煤粉管道堵塞故障分析

景 杰，郭聰慧，曹保斌

（1.山西漳山發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 長(zhǎng)治 046021；2.太原第一熱電廠，山西 太原 030021）

山西漳山發(fā)電有限責(zé)任公司（簡(jiǎn)稱漳山發(fā)電）2×300 MW機(jī)組，采用武漢鍋爐股份有限公司生產(chǎn)WGZ1045/17.5-1型亞臨界、一次中間再熱、自然循環(huán)，采用單爐膛、倒U型布置、四角噴燃切圓燃燒、平衡通風(fēng)、全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)、半露天布置、固態(tài)排渣、燃貧煤汽包爐；制粉系統(tǒng)采用筒式鋼球磨、熱風(fēng)送粉、中間貯倉式系統(tǒng)，燃用貧煤；給粉機(jī)采用沈陽電力機(jī)械總廠生產(chǎn)的NGFT－15型葉輪給粉機(jī)，設(shè)備規(guī)范見表1。

表1 NGFT-15型葉輪給粉機(jī)及變頻器參數(shù)

燃燒器采用美國CE公司引進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)制造，采用大風(fēng)箱、大切角直流式燃燒器，并采用哈工大百葉窗水平濃淡專利技術(shù)，濃淡一次風(fēng)之間設(shè)有鈍體，保證煤粉的著火和穩(wěn)燃，提高燃盡率，防止結(jié)渣與高溫腐蝕減少NOx排放。

鍋爐BMS系統(tǒng)采用美國Baily公司的Symphony控制系統(tǒng)，安裝有太原德昂電力技術(shù)公司風(fēng)粉在線檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)用來對(duì)鍋爐送風(fēng)和給粉系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)進(jìn)行在線檢測(cè)，它實(shí)時(shí)檢測(cè)的參數(shù)有：16個(gè)燃燒器噴口（一次風(fēng)管）的風(fēng)速、20個(gè)主二次風(fēng)（二次風(fēng)管）的風(fēng)速、8個(gè)3次風(fēng)噴口（三次風(fēng)管）的風(fēng)速、12個(gè)油二次風(fēng)噴口（油二次風(fēng)管）的風(fēng)速、一次風(fēng)溫度，煤粉溫度、風(fēng)粉混合物溫度、各一次風(fēng)管風(fēng)粉混合物煤粉濃度；漳山鍋爐燃燒器、風(fēng)門、油槍布置見圖1。

圖1 燃燒器、風(fēng)門、油槍布置圖

根據(jù)這些參數(shù)對(duì)鍋爐的燃燒狀況進(jìn)行分析、判斷，并提供調(diào)整依據(jù)，一旦煤粉管道堵死，很容易引發(fā)管道內(nèi)煤粉自燃，燒壞管道及給粉機(jī)電纜，不僅影響鍋爐出力，導(dǎo)致限負(fù)荷，甚至有可能引起煤粉自燃，損壞設(shè)備，嚴(yán)重的甚至造成鍋爐停爐事故；隨著電力工業(yè)改革深入，機(jī)組商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，機(jī)組調(diào)峰力度不斷加大，煤粉管道堵塞，直接影響機(jī)組安全穩(wěn)定高效的運(yùn)行，降低企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；為了徹底解決這一技術(shù)難題，我們對(duì)設(shè)備系統(tǒng)、運(yùn)行工況進(jìn)行了認(rèn)真分析和實(shí)踐探索，找到了解決問題的辦法；現(xiàn)將處理過程進(jìn)行總結(jié)。

1 漳山鍋爐煤粉管道系統(tǒng)堵塞現(xiàn)象及處理過程

漳山發(fā)電#2爐C層#3角一次風(fēng)給粉管道發(fā)生堵塞時(shí)的位置在給粉機(jī)下方一次風(fēng)擋板后到爐膛噴燃口的一段管道，發(fā)生賭塞的現(xiàn)象為：爐膛負(fù)壓突然不正常冒正（+94Pa），一次風(fēng)速明顯下降由35 m/s降至20 m/s，出口風(fēng)粉混合物溫度由201℃降至141℃，其余給粉機(jī)出力均增加10 r/min，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)C3給粉機(jī)有堵管現(xiàn)象，立即停運(yùn)C3給粉機(jī)，開大對(duì)應(yīng)的一次風(fēng)門吹掃，同時(shí)檢查各對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)正常，而后C3給粉機(jī)出口一次風(fēng)速降至0 m/s，風(fēng)粉混合物溫度達(dá)116℃，確認(rèn)堵管嚴(yán)重后關(guān)閉C3一次風(fēng)擋板；漳山鍋爐煤粉管道系統(tǒng)流程見圖2。

