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【摘 要】火电厂如何降耗增益锅炉节油将存在着的巨大潜力，根据国内某大型电站锅炉在节约燃油方面所采取的措施，总结其中的经验，提出今后节油工作的重点和方向。
【关键词】： 运行；机组；负荷；温度；燃烧；启动；锅炉；燃油；磨煤机；节油
在燃煤机组运行中，助燃油一般用于锅炉点火启动、停运和低负荷助燃。有关资料显示：2000年国内30万kW及60万kW机组冷态启动机组平均用油量分别为908.24t/台和451.62t/台，其年平均稳燃用油量分别为546.8t/台及359.8t/台。随着国际能源需求的迅猛增长，原油价格迅速上扬，挖掘燃煤机组节油潜力、节能降耗不仅有利于世界不可再生资源的综合有效利用，更是降低企业生产成本，增强自身市场竞争力的重要手段之一。这里主要从锅炉启停和正常维护着手谈谈。
1锅炉启动时的节油
1.1锅炉启动前及时投入炉底加热
在锅炉冷炉启动时，首先利用高辅联箱用汽投入炉底加热，初期控制加热用汽量，严格按规定的升温升压条件加热，以便使汽包和炉管金属膨胀良好。等达到一定温度（60℃）后可加大进气量或投入邻炉炉底高温高压（从邻炉汽包直接引出的蒸汽）的蒸汽，加快升温速度，等汽包壁温达100℃以上时再投油加热到冲转条件就比较容易了，大大缩短了投油时间。若300MW机组从冷态开始投油（安平均3支油，一只小油枪出力0.8T/H计算）升温至120℃左右，至少在5-7小时，最少也要耗油10吨以上，一年按照2次/台炉启动计算，节约费用在20万元人民币以上。及时地投入炉底加热不但节油还有以下好处：提高炉膛温度；缩短启动时间；消除冷热不均产生的热应力，避免热应力拉伤拉裂焊口；稳定燃烧`。
1.2机组冷态启动节油
大型机组冷态启动过程是一个复杂的不稳定的传热、流动过程。由于冷态启动前锅炉、汽轮机各部件压力、温度接近环境压力、温度，锅炉升温升压、汽轮机暖缸、暖机需要一定的时间，检修后的机组冷态启动过程中，发电机和汽轮机需要做多项试验，锅炉只能维持在低参数状态下运行，需要消耗大量燃油。因此，研究设备特点，合理安排机组冷态启动步骤，尽量缩短启动时间，可以节约大量燃油。
（1）采用滑参数启动，机组充分利用低压、低温蒸汽均匀加热汽轮机转子和汽缸，减少了热应力和启动损失，锅炉过、再热器的冷却条件亦得到改善。由于锅炉、汽轮发电机同时启动，缩短了整机启动时间，减少了燃油消耗。
（2）汽包上水时，在汽包壁温差允许的情况下（该机组汽包壁温差要求任意两点不大于36℃），尽量提高除氧器给水温度，保证省煤器出口给水温度高于汽包壁温20～30℃，缩短汽包起压时间，利于机组节油。
（3）试运中，一度存在锅炉油枪冷态点火着火困难的问题，经常出现油枪点燃后燃烧不稳而灭火，不得不频繁点火，燃油消耗增加。
1.3锅炉启动时的油风配比
锅炉厂一般按锅炉满负荷的30%设计点火油枪出力，就单个点火燃烧器而言，油枪实际喷油量与点火时燃烧器供风量相对应的理论喷油量的差值往往达实际喷油量的50%左右。其差值部分的大多数形成了不完全燃烧损失，其中机械未完全燃烧损失占极大部分。主要原因有：
1.3.1油雾结构同气流结构不匹配，油雾穿透风层。
1.3.2风量与油量不匹配，油量远高于风量。
在冷态大空间燃烧时，只要风油匹配正常，可以达到较好的燃烧工况，未燃烧损失不会很大。但是随着缺氧程度的增加，未完全燃烧损失明显增加。因此，我们根据实际情况做好风油配比。
1.4机组温、热态启动节油
