1  電廠概況

福建省龍巖坑口火電廠位于龍巖市新羅區雁石鎮，電廠廠區位于新蘆村東側、柯溪村南側的平地上。電廠南距雁石鎮約2.5km，龍巖市約25km。

福建省龍巖坑口火電廠工程一期建設規模為4X135MW凝汽式汽輪發電機組。鍋爐為哈爾濱鍋爐廠有限責任公司生產的440t/h超高壓中間再熱循環流化床鍋爐；汽輪機為4臺135MW超高壓中間再熱凝汽式汽輪機，其中1、2號機組汽機由哈爾濱汽輪機廠有限責任公司生產，3、4號機組由東方汽輪機廠生產；汽輪發電機均為山東濟南發電設備廠生產的135MW汽輪發電機。公用系統按4×135MW考慮。1、2、3、4號機組分別在2005年9月、2005年12月、2006年5月和2006年9月通過96小時滿負荷試運行。

2  鍋爐專業設計簡介

2.1  燃料及脫硫劑

2.1.1  煤質：福建龍巖無煙煤。

2.1.2  點火及助燃用油

點火和低負荷助燃油為0號輕柴油。

2.1.3  脫硫劑

摻燒石灰石進行爐內脫硫，石灰石來自福建省龍巖市，采用汽車運輸方式。

2.2  鍋爐規范

型式：超高壓中間再熱循環流化床鍋爐

臺數：4臺

主要設計參數：（括號內為3、4號機）

                                            B-MCR       

過熱蒸汽流量          t/h                     440    

過熱蒸汽出口壓力      MPa(g)                 13.7        

過熱蒸汽出口溫度      ℃                    540   

再熱蒸汽流量          t/h                  354.54(360.67) 

再熱蒸汽進口壓力      MPa(g)                 2.74(2.82) 

再熱蒸汽進口溫度      ℃                  322.7 (332.3)

再熱蒸汽出口壓力      MPa (g)                 2.56 (2.64)

再熱蒸汽出口溫度      ℃                  540

給水溫度：            ℃                  249(252.4)

熱風溫度              ℃                      220  

排煙溫度              ℃                      142   

鍋爐計算熱效率（設計煤種，低位發熱量） %     88.62

鍋爐保證熱效率（設計煤種，低位發熱量） %     88

2.3  燃燒系統及輔助設備選擇

a.采用新型高效潔凈燃燒的循環流化床鍋爐，在爐內摻燒石灰石進行爐內脫硫。

b.采用二級點火系統，即由高能點火油槍點燃輕油，再點燃煤,油槍采用簡單機械霧化。

c.點火及助燃用油為0號輕柴油。

d.煙風系統設2臺50％容量一次風機；2臺50％容量二次風機；2臺100％容量冷渣器風機，一運一備；3臺50%容量的高壓流化風機，兩運一備；2臺50％容量吸風機；1臺五電場除塵器。

e.給煤為后墻二級給煤，每條給煤線容量為120%BMCR的耗煤量。

f.飛灰再循環系統設2臺飛灰再循環風機。

g.啟動用煙煤點火，每爐設一個煙煤倉和一臺煙煤給煤機。

3  設計優缺點小結

 目前，四臺鍋爐能穩定連續運行，從設計的角度來看，鍋爐廠的鍋爐設計和設計院的輔機選型、煙風煤系統設計總體是合理的，有許多的優點可以肯定的，如鍋爐選型合適，燃燒穩定,能連續運行；設置煙煤倉主要為加快啟動時間和節省燃油起到應有作用；給煤系統煤倉設置疏松機起到一定作用；耐壓刮板給煤機的給煤口經改進不堵煤。也存在部分不足之處，如鍋爐廠配套的風水聯合冷渣器無法連續運行；爐床溫度運行比設計低；過熱器溫度偏低；一次風運行風量與風壓比設計值小，風門開度很小等問題，有待以后改進。

