依靠投用临炉磨煤机加热的燃煤锅炉快速启动系统及方法与流程

本发明涉及电站，具体涉及一种依靠投用临炉磨煤机加热的燃煤锅炉快速启动系统及方法。

背景技术：

1、随着产业结构的升级和经济增长方式的转变，风能、太阳能等清洁能源得到了持续快速的发展。然而受到多方面因素影响，风电和光伏等清洁能源的消纳形势却日趋严峻。在风、光资源较好的“三北”(华北、东北和西北)地区，弃风弃光问题更加突出。我国“三北”地区弃风电量占比已高达全国弃风总量的90％。如何消纳弃风弃光电量已成为制约我国风能、太阳能等新能源发展的关键因素。

2、随着产业结构调整和电力市场改革的推进，为解决日益严重的弃风(光、水)问题，提高风能、太阳能等新能源的消纳能力，提升火电机组深度调峰能力势在必行。调峰政策的出现后，导致全国范围内大多数燃煤电厂出现间歇性的停运状态，而短时间内又可能快速启动带负荷并网发电。

3、在此期间存在以下几个问题：一是当机组停运以后不能在短时间内快速启动带负荷，不能适应电网的灵活性要求；二是机组频繁启动过程中消耗大量燃油(以350mw燃煤发电机组为例，冷态启动一次需消耗柴油40t)无形中加大了燃煤电厂的发电运行成本；三是锅炉启动过程中，燃煤量较少，风煤比与正常运行工况相比大得多，炉膛内的氧化性气氛增强，nox生成量也会增多，脱硝系统进口的烟气温度低于系统正常的投运温度，影响脱硝系统的投运率和nox排放合格率。

4、另一方面，目前常规投运电站燃煤锅炉每炉配有1台备用磨煤机，比如以350mw燃煤锅炉为例每炉配6台磨煤机，其中一台备用。

5、以一种350mw超临界机组为例，该机组冷态启动时，需投用至少4只大油枪进行加热，提高一次风温度及二次风温度，当一次风温达到150℃以上时，才进行磨煤机的投运，此阶段消耗时间长，且耗油量大，磨煤机投运后一次风温低，磨煤机处于非经济制粉状态，风煤比高，导致炉膛含氧量高，往往高于10％的含氧量，导致生成的nox含量偏高，烟气温度升高缓慢。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷中的至少一种而提供一种依靠投用临炉磨煤机加热的燃煤锅炉快速启动系统及方法。该方法用于缩短燃煤锅炉在启动时缩短启动时间，降低燃油消耗，提高机组的经济性，同时可以减少nox生成量，让脱硝系统及时投运降低nox的排放。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、本发明目的之一在于一种依靠投用临炉磨煤机加热的燃煤锅炉快速启动系统，包括：

4、处于正常运行状态的第一燃煤锅炉机构，包括第一燃煤锅炉、第一燃煤锅炉i号磨煤机，以及设在第一燃煤锅炉上的第一燃煤锅炉i号燃烧器；

5、处于待启动状态的第二燃煤锅炉机构，包括第二燃煤锅炉，以及设在第二燃煤锅炉上的第二燃煤锅炉i号燃烧器；

6、所述第一燃煤锅炉i号磨煤机的输出端分为两路，一路通过第一燃煤锅炉i号磨煤机一次风管与第一燃煤锅炉i号燃烧器相连通，另一路通过旁路一次风管与第二燃煤锅炉i号燃烧器相连通；

