1、循環流化床鍋爐節油啟動
循環流化床鍋爐以燃料使用廣（能夠燃用劣質煤及煤泥）、燃燒效率高、負荷調節范圍廣、S02及NOx排放量低等優點得到快速發展。300Mw及以上鍋爐已有30多臺投運，600Mw機組目前正在建設之中。但由于流化床鍋爐啟動及運行時爐內有大量惰性床料且入爐煤粒徑較大，啟動時需要大量熱量將惰性床料加熱至燃煤著火溫度，采用目前煤粉爐流行的等離子點火滿足不了啟動時需要的熱量，所以目前流化床鍋爐啟動點火仍采用燃油或燃氣。生產的300Mw鍋爐為例，鍋爐采用床下與床上聯合點火，冷態啟動一次須耗燃油約50t～60t，而近年燃油價格高漲，啟動成本急劇增加。為了節約燃料，降低啟動成本，必須采取行之有效的方法來降低啟動油耗。
1.1合理降低一二次風量對循環流化床鍋爐節油啟動的影響
循環流化床鍋爐在啟動時一般要使一次風量（流化風）稍高于最低流化風量，以保證點火安全。同時，在滿足床料升溫的條件下盡量降低排煙所帶走的熱量。最低流化風量是根據鍋爐投運前的流化試驗所確定。流化風量的測點取在空氣預熱器出口管道上，但是，一般做最低流化風量的實驗時都是在常溫下做出的實驗結果。而現實的點火過程中，由于一次風進入點火風道進行點火加熱后，空氣體積要大大膨脹（由于一次風機出口后到點火風道的壓力可視為恒定，根據蓋·呂薩克定律V1/Ti一V2/T2計算）。因此，從一次風機出口所測的流化風量要遠遠的小于進入爐膛的實際流化風量（體積流量），這樣的結果使大量熱量將隨著排煙損失掉，富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
東方鍋爐廠的鍋爐最低流化風量為17萬Nm3／h，啟動過程中的床溫升溫速率為1.5℃/min～2℃/min，在此條件下，所需的點火風道出口溫度為850℃即可。根據我廠的實際情況我們推算出加熱后達到最低流化風量的冷風量為5萬Nm3/h左右。因是在理想工況下的計算值，所以實際在啟動過程中控制在10萬Nm3/h左右。
在啟動過程中，初始建立最低流化風量按20萬Nm3/h的冷風量控制，點火成功后，維持1.5℃/min～2℃/min的床溫溫升率，隨著燃燒器后溫度的上升逐步降低一次風量，此時床溫上升主要是靠燃燒器后熱風溫度與床料的溫差來進行。當風室溫度達到設計允許最高值850℃時調整風量及燃油量維持風室溫度不變。隨著床溫的升高，熱風風溫與床料溫度溫差越來越小，為維持1.5℃/min～2℃/min的床溫溫升率，須逐步增加風量，同時調整燃油壓力及回油量，保持風室溫度在設計允許最高值850℃，此時床溫上升主要是靠熱～次風量與床料劇烈混合來進行。如此循環操作，直至達到投煤溫度。達到投煤溫度后，隨著投煤量的增加及床溫的上升，逐漸減少燃油用量，待并網帶一定負荷后及時停止油槍工作。
在以上的操作中，我們以控制實際最低流化風量為開始的調整依據，以合理的床溫溫升率為調整目的，達到了低風量與床溫溫升率的最佳配合方式，經實際操作檢驗，效果極佳。僅以內蒙古京泰發電廠啟動為例，采用新的操作手段與原來的操作相比，冷態啟動平均每次節油30t(在其他啟動條件相同的情況下)。
另外，在投煤之前不需要二次風進行助燃，因此在需保證爐內床料及煙氣不反竄至二次風道，對二次風造成磨損的情況下，二次風量越小越好，待投煤后再進行調整。
1.2升溫升壓速度對節油的影響
