一种循环流化床锅炉微流化冷态点火启动方法与流程

1.本发明属于能源动力的技术领域，具体而言，涉及一种循环流化床锅炉微流化冷态点火启动方法。


背景技术：

2.循环流化床(cfb)锅炉因燃料适应性广、污染物原始排放浓度低、低负荷稳燃特性好等诸多优点，在国内得到了快速发展和广泛应用，投入商业运行的循环流化床(cfb)锅炉机组数量众多。
3.已投运的cfb锅炉机组，因设备和电网等方面的因素，机组的多次启动不可避免，目前众多电厂锅炉运行人员在机组启动过程中，由于对循环流化床锅炉技术的认知局限、锅炉设备说明书不准确、实际运行经验不足等方面的原因，导致锅炉启动时间长、油耗高，甚至炉膛结焦、点火燃烧器损坏，造成锅炉点火启动失败等安全事故，严重妨碍和困扰电厂锅炉运行人员的正常操作工作。
4.目前国内循环流化床(cfb)锅炉冷态点火启动，电厂普遍采用炉膛床料完全流化的状态下，投入燃油点火枪，通过加热一次流化风，逐渐加热床料，使其升温到入炉煤能够完全着火的温度，以达到入炉煤完全取代燃油，维持炉膛正常运行床温，从而完成锅炉的冷态启动过程。该点火方式中，存在一次流化风量大、进口油压高、油枪出力大，炉膛床层高度、床料粒度不合理，导致床料温升慢、床温偏差大、点火燃烧器超温，造成启动时间长、油耗高，甚至炉膛结焦、点火燃烧器损坏等运行事故，严重影响锅炉顺利点火启动。
5.针对目前cfb锅炉普遍存在的点火启动问题，亟待优化现有循环流化床锅炉微流化冷态点火启动的操作方法。