机组温、热态启动节油措施主要是提前投入煤粉燃烧。因此，冷态启动投粉一般选择在发电机并网后、锅炉所产蒸汽已可经汽轮机泄放后进行，以利于汽压、汽温的控制。在机组温、热态启动中，根据汽温、汽压及汽轮机胀差情况，电站技术人员将启磨投粉时间提前到机组冲转前，投粉后即进行汽轮机冲转、发电机并网操作，既加快了机组代负荷速度，同时也节省了燃油。
1.5采用等离子点火
应用等离子点火技术，除了可给电厂带来明显节油效益外，还可带来三大效益：一是降低电厂点火的运行成本、二是安全、三是环保。
2锅炉停止的节油：
以300MW机组（五台磨）为例，要机组停运时间较长时，需要将原煤仓煤粉拉空。特别是在直吹式制粉系统中，就要对原煤仓进行合理配煤，保证在最低稳然负荷（一般40%额定负荷左右）以下投油。在开始停机前做好准备，对上层的磨煤机停止上煤或少上煤，对下面两台磨煤机要求上煤质较好的煤。在开始停炉之前拉空上层一台或两台磨原煤仓的煤量（根据负荷要求而定），在200MW时运行下层或中间三台磨，在120MW左右最低稳然负荷时运行下层两台磨，根据燃烧情况投油稳然，然后依降温降压要求逐渐拉空另为两台磨。在这中间根据实际情况对对后停运的原煤仓可补上少许煤。合理的配煤与燃烧，不但煤粉浓度集中，有利燃烧，保证火检的正常，也不至于过早投油稳然。从某电厂停炉合理的配煤来看，可以节油一半以上，取得了良好的效益。
3尚待挖掘的节油潜力分析
3.1冷态启动中投粉时间的提前
目前，很多大型燃煤機组都在探索机组冷态启动中汽轮机冲转前投粉以节省燃油的方法，其中的难点主要是：①煤种与炉膛温度是否允许，煤粉的挥发份直接关系到煤粉的着火温度，采取措施提高启动初期的炉膛的温度和一、二次风温，确保煤粉着火和稳燃是实现早投粉的关键。在布置多台机组的电站中，可以引出临炉高温烟气来加热提高启动锅炉的炉膛及一、二次温度。②投粉后汽温汽压增长较快，如何有效控制汽轮机胀差的问题。可以尝试增加汽缸夹层法兰螺栓加热系统，使缸胀加快，以适应提前投粉后转子的较快的膨胀。③为了避免锅炉受热面超温损坏及煤粉积聚在空预器处，应减少磨煤机启动后最低煤量值，采用投入部分喷燃器的方式，改善配风以优化煤粉燃烧状况，减少不完全燃烧带来的火焰上移。
3.2进一步提高锅炉燃烧稳定性，降低不投油稳燃负荷至设计值
目前由于锅炉依然存在一定程度的结焦，该电站仍未实现最低不投油稳燃负荷50%BMCR的设计值，随着设备治理的加强，锅炉结焦进一步减轻，锅炉燃烧愈加稳定，实现最低断油稳燃负荷330MW的目标后，将进一步降低稳燃油耗。
3.3改造油枪，降低油枪耗油量
随着油枪技术的飞速发展，耗油量小，易于点火稳燃的小油枪成为市场的主流，今后在设备改造中，将逐步选用节油、经济的油枪，以节约燃油。
3.4防止跑油、漏油。往往在投油中，由于油枪缺陷造成漏油，撤出油枪时油枪未退出，油阀实际未关，造成向炉内喷油等。
3.5确保油枪雾化良好。加强正常运行中维护，定期试投和吹扫油枪，保持适合油压，定期检查油枪雾化良好。大油枪改造造小油枪。
3.6减少非计划启停和设备消缺用油。加强设备维护，减少机组非停和低负荷投油消缺。若要低负荷投油消缺时，可统计所有需要低负荷消除的缺陷，尽量放在一次低负荷投油消缺中完成。
3.7减少由于煤质差投油助燃次数。机组正常运行中，根据燃烧和煤质情况做好配煤掺烧工作，杜绝由于燃烧恶化而投油助燃。
4结束语
火电厂锅炉启、停及节油设备的改造将有巨大的节油潜能，若做好节油工作，每年可节月人民币至少在100万元以上。各厂根据不同运行方式，在运行中需进一步的摸索完善，制定出一套行之有效的节油方案，将会为火电厂的降耗增益走出重要的一步。
