一种全烧煤气锅炉快速冷却的停炉方法

技术领域

本发明涉及发电运行技术领域，具体为一种全烧煤气锅炉快速冷却的停炉方法。

背景技术

马钢公司发电系统现有三台220t/h高温高压全烧煤气锅炉，承担着公司富余高炉煤气发电的任务，燃料主要是烧高炉煤气，可掺烧一部分的焦炉煤气和转炉煤气，一台锅炉每小时最大使用高炉煤气量19.6万m

常见的发电锅炉为煤粉锅炉，而全烧煤气锅炉与煤粉锅炉不同，由于在炉膛水冷壁表面布置了大量的卫燃带，炉底固体密封等因素，在锅炉停止运行后，正常情况下需要40小时才能够进入炉膛内部进行检修(安全规程规定炉膛内部温度必须降低至60℃以下)，这时大量的富裕煤气资源在对外放散，燃料热量损失巨大，经济损失严重。而根据现有的操作规程，只能在40小时后进入炉膛检修，无法缩短这个过程的时间。因此，亟需一种全烧煤气锅炉快速冷却的停炉方法来解决这个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全烧煤气锅炉快速冷却的停炉方法，以解决在保证锅炉设备安全情况的前提下，如何缩短从停炉到进入炉膛检修的时间的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种全烧煤气锅炉快速冷却的停炉方法，包括以下具体步骤：全烧煤气锅炉停炉前，先将其锅炉蒸汽系统与主蒸汽母管解列，打开锅炉过热器向空排汽一、二次阀门，以炉膛温度和汽包压力为关键控制点，调整燃烧控制，采用阶梯式减弱燃烧进行多段降温、降压，达到停炉条件后熄火停炉，并上升汽包水位，打开省煤器再循环降低炉膛温度，当汽包压力降至0.5Mpa时带压放水，当炉膛温度降至一定条件时，自然通风冷却，待炉膛自然冷却至一定温度时，强制通风使炉膛降温至检修温度。

优选的，采用阶梯式减弱燃烧进行多段降温、降压分三段进行，先在30min内，将锅炉汽包压力降至5.0Mpa，炉膛温度从1300℃降到550℃，并在此条件下稳定燃烧30min；再在30min内，将锅炉汽包压力降至2.0Mpa，炉膛温度降到300℃，并在此条件下稳定燃烧30min；最后在10min内，将锅炉汽包压力降至1.0Mpa，炉膛温度降到250℃，并在此条件下稳定燃烧50min。

优选的，阶梯式减弱燃烧时，控制汽包上下壁温差在40℃以内，控制炉膛负压-150Pa，控制送风量，保持氧量在2-6％之间。

优选的，阶梯式减弱燃烧时，投入焦炉煤气助燃稳定燃烧。

优选的，熄火停炉采用手动MFT方式，关闭过热器向空排汽一、二次阀门，关闭所有人孔门、检查门、引风机入口挡板、送风机入口挡板。

优选的，上升汽包水位，进至+300mm后停止上水，省煤器再循环打开，利用锅炉自身汽水循环降低炉膛温度，停炉2.5h后汽包压力降至0.5Mpa。

优选的，停炉12h后，炉膛温度降至140℃，开启引风机入口挡板，进行自然通风冷却。

优选的，停炉15h后，炉膛温度降至115℃，打开锅炉炉本体6米层人孔门加强自然通风，加速炉膛降温。

优选的，停炉20h后，炉膛温度降至85℃，启动引风机和送风机进行强制通风。

优选的，停炉24h后，炉膛温度降至60℃，满足检修要求。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该全烧煤气锅炉快速冷却的停炉方法，在停炉前，不采用直接停炉然后慢慢冷却的方法，也不采用直线式的降温降压方法，而是根据全烧煤气锅炉的实际情况，采取阶梯式降温降压，这样更适合全烧煤气锅炉的特点，不仅能够加速各金属部件的冷却，而且对于保护锅炉更有利，可以有效延长使用寿命，避免不必要的损伤。

2、该全烧煤气锅炉快速冷却的停炉方法，熄火停炉后，采用了补高汽包水位，打开省煤器再循环的操作方法，充分利用锅炉汽水自循环的特点，加快均匀降低锅炉内部的温度。

3、该全烧煤气锅炉快速冷却的停炉方法，在停炉后的不同阶段，采取不同的冷却方式，稳步推进，措施得当，全程同时考虑到锅炉炉膛内部温度、汽泡内部参数这两个指标，控制更加可靠，最大程度保障了锅炉设备的安全。