處理過程：

（1）分析堵管的可能原因有：①一次風(fēng)壓低或一次風(fēng)擋板故障，攜帶煤粉能力差，造成堵管；②粉倉煤粉受潮，粘在管壁上造成堵塞；③煤粉顆粒大，流動(dòng)性差；④月芽擋板故障，節(jié)流嚴(yán)重造成堵塞；⑤給粉機(jī)給粉量太大，在急彎道處堆積煤粉造成堵管；⑥燃燒器故障，擋板脫落、歪斜造成堵塞；⑦爐膛結(jié)焦，堵塞燃燒器噴口造成堵管；⑧給粉機(jī)故障，煤粉自流造成堵管。

圖2 煤粉管道系統(tǒng)流程圖

（2）原因分析及處理：針對(duì)可能引起的原因，經(jīng)過專業(yè)技術(shù)人員分析和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，首先通過對(duì)一次風(fēng)壓參數(shù)歷史曲線的跟蹤，一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行正常，一次風(fēng)擋板開度正常，對(duì)擋板機(jī)械機(jī)構(gòu)檢查也沒有問題，被排除；煤粉受潮、積粉，通過粉倉溫度測(cè)量和定期降粉的認(rèn)真履行及彎道處開口掏出的煤粉觀察被排除；煤粉顆粒過大，看煤質(zhì)化驗(yàn)報(bào)表R90＝11.2，低于設(shè)計(jì)值R90＝12排除；對(duì)月芽擋板的檢查也未發(fā)現(xiàn)問題；觀察噴口無結(jié)焦現(xiàn)象；燃燒器在割開入口管道時(shí)檢查一切正常；最后問題集中在葉輪給粉機(jī)，葉輪給粉機(jī)發(fā)生堵管一定是下粉太多，一般來說給粉機(jī)出力與給粉機(jī)轉(zhuǎn)速成正比，給粉機(jī)轉(zhuǎn)速受變頻器控制，接收鍋爐主控指令，從歷史曲線看到一天內(nèi)轉(zhuǎn)速?zèng)]有超過520 r/min，經(jīng)過研究，決定對(duì)C3給粉機(jī)進(jìn)行解體檢查，解體后發(fā)現(xiàn)上孔板銷子移位，上下孔板下粉孔基本對(duì)齊，下粉量不受給粉機(jī)轉(zhuǎn)速制，即使停運(yùn)給粉機(jī)仍然有煤粉流入下粉管煤粉發(fā)生自流成一次風(fēng)管堵塞；隨即對(duì)其他所有給粉機(jī)孔板銷子進(jìn)行了一次全面的檢查，對(duì)已松動(dòng)的銷子進(jìn)行徹底更換，至今再未發(fā)生堵管情況；葉輪給粉機(jī)結(jié)構(gòu)見圖3。

圖3 葉輪給粉機(jī)結(jié)構(gòu)

2 結(jié)論

通過對(duì)漳山發(fā)電2號(hào)爐C3一次風(fēng)粉管堵塞的原因分析及處理過程，在發(fā)現(xiàn)有可能堵管的情況發(fā)生時(shí)，首先切斷煤粉來源（即關(guān)閉給粉機(jī)上閘板），然后對(duì)管路進(jìn)行吹掃，吹掃不通，立即關(guān)閉一次風(fēng)擋板，在彎道處開口進(jìn)行掏粉處理，期間防止煤粉自燃，另外配備必要的消防器材，發(fā)生自燃禁止用消防水滅火，防止管路炸裂；大小修期間以及運(yùn)行中定期對(duì)給粉機(jī)孔板銷進(jìn)行維護(hù)檢查，避免因給粉機(jī)下粉不穩(wěn)，造成一次風(fēng)粉管堵塞對(duì)鍋爐燃燒造成的擾動(dòng)，影響鍋爐穩(wěn)燃。