参考文献：
《煤粉锅炉点火皆有探讨》浙江大学翁善勇
【关键词】： 运行；机组；负荷；温度；燃烧；启动；锅炉；燃油；磨煤机；节油
在燃煤机组运行中，助燃油一般用于锅炉点火启动、停运和低负荷助燃。有关资料显示：2000年国内30万kW及60万kW机组冷态启动机组平均用油量分别为908.24t/台和451.62t/台，其年平均稳燃用油量分别为546.8t/台及359.8t/台。随着国际能源需求的迅猛增长，原油价格迅速上扬，挖掘燃煤机组节油潜力、节能降耗不仅有利于世界不可再生资源的综合有效利用，更是降低企业生产成本，增强自身市场竞争力的重要手段之一。这里主要从锅炉启停和正常维护着手谈谈。
1锅炉启动时的节油
1.1锅炉启动前及时投入炉底加热
在锅炉冷炉启动时，首先利用高辅联箱用汽投入炉底加热，初期控制加热用汽量，严格按规定的升温升压条件加热，以便使汽包和炉管金属膨胀良好。等达到一定温度（60℃）后可加大进气量或投入邻炉炉底高温高压（从邻炉汽包直接引出的蒸汽）的蒸汽，加快升温速度，等汽包壁温达100℃以上时再投油加热到冲转条件就比较容易了，大大缩短了投油时间。若300MW机组从冷态开始投油（安平均3支油，一只小油枪出力0.8T/H计算）升温至120℃左右，至少在5-7小时，最少也要耗油10吨以上，一年按照2次/台炉启动计算，节约费用在20万元人民币以上。及时地投入炉底加热不但节油还有以下好处：提高炉膛温度；缩短启动时间；消除冷热不均产生的热应力，避免热应力拉伤拉裂焊口；稳定燃烧`。
1.2机组冷态启动节油
大型机组冷态启动过程是一个复杂的不稳定的传热、流动过程。由于冷态启动前锅炉、汽轮机各部件压力、温度接近环境压力、温度，锅炉升温升压、汽轮机暖缸、暖机需要一定的时间，检修后的机组冷态启动过程中，发电机和汽轮机需要做多项试验，锅炉只能维持在低参数状态下运行，需要消耗大量燃油。因此，研究设备特点，合理安排机组冷态启动步骤，尽量缩短启动时间，可以节约大量燃油。
（1）采用滑参数启动，机组充分利用低压、低温蒸汽均匀加热汽轮机转子和汽缸，减少了热应力和启动损失，锅炉过、再热器的冷却条件亦得到改善。由于锅炉、汽轮发电机同时启动，缩短了整机启动时间，减少了燃油消耗。
（2）汽包上水时，在汽包壁温差允许的情况下（该机组汽包壁温差要求任意两点不大于36℃），尽量提高除氧器给水温度，保证省煤器出口给水温度高于汽包壁温20～30℃，缩短汽包起压时间，利于机组节油。
（3）试运中，一度存在锅炉油枪冷态点火着火困难的问题，经常出现油枪点燃后燃烧不稳而灭火，不得不频繁点火，燃油消耗增加。
1.3锅炉启动时的油风配比
锅炉厂一般按锅炉满负荷的30%设计点火油枪出力，就单个点火燃烧器而言，油枪实际喷油量与点火时燃烧器供风量相对应的理论喷油量的差值往往达实际喷油量的50%左右。其差值部分的大多数形成了不完全燃烧损失，其中机械未完全燃烧损失占极大部分。主要原因有：
1.3.1油雾结构同气流结构不匹配，油雾穿透风层。
1.3.2风量与油量不匹配，油量远高于风量。
在冷态大空间燃烧时，只要风油匹配正常，可以达到较好的燃烧工况，未燃烧损失不会很大。但是随着缺氧程度的增加，未完全燃烧损失明显增加。因此，我们根据实际情况做好风油配比。
1.4机组温、热态启动节油