由于循環流化床鍋爐的特點，啟動過程中必須等到并網開始大量連續投煤后床溫方可穩定，在此之前，必須投油助燃以維持床溫。因此，在允許的前提下縮短啟動時間也是節油的一個重要因素。
在確定啟動并網時間后，提前予合理的時間投入爐底加熱，則可盡快的縮短啟動時間。冷態啟動時，鍋爐上水溫度一般控制于80℃左右，但由于受熱面的散熱冷卻，實際鍋爐汽水系統送的水達不到80℃，此溫度與飽和溫度差距越大，鍋爐啟動時間越長，燃油耗量也越大。特別是對于循環流化床鍋爐，因其爐膛內床料與爐水換熱方式為接觸換熱，也就意味著必須將床料加熱起來，爐水溫度才能得以加熱，而床料熱容極大。這也就是循環流化床鍋爐啟動要比煤粉爐費油的原因之一。
因此，對于循環流化床鍋爐投入爐底加熱的意義要大于煤粉爐。針對循環流化床鍋爐，投入爐底加熱的意義還有一點不同于煤粉爐的地方，即爐底加熱可以對床料有一定的預熱作用，這樣可以在啟動過程中使床溫的起點較高，可以盡量縮短床料的加熱時間。
根據經驗，對于循環流化床鍋爐，投入爐底加熱的時間確定為并網前24h較為合理。
1.3 投煤溫度的影響
鍋爐啟動時隨著床溫的升高，單位耗油量大幅增加，因此啟動過程中，投煤的時間越早，啟動節油的效果越大。如上所述投煤溫度過低容易出現爐內爆燃結焦，所以必須根據實際情況選擇合理的投煤溫度，一般揮發份高的煤投煤溫度低一點，揮發份低的煤投煤溫度高一點。如內蒙古京泰發電廠最早時投煤溫度設定為500℃以上，經過試驗后定為420℃以上，節約了大量燃油。
在有條件的廠，如啟動時間可控、燃料有選擇的余地，應儲備部分揮發分高、著火點低的煙煤或褐煤作為啟動燃料。待啟動正常后，再轉換為常規燃料。
1.4啟動床料粒度、床料多少的選擇對于節油啟動的意義
啟動床料粒度分配要合理，大顆粒過多，所需的流化風量大，容易出現流化分層，后期升負荷速度慢，但離開床層的細顆粒較少，對流換熱量較少，加之粗顆粒的蓄熱能力大于細顆粒的蓄熱能力，使得密相區所占的熱量份額偏大，床溫容易提升，對啟動節油有利；小顆粒過多，啟動過程中，細顆粒可能會被大量帶入稀相區，參與到爐內大循環中，充分與稀相區的水冷壁進行換熱，后期升負荷速度快，但床溫上升速度就會變得很慢，達到最低投煤溫度需要很長時間，燃油耗量增加。如料層減薄過多，容易造成局部吹穿而導致點火失敗。所以合理床料粒度也是啟動成功、節油的重要手段。內蒙古京泰發電廠目前啟動床料粒度控制在0. 5mm以下約1s%，0.5mm～5mm約75%，5mm～8mm約10%。
啟動床料的多少也將影響啟動耗油量，床料是CFB中主要的蓄熱體和載熱體，料層過簿，床料穩定性差，易造成分布不均，床料的溫度場也不均勻，結焦的可能性加大；料層過厚，雖然會增加床料在爐膛中的蓄熱能力，床溫相對穩定，但床料總蓄熱量加大，點火加熱時間過長，熱電損失增加。因此，合理的選擇啟動床料的多少可以降低耗油量。根據我們實際摸索，啟動時床壓控制于6KPa，靜止的床料厚度約為700mm左右。當然，各廠的客觀條件不同，燃料選擇不同，啟動床壓的選擇還需根據自身的具體情況決定。
2、循環流化床鍋爐啟動節約用電措施
2.1控制合適的料層厚度
