電站鍋爐運行事故淺析

張穎輝

【摘 要】本篇文章主要對大型循環(huán)流化床鍋爐所出現(xiàn)的非正常停爐原因進行了案例分析，并且提出了相應的解決方案。

【關鍵詞】循環(huán)流化床鍋爐；事故；預防

防止電站鍋爐出現(xiàn)事故的一個最為有效的方法就是預防，在事故發(fā)生之前，就對每一個可能發(fā)生事故的環(huán)節(jié)進行嚴格控制，從而將事故掐滅在即將發(fā)生之前。如果電站的鍋爐一旦發(fā)生的了事故，僅僅由于啟停造成的損失這一項，就能使得全國范圍內(nèi)每年至少數(shù)千萬的經(jīng)濟損失。并且，鍋爐在受到非正常緣故停止運作之后再啟動，都會使得電站鍋爐內(nèi)部的承壓部件因為溫度的交叉變化促使其壽命不斷損耗，最終使得鍋爐的部件過疲勞使用而損壞。因此，避免鍋爐的機組由于非需要而無故停止的，一直以來都受到電站各個部門的重視。對鍋爐事故的成功分析，能夠有效的防止鍋爐二次出現(xiàn)類似事件，有效的提高搶修的速度，并且還能夠?qū)ω熑芜M行明確的分擔，還能夠在鍋爐后期運作中，提高其工作質(zhì)量。而不成功的鍋爐事故分析，會直接導致鍋爐二次發(fā)生事故，造成不必要的資金浪費。

1.循環(huán)流化床鍋爐特點

循環(huán)流化床鍋爐是在我國80年代就發(fā)展起來的一種效率較高、污染小、利用率高的燃煤技術，并且由于這種鍋爐自身的較強的煤種適應能力、超高的變負荷能力、污染排放低等優(yōu)勢，使得循環(huán)流化床鍋爐能夠在各個電站中得到廣泛的應用。

1.1可燃燒劣質(zhì)煤

循環(huán)流化床可以通過爐膛內(nèi)部的內(nèi)循環(huán)和爐外的外循環(huán)來實現(xiàn)燃料不斷的進行往復循環(huán)的燃燒方式。循環(huán)流化床還可以根據(jù)燃料濃度的不同來講爐膛內(nèi)部區(qū)分為稀相區(qū)、過渡區(qū)、密相區(qū)這三個部分，密相區(qū)是所有區(qū)域中燃料顆粒濃度最大的，并且具有極高的熱量，因此，煤炭在進入到密相區(qū)后，便可順利的受到溫度影響而著火；與密相區(qū)相比而言，稀相區(qū)中的燃料顆粒濃度較小，稀相區(qū)是內(nèi)部燃料在燃燒和燃盡部位，能夠在其中完成鍋爐內(nèi)氣固這兩相介質(zhì)以及蒸發(fā)受熱面積的換熱工作，從而保證鍋爐內(nèi)部的溫度控制。并且循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)部有飛灰再循環(huán)的結構，其中飛灰的循環(huán)量大小能夠直接影響到燃燒室內(nèi)部的吸收份額，任何劣質(zhì)的煤炭在這其中都能夠得到充分的燃燒，因此，循環(huán)流化床鍋爐對于任何燃料的適應性都極強。

1.2燃燒效率高

能夠影響流化床鍋爐燃燒效率的因素極多，例如沒燃煤自身的特性、燃煤顆粒大小、給煤方式、流化質(zhì)量、床體結構、運行質(zhì)量等因素，都會使得流化床鍋爐在進行燃燒的過程中，其燃燒的效率出現(xiàn)浮動。而循環(huán)流化床鍋爐的內(nèi)部使用了飛灰再循環(huán)的燃燒方式，能夠充分的燃燒各種物料，其燃燒的效率達到了95%至99%。

1.3節(jié)約能源

由于循環(huán)流化床鍋爐燃燒的煤粉相比較煤粉鍋爐而言，不需要經(jīng)過大耗電的磨煤機磨制成更細的煤粉，所以達到了節(jié)約電能的目的。

2.循環(huán)流化床鍋爐工作原理

煤和脫硫劑被送入爐膛后，迅速被爐膛內(nèi)存在的大量惰性高溫物料（床料）包圍，著火燃燒所需的的一次風和二次風分別從爐膛的底部和側墻送入，物料在爐膛內(nèi)呈流態(tài)化沸騰燃燒。在上升氣流的作用下向爐膛上部運動，對水冷壁和爐內(nèi)布置的其他受熱面放熱。大顆粒物料被上升氣流帶入懸浮區(qū)后，在重力及其他外力作用下不斷減速偏離主氣流，并最終形成附壁下降粒子流，被氣流夾帶出爐膛的固體物料在氣固分離裝置中被收集并通過返料裝置送回爐膛循環(huán)燃燒直至燃盡。