机组温、热态启动节油措施主要是提前投入煤粉燃烧。因此，冷态启动投粉一般选择在发电机并网后、锅炉所产蒸汽已可经汽轮机泄放后进行，以利于汽压、汽温的控制。在机组温、热态启动中，根据汽温、汽压及汽轮机胀差情况，电站技术人员将启磨投粉时间提前到机组冲转前，投粉后即进行汽轮机冲转、发电机并网操作，既加快了机组代负荷速度，同时也节省了燃油。
1.5采用等离子点火
应用等离子点火技术，除了可给电厂带来明显节油效益外，还可带来三大效益：一是降低电厂点火的运行成本、二是安全、三是环保。
2锅炉停止的节油：
以300MW机组（五台磨）为例，要机组停运时间较长时，需要将原煤仓煤粉拉空。特别是在直吹式制粉系统中，就要对原煤仓进行合理配煤，保证在最低稳然负荷（一般40%额定负荷左右）以下投油。在开始停机前做好准备，对上层的磨煤机停止上煤或少上煤，对下面两台磨煤机要求上煤质较好的煤。在开始停炉之前拉空上层一台或两台磨原煤仓的煤量（根据负荷要求而定），在200MW时运行下层或中间三台磨，在120MW左右最低稳然负荷时运行下层两台磨，根据燃烧情况投油稳然，然后依降温降压要求逐渐拉空另为两台磨。在这中间根据实际情况对对后停运的原煤仓可补上少许煤。合理的配煤与燃烧，不但煤粉浓度集中，有利燃烧，保证火检的正常，也不至于过早投油稳然。从某电厂停炉合理的配煤来看，可以节油一半以上，取得了良好的效益。
3尚待挖掘的节油潜力分析
3.1冷态启动中投粉时间的提前
目前，很多大型燃煤機组都在探索机组冷态启动中汽轮机冲转前投粉以节省燃油的方法，其中的难点主要是：①煤种与炉膛温度是否允许，煤粉的挥发份直接关系到煤粉的着火温度，采取措施提高启动初期的炉膛的温度和一、二次风温，确保煤粉着火和稳燃是实现早投粉的关键。在布置多台机组的电站中，可以引出临炉高温烟气来加热提高启动锅炉的炉膛及一、二次温度。②投粉后汽温汽压增长较快，如何有效控制汽轮机胀差的问题。可以尝试增加汽缸夹层法兰螺栓加热系统，使缸胀加快，以适应提前投粉后转子的较快的膨胀。③为了避免锅炉受热面超温损坏及煤粉积聚在空预器处，应减少磨煤机启动后最低煤量值，采用投入部分喷燃器的方式，改善配风以优化煤粉燃烧状况，减少不完全燃烧带来的火焰上移。
3.2进一步提高锅炉燃烧稳定性，降低不投油稳燃负荷至设计值
目前由于锅炉依然存在一定程度的结焦，该电站仍未实现最低不投油稳燃负荷50%BMCR的设计值，随着设备治理的加强，锅炉结焦进一步减轻，锅炉燃烧愈加稳定，实现最低断油稳燃负荷330MW的目标后，将进一步降低稳燃油耗。
3.3改造油枪，降低油枪耗油量
随着油枪技术的飞速发展，耗油量小，易于点火稳燃的小油枪成为市场的主流，今后在设备改造中，将逐步选用节油、经济的油枪，以节约燃油。
3.4防止跑油、漏油。往往在投油中，由于油枪缺陷造成漏油，撤出油枪时油枪未退出，油阀实际未关，造成向炉内喷油等。
3.5确保油枪雾化良好。加强正常运行中维护，定期试投和吹扫油枪，保持适合油压，定期检查油枪雾化良好。大油枪改造造小油枪。
3.6减少非计划启停和设备消缺用油。加强设备维护，减少机组非停和低负荷投油消缺。若要低负荷投油消缺时，可统计所有需要低负荷消除的缺陷，尽量放在一次低负荷投油消缺中完成。
3.7减少由于煤质差投油助燃次数。机组正常运行中，根据燃烧和煤质情况做好配煤掺烧工作，杜绝由于燃烧恶化而投油助燃。
4结束语
火电厂锅炉启、停及节油设备的改造将有巨大的节油潜能，若做好节油工作，每年可节月人民币至少在100万元以上。各厂根据不同运行方式，在运行中需进一步的摸索完善，制定出一套行之有效的节油方案，将会为火电厂的降耗增益走出重要的一步。
参考文献：
《煤粉锅炉点火皆有探讨》浙江大学翁善勇