摘 要： 循环流化床锅炉具有燃料适应性广、炉内脱硫、密相区低温燃烧NOx排放几乎为零等优于传统煤粉炉的特点。在当前煤价居高不下、燃料供应艰难的局面下，寻求成本低廉、来源广泛的煤种作为循环流化床锅炉的燃料，是山区电厂扭亏增收、提升效益的不二法门。连州发电厂作为粤电集团下属2010年度唯一盈利的山区电厂，一直秉承诚信创新、协同高效的宗旨，在安全经济生产方面进行不遗余力的探索。将对2011年本厂在CFB锅炉掺烧、全烧烟煤的运行方式上所做的探索进行小结。
关键词： 循环流化床；烟煤；山区电厂
中图分类号：TK227.1 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0210191－02
0 引言
为了落实集团公司关于应对山区电厂困难经营环境的会议精神，研究扩大电厂煤种适应范围的可行性，降低燃料成本，于2011年1月25日集团公司召集下属各电厂在广州召开了山区无烟煤电厂掺烧烟煤工作研讨会议。会议议题主要针对山区电厂掺烧、全烧烟煤的运行方式的可行性进行论证。并由燃料公司提供远期燃料供应状况的调查报告。
1 循环流化床锅炉掺烧烟煤的可行性研讨
根据2010年生产经营情况、电厂减亏措施和掺烧烟煤的可行性，以及燃料公司汇报的燃料供应市场和燃料运输情况，各与会代表就山区电厂经营困难的状况和下一步生产经营工作策略进行了讨论，并提出了意见和建议。归纳总结如下：
1）当前各山区无烟煤电厂经营困难，甚至到了生死存亡的重要关头，各单位已经充分认识目前经营困难的紧迫局面，有强烈危机感，正在想尽办法解决影响生产经营的各项问题，摆脱亏损的困局。
2）由燃料公司根据市场情况，从燃料来源、供应渠道、价格水平和走势预测等方面深入分析无烟煤和烟煤市场，对锅炉无烟煤改烧烟煤的前提条件进行论证。
3）梅县和阳山电厂循环流化床锅炉已成功单烧烟煤，机组运行正常，煤耗下降，经济效益明显，循环流化床锅炉已具备单烧烟煤的条件，各相关单位可根据燃料市场价格水平确定是否单烧烟煤。
4）请集团公司生技安监部和电厂将循环流化床锅炉单烧烟煤过程中存在的问题及时向制造厂反馈，请他们进行技术指导和技术支持，并就单烧烟煤进行技术交流，完善锅炉安全、经济和环保的各项性能。
5）改烧烟煤和掺烧烟煤工作要系统科学开展，充分利用制造厂和外部科研力量，从安全、经济、环保的角度出发，制定可行性的方案和工作计划，稳步推进。
6）煤粉炉改烧烟煤和掺烧烟煤要选择合适的煤种，适当选择挥发份较低的烟煤，尽量避免选择如印尼煤等大跨度参数的煤种。
2 关于CFB锅炉燃烧烟煤的试验摸索与总结
经过前期严密论证及7个月的各种工况调整燃烧方式，本厂在2011年9月8日，#3炉利用烟煤进行冷态启动，启动燃油为5.25吨；9月17日，#4炉利用烟煤进行冷态启动，启动燃油为5.02吨。两次启动过程顺利，各操作节点控制较好，分别创造了#3、4炉烟煤启动用油最低记录，是循环流化床锅炉启动节油工作的重大突破。从这两次启动操作现场跟踪情况看，烟煤启动用油还有小幅下降空间，但安全风险亦随之增大。因此，对循环流化床锅炉启动节油工作作阶段性总结，以巩固、推广现已取得的烟煤启动成功经验为主，进一步规范启动操作，使运行人员普遍熟练掌握操作要点，为下一步启动节油工作打下坚实基础。现分别对两次烟煤启动过程进行详细分析及总结如下：
2.1 #3、#4炉烟煤启动参数表
备注：1）#3炉投煤时煤质情况：挥发份39%，灰份4.85%，发热量17660kj/kg。
2）#4炉投煤时煤质情况：挥发份37.11%，灰份10.88%，发热量16710kj/kg。
2.2 #3、#4炉烟煤启动重要节点参数对比表
2.3 对以上参数及开机工况分析总结
1）从点火到并网，主要节点全部在白班完成，人员精力充沛，启动工作跟踪、联系、协调到位，设备故障消缺快，确保各节点能按计划顺利进行。