技术实现要素：

6.鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种循环流化床锅炉微流化冷态点火启动方法以达到能够很好解决床料温升慢、床温偏差大，启动时间长、油耗高等问题，有效避免炉膛结焦、点火燃烧器损坏等运行事故，从而大大提升循环流化床锅冷态点火启动的安全性和经济性的目的。
7.本发明所采用的技术方案为：一种循环流化床锅炉微流化冷态点火启动方法，该启动方法包括：
8.s1：试验是否满足点火条件，若满足，则进入下一步；若不满足，则返回调试；
9.s2：通过油枪点火并使床层升温；
10.s3：根据不同煤种点火的初始投煤温度不同，在床层升温至预设温度后，开始间断投煤；在投煤过程中，随着给煤量的增加逐渐减少油枪的油压；
11.s4：当床层温度达到630～670℃时，开始退出油枪，且当床层温度达到780～820℃时，撤除全部油枪。
12.进一步地，所述启动方法还包括：
13.s5：在全部撤除油枪后，通过连续投煤并实时调节风量，待床层温度稳定后，锅炉作升负荷运行，进而锅炉机组正常运行。
14.进一步地，所述油枪点火至撤除全部油枪所需的时间控制在6～8小时。
15.进一步地，所述床层升温分为第一阶段和第二阶段，所述第一阶段的床层温度为20℃～350℃，且点火流化风量不超过最低临界流化风量；所述第二阶段的床层温度为350℃～450℃，且点火流化风量设为最低临界流化风量的1.2～1.5倍。
16.进一步地，所述步骤s1包括：流化检查和油枪雾化试验，若流化检查和油枪雾化试验均试验合格，则满足点火条件；若流化检查和/或油枪雾化试验存在试验不合格，则不满足条件。
17.进一步地，所述流化检查包括：风机启动状态检查和床料系统启动状态检查，所述床料系统的床料粒度分布为0～6mm，且床料系统的床料添加高度为500mm～600mm。
18.进一步地，所述油枪点火时，油枪雾化采用机械雾化，且油枪进口油压设为2.0mpa～2.2mpa。
19.进一步地，所述投煤的煤种为褐煤、烟煤、贫煤和矸石、无烟煤，且褐煤的投煤温度为340℃～360℃，烟煤的投煤温度为380℃～400℃，贫煤和矸石的投煤温度为420℃～450℃；无烟煤的投煤温度为500～520℃。
20.本发明的有益效果为：
21.1.采用本发明所提供的循环流化床锅炉微流化冷态点火启动方法，其通过对启动方法的优化改进，点火油枪进口油压低、点火时间短，启动油耗大幅降低，且在锅炉运行中，锅炉设备的安全性和运行经济性显著提高，在实际应用中具有良好的指导作用和实用推广价值，能够取得明显的安全性和经济效益。
附图说明
22.图1是本发明所提供的循环流化床锅炉微流化冷态点火启动方法中锅炉点火启动主要控制参数示意图；
23.图2是本发明所提供的循环流化床锅炉微流化冷态点火启动方法中锅炉点火启动流程示意图。
具体实施方式
24.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
25.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
27.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
28.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义；实施例中的附图用以对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.实施例1
31.在本实施例中具体提供了一种循环流化床锅炉微流化冷态点火启动方法，该启动方法其从流化状态、燃烧风量、运行温度、进口油压、油枪出力、床料高度、粒度分布、投煤方式等多个方面，优化设计锅炉冷态点火启动的流化状态、燃烧理念、运行控制新模式，能够很好解决原有点火启动方式中存在的问题，有效避免锅炉点火过程中炉膛结焦、点火燃烧器损坏、受热面变形等运行事故，大大提升循环流化床锅冷态点火启动的安全性和经济性。
32.具体的，该启动方法包括：
33.s1：试验是否满足点火条件，若满足，则进入下一步；若不满足，则返回调试；其中，对是否满足点火条件的判断如下：
34.分为进行流化检查和油枪雾化试验，若流化检查和油枪雾化试验均试验合格，则满足点火条件；若流化检查和/或油枪雾化试验存在试验不合格，则不满足条件。
35.在本实施例中，流化检查包括：风机启动状态检查和床料系统启动状态检查，在风机启动状态检查完成之后，若无异常，则启动风机；床料系统位于炉膛内，在床料系统启动状态检查完成之后，若满足预设参数，则启动床料系统；否则，将床料系统的床料粒度分布设置为0～6mm，在实际应用时，最好选择0～3mm；且将床料系统的床料添加高度设置为500mm～600mm，在实际应用时，不应当超过700mm。基于对床料粒度分布和床料添加高度的限制，能够确保炉膛床料温升快、床层温度分布均匀。