循環流化床鍋爐冷態啟動點火耗油量非常大，如果操作或調整不當，會造成點火油耗增加。床下油點火就是通過外部熱源使最初加在床層上的物料溫度提高到煤著火所需最低溫度，從而使投入的煤迅速著火，并保持爐膛床層溫度，實現鍋爐正常穩定運行。床下油點火就是流態化點火，整個啟動過程均在流態化進行。先在膜式水冷壁組成的水冷布風板上鋪設400 - 500的底料，粒度和床料一樣（鍋爐排出底料即可）。由于熱量是從布風板下均勻送人料層中，整個加熱啟動過程均在流態化（或微流化）下進行，點火燃用輕質柴油，油在熱煙氣發生器內筒中燃燒，產生的高溫火焰和一次風給人的點火風和混合風混合成900℃熱煙氣，通過風室、風帽進入床內加熱床料。熱煙氣溫度和煙氣量調節，可通過調節油壓改變油槍出力、調節熱煙氣發生器風道點火風和混合風來實現。
2.2 降低最低流化風量后對節電的影響
內蒙古京泰發電有限責任公司一二次風機均采用變頻方式運行，這也是全國新建、在建機組的普遍配置方式。內蒙古京泰發電廠在采用降低最低流化風量的啟動方式后，由于冷風量大幅降低，一次風機頻率也大幅降低。根據我們對比，啟動過程中，一次風機耗電量降低40%左右。
循環流化床鍋爐保持合適的料層厚度，對鍋爐運行穩定以及燃燒控制有非常重要的意義。監控料層厚度的主要參數有風室壓力、床層壓力、料層差壓等。維持合適的床壓，避免料層厚度過低使燃燒不穩定，但也要控制料層厚度不要過高。料層厚度過高一方面導致流化效果不好，另一方面導致風室壓力、床層壓力、料層差壓等參數過高，使一次風機、二次風機出口風壓過高，風機電流增大，廠用電率增加。
一般控制床層折算靜止厚度控制在500mm～750mm，風室壓力控制在8kPa—12kPa，床面壓力控制在6kPa～8kPa，床層差壓控制在4kPa～6kPa，這樣保持合適的一次風壓頭，起到降低一次風機電流的目的，同時，二次風機電流一定程度會降低。在低負荷時，控制參數在以上范圍的下限，在高負荷時，控制在以上參數的上限。根據義馬煙煤燃燒后灰渣特性結合電廠鍋爐具體情況，我們得出若床層壓力每降低1.1kPa，料層折算靜止厚度降低100mm，則每臺一次風機電流降低3A～4A，二次風機電流降低1A—2A，兩臺一次風機電流共降低6A～8A，兩臺二次風機電流共降低2A—4A，這樣就能在一定程度上降低廠用電率。
2.3對大功率電機采用液力偶合器調控或變頻器調整
循環流化床鍋爐重要輔機具體參數見下表，調速大型的風機如引風機、一次風機、二次風機等采取電調或液偶調節。變速調節效率在95%以上，節流調節效率隨負荷升高而增大，在變負荷運行時，變速調節的優越性更加顯著。內蒙古京泰發電廠二次風機、引風機、給水泵都采用液力偶合器，一次風機電機采用檔板調節后改為變頻器調節，通過變速調節來滿足不同負荷需要外，減少了通過調節擋板調節而帶來的節流損失，降低了廠用電率效果非常明顯。
2.4一二次風道設計合理，爐膛封閉完好減小漏風系數
風道設計選用合適的通流截面，風道彎頭、變徑部位盡量減少。減少管道壓力損失，減少輔機出口壓力，降低輔機電流。同樣的鍋爐型號，輔機配置，運行控制參數，在兩家不同電廠輔機電流情況相差很多。山東江泉電廠一次風機、二次風機和內蒙古京泰發電公司同樣的設備，在與內蒙古京泰發電廠I況相同條件下，每臺風機電流比我廠偏大5A左右；江蘇大屯電廠，在對二次風道進行改造之后，消除了管道振動的同時，保證風量、風壓的前提下，二次風機電耗明顯下降。在減小漏風系數方面，各風道調節擋扳，爐膛各處人孔門、排渣系統各排渣門嚴密不漏風，各處保溫完整。在機組停運時檢查空氣預熱器管柬是否有漏風，及時修補，檢查煙道內是否有積灰，及時清理。這樣起到降低一次風機、二次風機、引風機電流的目的。
