火運行成本的10%到20%。二是安全。避免了電廠因過多貯存和使用燃油造成的火災和人身傷害事故。三是環(huán)保。降低了燃油點火無法采用電除塵器而造成的冒黑煙問題和有害物質的排放量。在代替油槍噴油助燃的同時，實現(xiàn)電廠鍋爐點火和穩(wěn)定燃燒。

1.4鍋爐啟動時盡早啟磨

鍋爐啟動過程中，當熱風溫度達到啟磨煤機條件后，及時啟動磨煤機運行，啟動磨煤機后可保持磨煤機上層或下層四只油助燃。加大磨煤機相鄰輔助風量，以保證煤粉和油火焰的充分混合，投粉初期可給最小煤量，根據(jù)升溫升壓要求逐漸增加煤量。若鍋爐冷態(tài)啟動到并網(wǎng)一直用油槍升溫升壓，加上中速暖機，至少也要六個小時以上，提前啟動磨煤機可少投2-4支油槍，最少節(jié)油10噸以上。若再進行各項試驗，則需耗時幾十小時，那樣節(jié)約油量是一筆不菲數(shù)目。提前投粉一改以前并網(wǎng)后投粉的約束，大大的節(jié)約了耗油量，同時在并網(wǎng)后可為加快升負荷做好準備。某電廠兩臺300MW機組已在點爐時提前投粉取得了良好的效果，節(jié)油量由原來的有時上百噸減為幾十噸。

另為，要進行對火檢正常的檢查維護，保證火檢信號的正常，為及時投油投粉提供保障。

1.5防止跑油、漏油

往往在投油中，由于油槍缺陷造成漏油，撤出油槍時油槍未退出，油閥實際未關，造成向爐內(nèi)噴油等。因此在投油和撤出油槍是一定要從操作畫面和就地檢查，確認油槍退出到位，油閥嚴密不泄漏。

2.正常維護

（1）確保油槍霧化良好。加強正常運行中維護，定期試投和吹掃油槍，保持適合油壓，定期檢查油槍霧化良好。

（2）大油槍改造造小油槍。設計時油槍出力一般為鍋爐30%額定負荷?？蓪⒋蟪隽τ蜆尭脑鞛樾〕隽τ蜆專畴姀S兩臺300MW機組將油槍出力為1.75T/H改為0.8T/H，經(jīng)運行取得了良好的效果。

（3）減少非計劃啟停和設備消缺用油。加強設備維護，減少機組非停和低負荷投油消缺。若要低負荷投油消缺時，可統(tǒng)計所有需要低負荷消除的缺陷，盡量放在一次低負荷投油消缺中完成。

（4）減少由于煤質差投油助燃次數(shù)。機組正常運行中，根據(jù)燃燒和煤質情況做好配煤摻燒工作，杜絕由于燃燒惡化而投油助燃。

3.鍋爐停止的節(jié)油

以 300MW機組（五臺磨）為例，要機組停運時間較長時，需要將原煤倉煤粉拉空。特別是在直吹式制粉系統(tǒng)中，就要對原煤倉進行合理配煤，保證在最低穩(wěn)然負荷（一般40%額定負荷左右）以下投油。在開始停機前做好準備，對上層的磨煤機停止上煤或少上煤，對下面兩臺磨煤機要求上煤質較好的煤。在開始停爐之前拉空上層一臺或兩臺磨原煤倉的煤量（根據(jù)負荷要求而定），在200MW時運行下層或中間三臺磨，在120MW左右最低穩(wěn)然負荷時運行下層兩臺磨，根據(jù)燃燒情況投油穩(wěn)然，然后依降溫降壓要求逐漸拉空另為兩臺磨。在這中間根據(jù)實際情況對對后停運的原煤倉可補上少許煤。合理的配煤與燃燒，不但煤粉濃度集中，有利燃燒，保證火檢的正常，也不至于過早投油穩(wěn)然。從某電廠停爐合理的配煤來看，可以節(jié)油一半以上，取得了良好的效益。

4.結束語

火電廠鍋爐啟、停及節(jié)油設備的改造將有巨大的節(jié)油潛能，若做好節(jié)油工作，每年可節(jié)月人民幣至少在100萬元以上。各廠根據(jù)不同運行方式，在運行中需進一步的摸索完善，制定出一套行之有效的節(jié)油方案，將會為火電廠的降耗增益走出重要的一步。

【參考文獻】

[1]翁善勇.煤粉鍋爐點火節(jié)油探討.浙江大學.