3.1  鍋爐選型

福建無煙煤煤質干燥無灰基揮發份（Vdaf）低，難著火、難穩燃、難燃燼，灰熔點低，屬典型的劣質無煙煤。因煤質的特殊性，燃用福建無煙煤鍋爐的大型化，是擺在大家面前的一個課題，鍋爐選型是否合適，對整個工程意義重大，直接影響到整個電廠是否能連續穩定運行，全廠的熱效率和經濟性是否能維持在一個較高水平（相對燃福建無煙煤電廠），我院對此極為關注，從可研一開始就會同業主進行調研，征集各個鍋爐廠的意見，編寫了《鍋爐選型專題報告》，對135MW級循環流化床鍋爐和“W”火焰煤粉鍋爐進行比選，推薦采用循環流化床鍋爐，在招標階段，會同省內鍋爐方面的專家，極力推薦循環流化床采用汽冷旋風分離器。

目前，從四臺鍋爐運行的情況來看，燃燒穩定，床溫控制在920℃-950℃，爐床和回料腿基本不結焦，能穩定連續運行，鍋爐熱效率可達86％(除塵器第一電場收集的飛灰，其飛灰再循環未投),不投油最低穩燃負荷約50％，基本達到預期目標，相信經過不斷摸索，各指標還會提高，因此，我們認為鍋爐選型是合適的，適宜燃用福建無煙煤，為300MW級鍋爐選用循環流化床鍋爐提供有力的支撐。

3.2  設置煙煤倉

福建無煙煤著火難，要在650℃以上，有時高達900℃才能穩定著火燃燒，加上來煤的多樣性，入爐煤煤質和粒度難以保證，因此，設置了煙煤倉,幾何容積35m3，主要是啟動時用煙煤點火，另外煙煤可在鍋爐壓火運行用，也可用煙煤倉上啟動床料。

一臺鍋爐冷態啟動時：投油——投無煙煤（650℃時投）——斷油：實際耗油量約25噸。而采用投油到450℃時投煙煤，750℃時投無煙煤的啟動方案，實際耗油量約15噸，耗煙煤約20噸。

啟用點火煤系統可以節省燃油消耗，節省運行費用，每次啟動節省費用計算如下：

1) 投油到投無煙煤（650℃時投）點火實際耗油量約25噸。

燃油耗費：

燃油消耗：25噸（一臺爐）

燃油價格：0.495萬元/噸

燃油耗費：0.495×25 = 12.375（萬元）

2) 投油到450℃時投煙煤，750℃時投無煙煤，實際耗油量約15噸，煙煤約20噸。

燃油耗費：

燃油消耗：15噸（一臺爐）

燃油價格：0.495萬元/噸

燃油耗費：0.495×15 = 7.425（萬元）

煙煤耗費：

假定點火煙煤低位發熱量為21300KJ/kg，

標煤價格：460元/噸；

燃煤消耗：20噸（一臺爐）；

折算到標煤：20×21300/（7000×4.1868）=14.5t

標煤耗費：14.5×460＝6670元

總點火耗費：7.425＋0.667＝8.092萬元

每點火一次啟用煙煤系統比直接點燃無煙煤節省費用： 12.375-8.092=4.283萬元

從以上可以看出，鍋爐冷態啟動一次采用油和煙煤聯合啟動比只采用油啟動節省費用4.283萬元,而增加煙煤系統初投資將增加約40萬，估計在一年時間就能收回投資，可見將來運行將節省不少運行費用。

3.3  給煤系統

鍋爐給煤為后墻二級給煤，無煙煤從無煙煤倉經電動插板門后落到耐壓稱重皮帶給煤機，由皮帶給煤機送至刮板給煤機后送入爐膛，每條給煤線容量為120%BMCR的耗煤量。                                                

每臺爐設兩個幾何容積348m3無煙煤倉，無煙煤倉內忖不銹鋼，在煤斗入口(大小800mmx800mm)至上部3m處安裝煤斗疏松機，剛開始運行時，煤斗時有堵煤，主要在混凝土煤斗出口至耐壓稱重給煤機入口約1.5米的長度，煤斗疏松機能疏松到的位置不堵。堵煤主要原因是煤比較潮濕，后來，上煤注意上干燥一些的煤，這樣，運行基本順暢。安裝的煤斗疏松機是有效果的。

在耐壓刮板給煤機的落料口，取消了常規的容易堵煤的旋轉給料閥，安裝一道手動插板門和一道電動可調插板門，并且采納哈鍋廠的意見，對直接接入的二次風密封風直接連接接口進行處理，改為風箱連接，解決了許多同類電廠在此堵煤的問題。下圖為直接開孔圖1和風箱連接圖2