2）提前检查锅炉加床料系统正常，在启动过程中边升床温边加床料，床温达到条件即投煤，既节省床料又省油。两次启动床料均在50～60吨之间，第一次加床料（床压加至3.5kPa以上）时间均在100分钟以内，加床料过程比较顺利。
3）将投煤床温下调到400℃以下，#4炉投煤床温约360℃，从就地炉膛燃烧情况看，两次均能着火良好。因此，投煤床温下调，缩短了投煤时间，是启动用油下降的重要因素。
4）在一次风量确保床料能够完全流化，二次风量能提供燃烧所需氧量和密封二次风箱、风管的前提下，在投煤前后总风量均控制较小，对锅炉主、再汽温的控制和减少减温水量非常有利。
5）达到投煤床温时，立即进行投煤操作，并同时投入两侧给煤线，保持连续低煤量运行，确保锅炉床温连续均匀上升。
6）两次启动的给煤量在进行一次风切风操作时均保持在15t/h以下，一次风切为主路运行后，其平均床温均维持在650℃以上，能保证锅炉稳定燃烧，同时使汽机冲转时蒸汽参数不至于过高。
7）锅炉启动节点安排合理，加快启动速度，从点火到投煤时间控制在2小时左右，投煤到退出油枪时间为1.5小时，点火到汽机冲转为4小时。
3 预期进一步启动操作要求
锅炉启动节点控制表：
综合2011年2月至9月份循环流化床锅炉烧烟煤方案的探讨与摸索过程中的经验与教训，运行部二0一一年九月二十四日制定下一步启动的操作要求如下：
1）床料仓第一次上床料量应控制在40吨左右，启动风机后一次性将其加入炉膛内，并控制在90分钟内将床料加完，然后再联系往床料仓上20吨左右床料作备用，在投煤操作期间，根据床压下降情况及时补充床料，补充床料量要小，保证床压缓慢上升即可，尽可能避免出现床温下降，减少对燃烧的影响。
2）为使燃油燃烧产生的热量充分用在加热床料上，要求在启动风机加床料30分钟（或床压达1kPa）后，才进行点火操作。
3）#3炉点火后其一次风量控制在12万Nm3/h，投煤前增加1万Nm3/h风量（即13万Nm3/h）；#4炉点火后其一次风量控制在9万Nm3/h，投煤前增加1万Nm3/h风量（即10万Nm3/h）；#3、4炉二次风量控制在6万Nm3/h运行；机组并网后，在加负荷过程中，根据燃烧情况，才开始对一、二次风量进行调整。
4）明确以后烟煤投煤床温为350℃（下层或中层床温平均值），达到条件立即投煤。若当天（停炉前）煤化情况显示煤质较差难着火，可进行适当调整。
5）投煤时最低总给煤量定为6t/h（每侧给煤量为3t/h），每次增加给煤量为2t/h（每侧给煤量为1t/h），最大总给煤量控制在14t/h，床温达650℃以上时，全退油枪运行，全退油后才将一次风切为主路运行。
6）烟煤启动时，点火到投煤时间控制在2小时左右（燃油量控制在3吨以内），从投煤到退出油枪时间为1.5小时（燃油量控制在2吨左右），锅炉启动总燃用油控制在5吨左右（4.5～5.5吨）。
7）当班班长、主控要增强节点控制意识，清楚各节点用油量分布情况，靠前指挥，组织协调到位，严格执行部门锅炉启动节点控制要求。
4 循环流化床掺烧烟煤及全烧烟煤期间存在的隐患及事故分析：
4.1 高温烟气反窜进入给煤线
由于我厂采用皮带机、刮板给煤机两段式后墙给煤，其中皮带易烧毁。当发生煤仓烧空仓、煤仓打井穿孔等现象时炉膛烟气将反窜之给煤线，烧坏皮带。针对此种安全隐患，制定如下预防措施：
1）煤仓下煤电动插板门调试开关正常并且与DCS一致，以防止在煤仓空仓或煤仓严重贴壁时，给煤线密封风窜入煤仓，造成高温烟气反窜进入给煤线，引起给煤着火。
2）给煤线下煤口4个插板门行程开关重新进行严格标定并标示明显记号，确保其反馈全关状态，就地也在全关位置，以便给煤线故障或煤仓空仓时，关闭插板门以阻挡高温烟气反窜进入给煤线。
3）给煤线下煤插板门处温度测点及一级给煤机尾部温度测点，任一温度测点超过60℃时，立即将炉膛负压调至-500Pa以上，以防止高温烟气反窜进入给煤线。
4）对入厂煤挥发份建议控制25%以下，以确保堆煤、存煤及燃烧安全。我厂锅炉为后墙给煤，高挥发份的烟煤进入回料阀斜腿时，便开始燃烧，导致回料阀斜腿温度上升，高负荷时极可能达到灰的熔点而引起结焦，建议在回料阀斜腿处加装备用冷却风，可从原石灰石加入口处接入冷却风。
