相邻锅炉热风互送方案在某发电厂的应用

Alexandria2020

相邻锅炉热风互送方案在某发电厂的应用

摘要:文章介绍了配直吹式制粉系统的火电厂相邻锅炉互送热风节能方案设计的特点,分析了相邻锅炉间热风联络管设计的依据、在工程实践中热风联络管的布置和运行控制调节的方法;总结了该方案在节能降耗、安全运行、防腐保养、冬季防冻等方面良好的实际应用效果;展望了该技术在锅炉运行中煤种适应性广、运行灵活性强燃烧安全性好等应用前景。

0 引言

某发电厂1# 、2#锅炉采用MPS中速磨正压直吹式制粉系统,按照该炉运行规程,磨煤机启动时一次风温应大于150川。因此,锅炉冷态启动时,必须先使用油燃烧器,消耗大量燃油来加热锅炉及一次风至合适温度后才能启动制粉系统。一台300MW机组锅炉启动一次需用油50 t,每年需点火用油约400t,并且投燃油启动时，电除尘器无法投人，环境污染严重。

针对该厂配备的中速磨煤机正压直吹式制粉系统,在锅炉启动过程中燃油消耗大的问题,设计热风联络管连接相邻两台锅炉。在锅炉冷态启动使用燃油点火时,将运行中的相邻锅炉的热风送到磨煤机前的热一次风箱,使制粉系统的启动不再受锅炉一次风温度的限制，可提前投人制粉系统,提早实现油煤混烧,以煤代油来加热炉膛，减少启动时大量的燃油消耗,达到缩短启动时间和节油的目的，也使锅炉停运保养和冬季防冻有了更多选择。

1  1# 、2#锅炉设备简介

某发电厂1#，2#锅炉系罗马尼亚ICPET锅炉厂生产的1100t/h燃煤、塔式、中间再热、负压燃烧的本生型:直流炉,锅炉的主要参数如表1所示。

表1锅炉主要技术参数

锅炉配备正压直吹式制粉系统，配备5台德国巴布可克公司制造的MPS-190型中速平盘磨,每台磨煤机出口通过煤粉分配器引出4根送粉管道至4个旋流煤粉燃烧器中。任意4台磨煤机运行,都能保证锅炉满负荷运行。

2 邻炉互送热风联络管的设计

2.1 联络热风接入点的选取与连接

根据该发电厂1#、2#锅炉的布置情况，设计的1#，2#锅炉间的热风联络管在不影响锅炉检修工作的前提下,充分考虑到热风管道的安装空间及支吊装置的布置,经现场勘察测量，选定一次风热风箱作为邻炉互送热风风源点,一次风热风箱标高26 m,风压10.5-11 kPa,风温360℃。

热风联络管从1#炉前的一次风箱伸出,与锅炉后墙平行向2#锅炉延伸,穿出1#锅炉厂房后,向下拐90°弯,下降到标高18m的中央空调冷却塔房顶,从房顶水平延伸到2#锅炉厂房,向上拐90°弯,上行至标高26 m处,水平穿人2#锅炉厂房内,接入2#炉一次风箱,如图1所示。在热风联络管上布置的两道电动隔绝门在热风联络管的两侧靠近热一次风箱处,分别由本炉远程控制。一道电动调节门布置在1#炉侧,分别由1#炉和2#炉控制,按照先动作优先的原则控制。

2.2 热风联络 管输送热风量确定

锅炉正常运行时，热一次风温度为360℃,风压为10-11kPa。考虑到暖风器投运对一次风的加热，设计计算时选取空气预热器进口风温为40℃。

1#、2#锅炉热风联络管的输送热风能力应满足磨煤机启动时风量和风压的需要,并且不应对在运行锅炉的恢烧有较大影响。

图1热风联络管简图

1 -热风联络管1#锅炉侧隔绝门;2 -热风联络管调节门;

3 -热风联络管2#锅炉侧隔绝门;4-放灰门

根据该厂制粉系统运行规程要求,磨煤机启动时一次风温应大150℃,正常运行时,进人磨煤机的一次风温度为230℃,一次风压力大于8.5kPa,一次风流量16kg/s。