3.減少非正常停爐

每一次事故停爐后重新啟動都會帶來煤、油、廠用電和少發(fā)電的損耗，初步估計每次重新啟爐會帶來直接損失超過45萬，少發(fā)電的損失則因為時間長短而有所大小。在啟動時不能一昧求快，要根據(jù)風道燃燒器的升溫速率小心控制，在達到投煤條件時，及時投煤。同樣，在平時運行中，減少和避免非計劃停爐運行是很重要的。同樣，發(fā)現(xiàn)事故苗頭后要及時處理，防止事故的擴大化。循環(huán)流化床鍋爐存在主要問題有以下幾點：

3.1爆管

由于國內(nèi)循環(huán)流化床鍋爐的不斷發(fā)展，原來讓人們頭疼的過熱器和省煤器的磨損問題現(xiàn)已基本得到解決，從而使有些循環(huán)流化床鍋爐的連續(xù)運行時間達到了4000小時。通過國內(nèi)600多臺循環(huán)流化床鍋爐的運行來看，現(xiàn)在采用的一些防磨措施還是比較可靠的，通常有噴涂、設計預防、密排銷釘加耐火材料、加裝金屬防磨片瓦，采用合理的管子避讓等辦法。在運行時要保證鍋膛內(nèi)各點不超溫，重點是省煤器入口煙溫和過熱器、再熱器壁溫。

3.2給煤機

給煤機的常見現(xiàn)象是皮帶燃燒、斷煤。通常在下煤口加裝溫度元件作為遠程監(jiān)控，防止由于密封風中斷造成給煤機內(nèi)溫度升高。解決斷煤的方法通常是加裝疏松機，當發(fā)現(xiàn)煤流不正常時就投入疏松機。

3.3結焦

由于外置床不進煤，溫度容易控制，但偶爾也會發(fā)生爆燃現(xiàn)象，造成局部結焦，輕微時影響鍋爐出力，嚴重時需停爐清焦。要防止流化床層和返料器結焦就應當要保證床層和返料器上有良好的流化工況，防止床料沉積； 點火過程中嚴格控制進煤量，防止由于煤的顆粒太細，造成結焦；變負荷運行時，嚴格控制床溫在允許范圍內(nèi)，做到升負荷先加風后加煤，降負荷先減煤后減風，燃燒調(diào)節(jié)要做到“少量多次”的調(diào)節(jié)方法，避免床溫大幅波動。

4.事故分析及預防

4.1磨損及其預防措施

循環(huán)流化床在運作的過程中，由于鍋爐中的高溫，會使得鍋爐內(nèi)部出現(xiàn)高濃度、高速度、高通量的流體或者無聊的固體顆粒，在受到燃燒影響后，達到一定的速度來對鍋爐的受熱面以及其中的耐火材料表層不斷的進行沖擊，最終使得鍋爐內(nèi)部的各個金屬部件受到循環(huán)，再加上鍋爐內(nèi)部的溫度還會不斷的循環(huán)流動，從而對鍋爐的爐內(nèi)耐火構件造成一定的熱沖擊。再加上鍋爐內(nèi)各個耐火部件的構件不同，各個構件所產(chǎn)生的膨脹系數(shù)也不同，就會使得鍋爐內(nèi)部形成機械的應力。這些情況都會加速循環(huán)流化床鍋爐受到較大的耗損。并且在實踐過程中，我們明顯發(fā)現(xiàn)，由于氣固分離器的分離工作效率無法充分滿足設計的要求，那么就會是使得受熱面受到加速破損，尤其是未必的受熱面，破損速度最快。因此，在對煙氣的進出口處、導流設備處、中心筒上進行設備安裝的過程中，必須要充分的滿足設計的需要。

4.2結焦及其預防措施

結焦是高溫分離器物料循環(huán)系統(tǒng)的常見事故+結焦后形成的大渣塊能堵塞物料流通回路引起運行事故+結焦部位可發(fā)生在分離器內(nèi)、立管內(nèi)和回料閥內(nèi)。使用煤種及其粒徑配比盡量與設計一致。

5.結束語

循環(huán)流化床鍋爐不斷受到磨損以及燃燒物料系統(tǒng)出現(xiàn)事故，是影響鍋爐可靠運行的一個關鍵因素。因此，在對循環(huán)流化床鍋爐進行設計、安裝的過程中就要將各個結構可能出現(xiàn)事故的隱患加以解決，有且優(yōu)化鍋爐的整體結構，同時還要完全確保安裝質(zhì)量。同時要加強運行人員的培訓，努力提高運行人員循環(huán)流化床的理論水平，認真積累操作經(jīng)驗，從而降低事故、提高機組運行可靠性。

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