36.s2：通过油枪点火并使床层升温
37.如图1所述油枪在供应燃油的作用下，为点火燃烧器内提供燃油点火。在进行油枪点火时，满足油枪良好雾化的最低油压即可。在本实施例中，油枪雾化采用机械雾化，且油枪进口油压设为2.0mpa～2.2mpa，在实际应用时，油压应当不超过2.4mpa。由于在油枪点火时，油枪进口油压低，有利于油耗的大幅度降低，同时，点火燃烧器的出口烟温低，不存在超温，能够避免设备损坏。
38.将一次流化风通入至风室内，以在一次流化风的配合下实现床层升温，将床层升
温分为第一阶段和第二阶段，对于第一阶段的床层温度为20℃～350℃，且点火流化风量(即一次流化风)不超过最低临界流化风量，满足床料临界流化风量即可，最大不超过最低流化风量。
39.对于第二阶段的床层温度为350℃～450℃，且点火流化风量(即一次流化风)设为最低临界流化风量的1.2～1.5倍，在实际应用时，最高不超过2倍。
40.在上述两个阶段内，由于一次流化风量小，因此，可实现一次风机电耗明显降低。
41.s3：根据不同煤种点火的初始投煤温度不同，在床层升温至预设温度后，开始间断投煤，通过入炉煤端口向炉膛内投煤且间断投煤为本领域技术人员常规操作，此处不再赘述。具体的，不同煤种点火的初始投煤温度不同，需要区别对待，适当选择，如下：
42.投煤的煤种为褐煤、烟煤、贫煤和矸石、无烟煤，其中，褐煤的投煤温度为340℃～360℃；烟煤的投煤温度为380℃～400℃；贫煤和矸石的投煤温度为420℃～450℃；无烟煤的投煤温度为500～520℃。
43.在投煤过程中，随着给煤量的增加逐渐减少油枪的油压，具体的设计如下：
44.由于满足1份燃油＝2.5～3倍的给煤量的关系，且燃油的油量与油压存在正相关关系，在投煤过程中，对油枪的油压进行适应性调节，例如：随着给煤量的增加1吨，那么，燃油的油量需要减少0.33吨，相应的，根据油枪的实际参数对油压进行设置。归纳成公式如下：y/a＝x，其中，y为投煤速率，a为系数且取为2.5～3，x为燃油投放速率且x与油压呈正相关关系，根据上述公式，在点火启动时，降低油压且逐渐增大给煤量。
45.s4：当床层温度达到630～670℃时，开始退出油枪，且当床层温度达到780～820℃时，应当及时撤除全部油枪；在实际应用时，可选择当床层温度达到650℃及以上时，开始退出油枪，且当床层温度达到800及以上℃时，应当及时撤除全部油枪。
46.s5：在全部撤除油枪后，通过连续投煤(连续投煤也为本领域技术人员所采用的常规手段，此处不再赘述)并实时调节一次流化风的风量，待床层温度稳定后，锅炉作升负荷运行，进而锅炉机组正常运行。
47.由于点火启动时间不宜过长，在上述的启动方法中，对于油枪点火至撤除全部油枪所需的时间控制在6～8小时。特别是油枪投入的时间要尽量缩短，在实际应用中，最好不超过6小时，以尽快进入全投煤稳燃运行状态，进而降低油耗。提升经济效益。
48.实施例2
49.以国内某330mw亚临界循环流化床锅炉“点火启动结焦事故”处理为例，该锅炉提效改造后，首次冷态点火启动过程中，出现了床层温度偏差大、温升慢，运行人员加大流化风量和提高进口油压，床温缓慢上升，经过较长时间床温达到投煤条件后，开始间断投煤，因燃烧风量和给煤量不匹配，入炉煤未完全着火燃烧，导致未燃尽碳在炉内大量堆积，随着床温的升高，炉内未燃尽碳、入炉煤着火和燃油共同燃烧，造成床温快速上升，而一次流化风量增加不及时，床温严重超温，炉内床料大面积结焦，被迫紧急停炉、锅炉点火启动失败。
50.通过给电厂分析事故原因，建议电厂采用如实施例1中所提供的点火启动方法，对启动床料粒度和料层添加高度进行了调整；并采用微流化状态，对一次流化风量和油枪出力进行大幅降低；同时优化初始投煤温度和间断投煤方式；控制温升率和尽早撤除油枪，既防止了点火燃烧器和床温超温现象，又保证了床温正常的温升速率、燃料煤的及时投入、点火油枪顺利撤除，顺利完成了锅炉的点火启动。
51.实施例3
52.以国内某350mw超临界循环流化床锅炉“点火启动温差大、油耗高”问题处理为例。该锅炉整启试运阶段冷态点火启动过程中，炉膛前、后墙床温偏差极大(>300℃)，床温上升非常缓慢，一次流化风量较大(完全流化状态)，燃油压力(3.2mpa)高、油枪出力大(6～7t/h)，床层温度很难达到投煤温度，导则投煤困难、油枪迟迟不能撤除，造成整个点火过程时间特别长(6～7h)、油枪非常高(>80t)。
53.电厂开始认为是锅炉设计存在问题，通过原因分析和技术交流，建议电厂采用如实施例1中的点火启动方法，对启动床料粒度和料层添加高度进行了调整；并采用微流化状态，对一次流化风量和油枪出力进行大幅降低；同时优化初始投煤温度和间断投煤方式；控制温升率和尽早撤除油枪，不仅缩短了点火启动时间(控制在4～5h)，而且大幅减低了油耗(降低约40t)，保证了锅炉点火启动的顺利完成。
54.本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。