4、该全烧煤气锅炉快速冷却的停炉方法，自然通风冷却、增大自然冷却的范围、强制通风冷却的开始时间均给有足够余量，能够很好地保护锅炉不受损。

5、该全烧煤气锅炉快速冷却的停炉方法，大大减少了停炉检修所需时间，并且能够减少资源浪费，经济效益可观，操作方法简单，起到了降本增效的效果。

附图说明

图1为本发明的实施例的阶梯式减弱燃烧炉膛温度-时间图；

图2为本发明的实施例的阶梯式减弱燃烧汽包压力-时间图。

具体实施方式

不同于发电用煤粉锅炉，全烧煤气锅炉在正常运行时，煤气燃烧产生大量的热量，使炉膛中心温度达到1300℃左右，正常停炉后，因炉膛内大量的热量散热慢，再加上煤气锅炉炉膛内特有的卫燃带蓄热能力强、炉底固体密封等原因，远远超过煤粉锅炉所需的散热时间，检修人员进入炉膛内检修(安全规程规定炉内温度60℃以下)需要40小时，考虑到锅炉受热面不能急剧冷却及汽包上下壁温差的原因(上下温差小于40℃)，在停炉初期必须采取关闭所有人孔门，检查门，及引送风机入口挡板，进行自然冷却。我单位机组正常运行时是采用主蒸汽母管制运行，根据历次锅炉停炉方法总结，不断分析完善，终于实践出一种全烧煤气锅炉快速冷却的停炉方法：在全烧煤气锅炉停炉前，先将其锅炉蒸汽系统与主蒸汽母管解列，打开锅炉过热器向空排汽一、二次阀门，以炉膛温度和汽包压力为关键控制点，调整燃烧控制，采用阶梯式减弱燃烧进行多段降温、降压，达到停炉条件后熄火停炉，并上升汽包水位，优选进至+300mm后停止上水，打开省煤器再循环降低炉膛温度，当汽包压力降至0.5Mpa时带压放水，一般停炉2.5h后汽包压力即可降至0.5Mpa，当炉膛温度降至一定条件时，自然通风冷却，待炉膛自然冷却至一定温度时，强制通风使炉膛降温至检修温度。

在一种较优的实施方式中，上述的采用阶梯式减弱燃烧进行多段降温、降压分三段进行，先在30min内，将锅炉汽包压力降至5.0Mpa，炉膛温度从1300℃降到550℃，并在此条件下稳定燃烧30min；再在30min内，将锅炉汽包压力降至2.0Mpa，炉膛温度降到300℃，并在此条件下稳定燃烧30min；最后在10min内，将锅炉汽包压力降至1.0Mpa，炉膛温度降到250℃，并在此条件下稳定燃烧50min。

进一步的，阶梯式减弱燃烧时，应控制汽包上下壁温差在40℃以内，减小对锅炉的损伤，控制炉膛负压-150Pa，控制送风量，宜保持氧量在2-6％之间。

另外，阶梯式减弱燃烧时，由于高炉煤气热值较低，有可能燃烧不稳，可以掺烧高热值的焦炉煤气来稳定燃烧。

熄火停炉可以采用常规的手动MFT方式，并且关闭过热器向空排汽一、二次阀门，关闭所有人孔门、检查门、引风机入口挡板、送风机入口挡板。

在一种较优的实施方式中，当炉膛温度降至140℃时，开启引风机入口挡板，进行自然通风冷却；进一步的，当炉膛温度降至115℃时，打开锅炉炉本体6米层人孔门加强自然通风，加速炉膛降温；进一步的，当炉膛温度降至85℃时，启动引风机和送风机进行强制通风；进一步的，当炉膛温度降至60℃时，即满足检修要求。

实施例：

参阅图1和图2，以马钢公司的220t/h高温高压全烧煤气锅炉为例，停炉检修前：

1)关闭煤气锅炉过热蒸汽出口阀门，蒸汽系统从主蒸汽母管解列，开启锅炉过热器向空排汽一、二次阀门；

2)开启锅炉集汽联箱疏水阀，开启锅炉过热蒸汽出口阀门前疏水阀；

3)控制汽包水位，将汽包水位由自动控制改为手动控制；

4)将锅炉汽温自动控制解除；

5)严密监视汽包上下壁温差，保持控制在40℃以内；

6)控制好炉膛负压(-150Pa)；

7)停一台引风机及送风机，进行送风量的控制(保持氧量在2-6％之间)；

8)第一段阶梯式减弱燃烧：降低负荷，调整燃烧控制，30分钟内，将锅炉汽包压力从11.28Mpa降至5.0Mpa，炉膛温度从1300℃降到550℃左右；此时的汽包内饱和温度为264℃；