4.2 煤仓断煤事故
8月份，二期锅炉各煤仓出现多次断煤现象，具体经过如下：
第一次：8月2日13:46，#3炉满负荷运行，A侧给煤线断煤，就地经敲打均无煤下，打开煤仓下部手孔检查发现煤仓下部锥底部位搭桥导致没有煤下，立即按单侧给煤中断事故处理，间断投入床上油枪助燃；经组织人员就地敲打煤仓下煤斗，至14:17，A侧煤仓仍不能下煤，停止该侧给煤线运行，开煤斗下部手孔进行捅煤；15:55，下煤正常，恢复A侧给煤线运行，机组加至满负荷。本次断煤处理烧油0.1吨。
第二次：8月4日16:53，＃3炉满负荷运行，B侧给煤线断煤，就地敲打均无煤下，立即按单侧给煤中断事故处理，间断投入床上油枪助燃；经组织人员就地敲打煤仓下煤斗，至17:14，B侧煤仓仍不能下煤，停止该侧给煤线运行，打开煤仓下部手孔检查发现煤仓下部锥底部位搭桥导致没有煤下，开煤斗下部手孔进行捅煤；17:40，捅通＃3炉B侧煤斗下部堵煤，启动B侧给煤线下煤正常，加至满负荷运行。本次断煤处理过程中参数均无异常，单侧给煤线运行负荷最低降至90MW，烧油0.08吨。
第三次：8月5日7:45，#3炉A侧一级给煤机断煤，7:50，经就地敲打煤仓后有煤下，约20秒后又断煤，敲打煤仓无效果，按单侧给煤线中断处理，拆开煤仓下部检查孔，捅煤处理，检查煤仓下部煤很湿。至8:50，经处理后#3炉A侧给煤线有煤下，渐加回原负荷。
不合格原因分析：现进入#3、4炉各煤仓均为湿烟煤，湿烟煤的粘附力较强，进入煤仓后湿烟煤便粘附在煤仓四周，煤仓便出现贴壁现象，造成煤仓下煤不畅或断煤现象。
预防措施要点：
1）防止锅炉煤仓下煤不畅中断给煤。巡检人员定时巡视煤仓煤位及下煤情况。
2）防止给煤线给煤中断后处理不当造成事故扩大。
3）煤仓煤位低于2米时及时启动煤仓疏松机进行疏松，并且联系燃料上煤至煤仓。
4）当停机时烧空煤仓，并外请专业人员清理煤仓内死角，防止积煤受潮或者自燃。
4.3 煤粉自燃事故
由于烟煤着火点较低，实践证明其着火点在350℃左右，因此当空气湿度较低时易发生自燃现象。
不合格原因分析：
1）循环流化床机组燃用烟煤期间，上煤系统积煤积粉自燃。
2）烟煤体积密度较无烟煤轻，容易引起煤粉飞扬，造成上煤系统各区域积煤粉。
3）上煤系统除尘设备除尘效率低，设备维护、运行使用不规范，达不到有效除尘效果。
4）对上煤系统煤粉堆积现象没有及时清扫。
5）输煤系统各电缆槽盖破损没有及时维护，容易造成煤粉进入电缆槽内部引起自燃。
预防措施：
1）外请清洁公司每天对输煤系统全面清扫一次卫生，清除各积煤积粉死角。
2）维修部尽快组织将输煤系统特别是二期输煤系统破损的电缆槽盖进行修复。
3）维修部严格按输煤设备除尘器的定期维护制度每周检查清洗两次除尘器过滤设备。
4）燃料运行班组每次启动皮带上煤时必须投入相应皮带的除尘设备运行，停止上煤后保留除尘设备运行10min后才停止，每次停止运行前必须对除尘器进行排污冲洗，就地检查确认排污冲洗正常。
5）燃料运行班组加强对输煤设备的巡查，对输煤系统、干煤棚，要求每2h巡检一次，特别注意检查是否有煤粉堆积自燃的现象，对堆积的煤粉及时组织清除。
5 结语
经过一年的努力，本厂已经在循环流化床机组上成功摸索出燃烧烟煤的运行方式，并在2011年度煤价高涨、燃料供应欠缺的情况下完成了企业在年初制定的维持基本不亏损的目标。这与运行人员的协力攻关是分不开的。
参考文献：
[1]屈卫东、杨建华、杨义波，循环流化床锅炉设备及运行[M].河南科学技术出版社，2002.
[2]杨爱丽、胡学武，循环流化床锅炉岛石灰石制粉系统的设备配置及设计优化[M].2003.
[3]吕俊复、张建胜、岳光溪，循环流化床锅炉运行与检修[M].北京：中国水利水电出版社，2003.
作者简介：
马志刚（1983-），男，山西省阳泉市，大专，助理工程师，研究方向：火力发电厂集控运行。