3.4  冷渣器

本工程一號機使用的冷渣器為風水聯合冷渣器，由鍋爐廠供貨，1號機從一開始運行就會堵煤、結焦，都是從事故排渣口進行排渣，造成熱量損失，操作運行困難，鍋爐底層灰渣污染嚴重。主要原因是福建無煙煤的煤層較薄，煤礦較小，礦點多，來煤煤質具有多樣性且參有石塊和矸石，輸煤破碎系統運行困難，入爐煤粒度難以保證；有時來煤煤質灰分較大也是一個原因。

  對風水聯合冷渣器無法正常運行情況，在2、3、4號爐安裝時，改用滾筒冷渣器，取消冷渣器冷卻風機，其冷卻水仍用凝結水，接一根抽空氣管到煙道。滾筒冷渣器運行狀況良好，能保持連續穩定運行，目前，1號爐也改為滾筒冷渣器，需要解決的是冷渣器排渣至渣倉的輸送問題。

3.5  儀用壓縮空氣

本工程共設置5臺30Nm3/min螺桿空壓機，儀用壓縮空氣設計為：4臺機組用氣量最大時運行3臺30Nm3/min螺桿空壓機。按鍋爐廠家提供的壓縮空氣量加上各儀表閥門用氣全廠共3576 Nm3/h，考慮微熱再生損失10％，另外考慮20％裕量，需要容量4720 Nm3/h，3臺機組運行時共5400 Nm3/h。每臺機組儀用壓縮空氣量如下：

（1）油槍和點火器套管用壓縮空氣量為720Nm3/h（可用高壓流化風或二次風代替）。

（2）火焰檢測器套管用儀用壓縮空氣量為72 Nm3/h。

（3）料位監視器、錐形閥、防堵型測壓元件和其它氣動閥門儀用氣量250 Nm3/h。

（4）汽機儀用氣量50 Nm3/h。

（5）化水用氣量300 Nm3/h（全廠）

實際運行，全廠需要約5臺30Nm3/min空壓機運行才能滿足其用量，其原因主要是鍋爐用氣點多，其用氣量難以提資準卻、冷卻用氣用閥門很難控制量。

現場解決的辦法是把油槍和點火器套管用壓縮空氣、火焰檢測器套管用壓縮空氣改用除灰專業原氣力出渣空壓機提供壓縮空氣。

建議以后135MW級及以上循環流化床鍋爐設計壓縮空氣量時應考慮：1、如果鍋爐有連續送壓縮空氣冷卻的量應考慮1.5~2倍的壓縮空氣量。2、類似油槍和點火器套管用壓縮空氣可用高壓流化風或二次風代替的盡量考慮用其它風機。

3.6  冷一次點火風風門

冷一次風去點火筒原設計用一道調節門，在正常運行時一道調節門關閉不嚴，漏風大，會引起尾部排煙溫度提高，爐床溫度降低，降低了鍋爐熱效率。

現在總管上增加一道電動門，減少漏風。

3.7  鍋爐運行情況

鍋爐如果排除上煤和出渣的因素，基本能穩定燃燒，連續運行，例如，1號爐在額定負荷時，床溫,爐膛和和回料腿的溫度約920~930℃，基本不結焦，能穩定連續運行，但也存在一些問題，比如：1 .運行床溫920~930℃與設計溫度960℃有偏差；2.剛開始運行排煙溫度約150℃，運行一段時間后排煙溫度約180℃;3.主汽溫度～525℃偏低；4.一次風機風量和風壓值小，設計值240121Nm3/h,18.232KPa,運行約120000Nm3/h,12.0KPa,與設計值偏差較大（一次風機和風壓時根據鍋爐廠提供數據設計的）。這些運行參數，將為鍋爐廠將來設計類似鍋爐提供數據，進一步研究該如何改進鍋爐設計。

4  結束語

本文簡要介紹了福建省龍巖坑口火電廠(4×135MW)工程鍋爐專業設計的原則特點,對其優缺點進行小結，介紹較為重要或較新問題的處理方法，供同類機組設計參考，還有許多的小問題不再一一羅列。

文章作者：福建省電力勘測設計院 楊成達