启动磨煤机的混合热风由-次风总风箱供给,风量计算时应考虑其余未运行四台磨煤机风门关闭不严密造成的漏风。通过实测,磨煤机热风门全关时四台磨煤机最大漏风量为2 kg/s。因而,满足单台磨煤机启动所需要的冷、热风混合后的风量为18kg/s。

据此风量计算出由热风联络管邻炉来的360℃热风与本炉空气预热器来的40冷一次风混合,计算得到满足单台磨煤机运行时所需360的热风量为9.56 kg/s。设计时取富裕度为15% ,则通过热风联络管的通流热风量为11 kg/s,折合体积流量为21.57 m/s。

2.3热风联络 管管径的选取

根据《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规范》,选取热风联络管内热风流速23m/s,依据联络热风体积流量21.57m/s计算出流通截面积为0.938m2,选用矩形管道,公称通径为1200mmx800mm,材料为Q235-A/B。

2.4 热风联络管流动阻力校核

选定管道公称通径后,计算流通截面积为0.96m2,则热风在管内流速为22.45m/s,据此流速. 计算管道流动阻力损失p为0.79kPa,风源风压为10-11kPa,则输送至待启动锅炉--次风箱的风压大于8.5 kPa,满足磨煤机启动的风压要求。

3 热风联络管的运行和使用效果

锅炉启动时,启动一台一次风机运行,一次风通过空气预热器后,调节风压和流量,与热风联络管送来的热风在一次风箱中混合,调节至制粉系统运行所需要的风温。

锅炉启动时,通过空气预热器的“冷一次风”至一次风箱与邻炉来的热风混合后送人需要启动的磨煤机,这样设计有以下优点:一是避免了热风联络管来的热风倒窜人空气预热器而发生的热风泄漏;二是可以根据磨煤机运行条件,灵活调节一次风温度;三是锅炉启动后，一次风在空气预热器中温度逐渐升高,逐步关小热风联络管调节风门,实现邻炉热风平稳切换至本炉热一次风。

单台磨煤机启动时需要从邻炉输送11kg/s 的热风，会引起在运行锅炉的一次风压波动,造成正运行的锅炉制粉系统出力波动和燃烧的不稳定。对此，在热风联络管投人运行时,运行人员应加强两炉之间的联系,注意监控和调整,运行实践表明,只要及时缓慢调整-次风门开度和热风联络管调节风门的开度,使一次风风压变化尽可能地平缓，对运行锅炉一次风压和风量影响并不大,也未因为热风联络管的投人造成燃烧不稳和灭火故障。

在该电厂1#、2#锅炉热风联络管投人使用后，经过调试运行,达到了以下预期效果:

(1)在点火初期，磨煤机可以比没有邻炉热风时提前约1-2h投入运行,每次启动节约点火燃油约15-20t。

(2)提前投人煤粉运行，炉膛火焰充满度要好于燃油,炉膛断面积热负荷及容积热负荷比油燃烧时都要小，因而,以煤代油燃烧后，锅炉各部受热面受热更均匀,机组原来在启动时存在的水冷壁与支撑带温差大的问题反而减小，运行安全性提高。

(3)将热风从一次风箱接入二次风箱，从最下层燃烧器二次风喷口送人炉膛,在锅炉停运期间,利用邻炉热风对锅炉进行烘干保养，减少或避免了锅炉管内腐蚀,延长了锅炉寿命。在冬季停炉期间,利用邻炉热风加热保养锅炉,防冻效果好。

4 结论

采用邻炉热风联络互送技术,锅炉启动时以煤代油燃烧,缩短了锅炉冷态启动时间,节约了燃油和辅机电耗等,节能效果显著。同时,两台锅炉的热风互为备用,也有以下几方面的应用可以在运行中进一步加以实践：

(1)相邻锅炉互送热风，为启动点火油枪改造成等离子点火技术创造了条件。

(2)锅炉灭火后,使用邻炉热风可以大大缩短重新启动的时间。

(3)低负荷运行或燃用劣质燃料时，可投人邻炉热风，用高负荷的邻炉热风补充本炉热风供给,提高进人炉膛的热风温度,起到稳定燃烧的作用。

(4)两台炉热风的互为备用,当一台锅炉因一次风机故障等原因导致风量不足时,可以通过热风联络管由另一台锅炉调剂一次风， 提高了机组运行的安全性。

内容来源：热电论坛