7、所述第一燃煤锅炉i号磨煤机一次风管、旁路一次风管不同时打开。

8、进一步地，所述一次风管首端设有隔绝门i；所述旁路一次风管首尾两端分别设有隔绝门ii、隔绝门iii。

9、进一步地，所述第二燃煤锅炉机构还设有第二燃煤锅炉一次风机、第二燃煤锅炉送风机、空气预热器，以及并联布置的第二燃煤锅炉i号磨煤机和第二燃煤锅炉ii号磨煤机；

10、所述第二燃煤锅炉一次风机依次与空气预热器、并联布置的第二燃煤锅炉i号磨煤机和第二燃煤锅炉ii号磨煤机中相连通；

11、所述第二燃煤锅炉送风机依次与空气预热器、第二燃煤锅炉的炉膛相连通；

12、所述第二燃煤锅炉i号磨煤机通过第二燃煤锅炉i号磨煤机一次风管与旁路一次风管汇合后，再与第二燃煤锅炉i号燃烧器相连通；

13、所述第二燃煤锅炉ii号磨煤机与设在第二燃煤锅炉上的第二燃煤锅炉ii号燃烧器相连通。

14、进一步地，所述空气预热器的热源为第二燃煤锅炉排出的热风。

15、进一步地，所述第二燃煤锅炉i号磨煤机一次风管的首端设有隔绝门iv。

16、进一步地，所述燃烧器均配备油枪，用于启动阶段的点火及稳燃。

17、本发明目的之二在于一种依靠投用临炉磨煤机加热的燃煤锅炉快速启动的方法，该方法如上所述系统中进行实施，包括如下步骤：

18、s1：处于正常工作状态下的第一燃煤锅炉i号磨煤机制得的风粉，经旁路一次风管及第二燃煤锅炉i号燃烧器进入具备点火许可条件的第二燃煤锅炉的炉膛进行点火燃烧；

19、s2：然后投运第二燃煤锅炉的其他磨煤机，停运第一燃煤锅炉i号磨煤机，完成第二燃煤锅炉的快速启动。

20、进一步地，所述第二燃煤锅炉一次风机送出的一次风经空气预热器预热后进入并联布置的第二燃煤锅炉i号磨煤机和第二燃煤锅炉ii号磨煤机中。具体而言，所述的第二燃煤锅炉i号磨煤机的输出端通过第二燃煤锅炉i号磨煤机一次风管与第二燃煤锅炉i号燃烧器进口连通，第二燃煤锅炉i号磨煤机一次风管上安装有隔绝门iv，第二燃煤锅炉i号磨煤机一次风管与旁路一次风管连通。

21、进一步地，所述第二燃煤锅炉送风机送出的二次风经空气预热器预热后进入第二燃煤锅炉的炉膛。具体而言，所述第二燃煤锅炉一次风机、第二燃煤锅炉送风机通过风管与第二燃煤锅炉空气预热器入口相连，第二燃煤锅炉空气预热器出口的一次风用于进入磨煤机制粉形成一次风粉进入燃烧器进行燃烧。第二燃煤锅炉空气预热器出口的二次风进入燃烧器补充燃烧所需要的氧量。

22、更进一步地，所述燃煤锅炉快速启动的方法包括如下步骤：

23、s1：第二燃煤锅炉在冷态启动时，第一燃煤锅炉处于正常运行状态；当锅炉冷态冲洗完成，具备点火许可条件时，投运第二燃煤锅炉i号燃烧器的油枪，油枪点火成功后，投运第一燃煤锅炉i号磨煤机，此时隔绝门i和隔绝门iv关闭，第一燃煤锅炉i号磨煤机制得的风粉，通过旁路一次风管及第二燃煤锅炉i号燃烧器进入第二燃煤锅炉炉膛进行点火燃烧，此时第二燃煤锅炉i号磨煤机处于停运状态，隔绝门iv关闭，第二燃煤锅炉送风机送入的二次风经第二燃煤锅炉空气预热器加热后送入第二燃煤锅炉炉膛补充煤粉燃烧所需要的氧气；

24、s2：s1加热过程中，由于依靠投用临炉磨煤机进行第二燃煤锅炉的加热，大大降低了油枪数量的投入，而且炉膛升温较快，大大降低升温时间，当汽温汽压上升，燃烧状况良好具备投用更多磨煤机的条件时，投运第二燃煤锅炉ii号磨煤机和第二燃煤锅炉ii号燃烧器；

25、s3：当第二燃煤锅炉ii号燃烧器燃烧稳定，火检正常，停运第一燃煤锅炉i号磨煤机，关闭隔绝门ii和隔绝门iii；

26、s4：逐渐增加锅炉负荷，投运第二燃煤锅炉i号磨煤机和第二燃煤锅炉i号燃烧器，开启隔绝门iv；

27、s5：当锅炉负荷在最低不投油稳燃负荷以上时，停运全部油枪。

28、进一步地，所述的燃烧器为成套设备，针对四角切圆燃烧锅炉，一台磨煤机对应一层燃烧器，针对前后墙对冲燃烧锅炉，一台磨煤机对应一层燃烧器，同一台磨煤机对应的燃烧器需同时停投。

29、进一步地，所述燃煤锅炉快速启动的方法至少节约两小时启动时间。

30、进一步地，所述燃煤锅炉快速启动的方法至少节约柴油三十吨。

31、与现有技术相比，本发明通过依靠投用临炉磨煤机制粉进入冷态启动锅炉进行燃烧加热，来实现锅炉的快速启动。临炉燃煤机组处于正常运行状态，利用锅炉设计存在燃烧热负荷裕量的特点，将临炉正常运行工况下高混合温度、低风煤比的一次热风和煤粉送入冷态启动的锅炉进行点火燃烧，一方面，提高了燃烧效率，在极短时间内使冷态启动锅炉获得大量的外部热量，加快了炉膛烟气温度和热风温度的升温速度，缩短了锅炉启动时间，降低了燃油消耗，降低了nox的生成量，另一方面，烟气升温较快，让脱硝系统及时投运，降低nox的排放。