2.5單臺風機運行，單臺一次風機、二次風機、引風機運行
本機組引風機、一次風機、二次風機、冷渣器流化風機都采用兩臺，用聯絡門和聯絡母管相連。在設計院設計的聯絡風道的基礎上，我們對聯絡風道進行了擴容，聯絡風道截面擴大為原來的2倍。擴容前，單臺一次風機運行，只能滿足40Mw以下負荷一次風的需求，擴容后在90Mw以下負荷采取單臺引風機，單臺一二次風機運行，開啟聯絡母管上的聯絡風門，冷渣器流化風機也是單臺運行。從前面給出的各風機參數分析，在很大程度上降低了廠用電。單臺一次風機電流可以減少90A，單臺二次風機電流可以減少20A。
2.6合理的一二次風配比，使一二次風量有助于充分燃燒
一次風的主要作用是保證物料處于良好的流化狀態，同時為燃料燃燒提供部分氧氣。床料的流化狀態受溫度影響很大，熱態運行時的流化遠比冷態時好，所以一次風量的調整在保證不小于最低流化風量時，根據床溫來調整至合適值，使一次風機電耗得到優化。二次風量主要根鋸煙氣含氧量調整，補充燃燒所需空氣，起到擾動作用，加強了氣固兩相混合。二次風分上、下兩段送入，下層二次風壓約高于上層二次風壓2kPa，保持氧量在3%—5%之間。一二次風從不同位置分別送入流化床，一次風占風量5s%，二次風占總風量45%。在運行調整中應將床溫、汽溫、汽壓、氧量、負壓、床壓維持在一個較小的變動范圍，以此來判定一二次風量是否合適，燃燒是否充分。若增加風量、床溫、汽溫、汽壓上升，說明風量不足，煤量偏多，應及時調整減少煤量；若增加風量后床溫下降汽壓先升后降，說明風多煤少，應及時增大煤量。通過勤調細調使得各參數最終達到一個平衡狀態，這樣既保證燃燒充分，又可降低風機電耗。
2.7煤的粒度，從而導致床料的粒度
煤的粒徑對傳熱系數影響很大，穩定的床溫需要不同粒徑。為了穩定床溫，采用煤的粒徑分布為0mm～9mm，其中1.8mm以下占SO%。煤粒度大小對燃燒的溫度場分布有很大的影響，床料粒度偏大，同等厚度的物料，需要增加一次風壓頭才能保證流化良好，增大了一次風電耗和排渣電耗。床料粒度太細，運行過程中床壓容易造成波動，所以在運行調整中，嚴格控制煤的粒度在0mm～9mm，煤中灰份高時煤的粒徑可以適當細一些，揮發份高時粒徑可以適當大些，這樣既保證了燃燒，又降低了廠用電率。
2.8 長周期、高負荷的運行
由于循環流化床鍋爐在啟動和停運時，需要消耗很大的電量，所以保證機組長周期，減少啟停次數能有效的降低廠用電率。高負荷運行可以降低廠用電量在發電量之中的比例。因為，就是再低的負荷，循環流化床鍋爐也要保證流化和燃燒正常，而負荷的增加與輔機的出力并非成比增加，這樣高負荷所耗電能相應減少。同時高負荷時，物料循環增強，床溫較高，燃燒更充分，燃燒用電會有所下降，這樣就起到了降低廠用電率的目的。
3、結束語
內蒙古京泰發電有限責任公司已投產運行3年，運行人員不斷的優化啟動方式，不僅縮短了啟動時間，啟動油耗也明顯的降低，廠用電源切換提前，還大大節約外購電量。投產后我們不斷摸索總結運行經驗，合理調整運行方式，積極進行設備改造。千方百計降低廠用電率，節約啟動用油，降低了企業成本，提高了企業的經濟效益和競爭力，在同行業中處于領先水平。