9)稳定燃烧运行30分钟；

10)第二段阶梯式减弱燃烧：降低负荷，调整燃烧控制，30分钟内，将锅炉汽包压力从5.0Mpa降至2.0Mpa，炉膛温度从550℃降到300℃左右；此时的汽包内饱和温度为213℃；

11)稳定燃烧运行30分钟；

12)第三段阶梯式减弱燃烧：降低负荷，调整燃烧控制，10分钟内，将锅炉汽包压力从2.0Mpa降至1.0Mpa，炉膛温度从300℃降到250℃左右；此时的汽包内饱和温度为185℃；

13)稳定燃烧运行50分钟；

14)采用手动MFT方式熄火停炉，完成相关的停炉操作；

15)关闭过热器向空排汽一、二次阀门，关闭所有人孔门、检查门、引风机入口挡板、送风机入口挡板，关闭锅炉集汽联箱疏水阀，关闭锅炉过热蒸汽出口阀门前疏水阀；

16)将汽包水位进至+300mm，然后停止上水，省煤器再循环打开，充分利用锅炉自身汽水循环降低炉膛温度；

17)停炉后2.5小时，当汽包压力降至0.5Mpa时，进行锅炉全面带压放水，此时炉膛温度210℃；

18)停炉后12小时，炉膛温度140℃，开启甲乙引风机入口挡板，进行炉膛自然通风冷却；

19)停炉后15小时，炉膛温度115℃，打开锅炉炉本体6米层甲乙侧人孔门来加强炉膛的降温；

20)停炉后20小时，炉膛温度85℃，各启动一台引、送风机强制通风炉膛降温；

21)停炉后24小时炉内温度降至60℃，可进行检修工作。

本实施例中，开启锅炉集汽联箱疏水阀和锅炉过热蒸汽出口阀门前疏水阀可以使降温更加均匀；

本实施例中，不采用直接停炉，然后慢慢冷却的方法，也不采用直线式的降温降压方法，而是根据全烧煤气锅炉的实际情况，采取阶梯式的降温降压方法，这样更适合全烧煤气锅炉的特点，不仅能够加速各金属部件的冷却，而且对于保护锅炉更有利，可以有效延长使用寿命，避免不必要的损伤；

熄火停炉后，采用了补高汽包水位，打开省煤器再循环的操作方法，充分利用锅炉汽水自循环的特点，加快均匀降低锅炉内部的温度。

本实施例在停炉后的不同阶段，采取不同的冷却方式，稳步推进，措施得当。

本实施例全程同时考虑到锅炉炉膛内部温度、汽泡内部参数这两个指标，控制更加可靠。

另外，本实施例自然通风冷却、增大自然冷却的范围、强制通风冷却的开始时间均给有足够余量，能够很好地保护锅炉不受损。

本实施例降低了从停炉到进入检修状态的时间，减少了煤气放散，能够更多利用资源发电，具体的：

通过以上操作方式，停炉后只要24小时左右可进行锅炉的临检工作，比正常停炉可进行检修的时间足足提前了13小时(扣除停炉前的3个小时降温降压过程)，也就是说锅炉可提前13小时启动。此种方法虽然产生了一定的汽水损失。但对于锅炉提前启动及发电产生的效益来说太小了，具体计算如下：

1)多发电的利润：

每台锅炉可带发电出力5.5万kwh，提前13小时启动锅炉多发电的利润：

5.5*13*0.6＝42.9万元(电价按每度电0.6元计算)

2)锅炉降压过程中的汽水损失：

因采用煤气炉蒸汽系统与主蒸汽母管解列后减弱燃烧的方式来降温降压，需要继续补充除盐水，在3小时降压过程的时间内补充除盐水约150t/h，影响利润：

150*5＝750元(除盐水价格按每吨5元计算)

合计每次采用这种方法可以产生利润：

42.9-0.075＝42.825万元

根据这三台锅炉实际运行状态，每年正常停炉3次来计算，每年可以产生利润：42.825*3*3＝385.425万元。

通过实践论证，煤气炉停炉后提前进入检修的方法完全可行，经济效益也可观，操作方法简单，为公司降本增效做出了贡献。

以上仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。