鍋爐滅火的原因與預(yù)防分析

張 成 李衍平

華電國際萊城發(fā)電廠 山東 萊蕪 271100

0 事件經(jīng)過

5月4日，某廠1號爐滅火前，機(jī)組在AGC“O”模式運(yùn)行，負(fù)荷 205.7MW，A、B 磨煤機(jī)運(yùn)行，總煤量92.44t/h，爐膛壓力-11.5Pa，鍋爐氧量5.3%。

05∶00∶56鍋爐升負(fù)荷，開啟 B2-4BSOD 過程中，爐膛壓力開始快速上漲，最高升至355Pa后快速下降到-764Pa。 05∶01∶13，“全爐膛滅火” 鍋爐MFT（見圖 1）。

1 運(yùn)行方式

1.1 制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式

鍋爐滅火前，A、B磨煤機(jī)運(yùn)行，A磨煤機(jī)手動，B 磨煤機(jī)自動，A1、A2、B1、B2 給煤機(jī)運(yùn)行。A1 層只有A1-1、A1-3噴燃器投運(yùn)，A2層及B1層噴燃器全部投運(yùn)，B2層只有B2-2噴燃器投運(yùn)。

1.2 二次風(fēng)配風(fēng)情況

鍋爐滅火前，AA層二次風(fēng)門全開，A、AB1、AB2、B、BC1、BC2 層二次風(fēng)門開度約 55%，SOFA1層風(fēng)門全開，SOFA2層開度40%，上兩層SOFA風(fēng)門全關(guān)。（表1：二次風(fēng)擋板開度圖表）。

1.3 運(yùn)行操作情況

05∶00∶37，運(yùn)行操作開啟 B2-4 粉管吹掃門。 除此之外，檢查機(jī)組跳閘前一小時內(nèi)無運(yùn)行人員對制粉系統(tǒng)、風(fēng)煙系統(tǒng)、機(jī)組主控的任何操作。調(diào)取DCS歷史數(shù)據(jù)，05∶00∶37運(yùn)行人員脈沖吹掃B2-4粉管，粉管壓力從-0.3kPa迅速升高，至05∶00∶56最高升至4.1kPa，爐膛壓力開始快速上升，6秒升至最高值 355Pa；05∶01∶10 降 至-764Pa，05∶01∶13， 鍋 爐MFT，MFT時爐膛壓力顯示-618Pa。 （見圖1）。

圖1 B2-4粉管壓力與爐膛壓力曲線

表1 二次風(fēng)擋板開度圖表

2 原因分析

2.1 鍋爐改造不徹底

低氮燃燒器改造后，一次風(fēng) A1、B1、B2、C1、C2改為順時針，而A2噴燃器為微油點(diǎn)火燃燒器仍為沿軸線逆時針方向。由于鍋爐滅火前，僅A2和B1層一次風(fēng)噴口為全角運(yùn)行，兩者所形成的切圓反向，不能達(dá)到強(qiáng)化燃燒的目的，反而弱化了燃燒，影響了鍋爐的穩(wěn)定燃燒。

鍋爐因低氮燃燒器改造設(shè)計原因及運(yùn)行方式不合理等造成燃燒穩(wěn)定性差、抗擾動能力差，并因B2-4粉管吹掃產(chǎn)生小爆燃對爐內(nèi)燃燒產(chǎn)生了較大擾動，燃燒工況迅速惡化，引發(fā)全爐膛滅火。鍋爐的3號角AA、A、AB1和4號角AB1二次風(fēng)切圓比設(shè)計值偏小，鍋爐下部火焰充滿度不足，不利于鍋爐的穩(wěn)定燃燒。

2.2 火嘴投入方式不合理

在滅火前負(fù)荷較低（205MW），爐膛溫度相對較低，運(yùn)行人員為了提高汽溫，將A1層的2、4火嘴停運(yùn)，B2 層的 1、3、4 火嘴停運(yùn)，導(dǎo)致 A1、B2 層火焰中心切圓破壞，影響燃燒的穩(wěn)定性。雖然A2和B1兩層全角運(yùn)行，但由于兩者間距較大（間隔兩層二次風(fēng)），火焰中心不集中，無法彌補(bǔ)由此帶來的燃燒不穩(wěn)態(tài)工況。因A1、B2層部分燃燒器停運(yùn)，同層投運(yùn)的噴燃器一次風(fēng)速過高，影響了鍋爐的穩(wěn)定燃燒。

因A1、B2層部分燃燒器停運(yùn)，導(dǎo)致運(yùn)行噴燃器出力過大。鍋爐滅火前，A磨出力43t/h，噴燃器平均出力7.12t/h，B磨出力48t/h，噴燃器平均出力9.6t/h。滅火前入爐煤質(zhì)與設(shè)計煤種基本相同，按設(shè)計鍋爐耗煤量，每只噴燃器平均出力在5.82～6.1t/h之間。由于噴燃器出力過大，著火距離延長，影響了鍋爐的穩(wěn)定燃燒。

2.3 二次風(fēng)配風(fēng)方式不合理

事件發(fā)生時，停運(yùn)的A1層2、4火嘴和B2層的1、3、4火嘴對應(yīng)的上部二次風(fēng)門開度與正常運(yùn)行相同并未關(guān)閉，二次風(fēng)門平均開度在55%左右，增加了無組織風(fēng)量，不利于穩(wěn)定燃燒。

2.4 磨煤機(jī)缺陷

A磨煤機(jī)A2側(cè)一級分配器磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致A2層噴燃器一次風(fēng)速不均勻，影響了鍋爐的穩(wěn)定燃燒。

3 防范措施

針對上述滅火原因，我們?nèi)矫婵紤]，規(guī)程結(jié)合實(shí)際總結(jié)出保證機(jī)組安全著火的詳細(xì)措施。

3.1 磨煤機(jī)運(yùn)行規(guī)定

1）磨煤機(jī)在正常運(yùn)行中大罐內(nèi)壓維持在3.5～7.5kPa之間。機(jī)組減負(fù)荷時，應(yīng)根據(jù)磨煤機(jī)大罐內(nèi)壓變化，依據(jù)自上而下、單角開/關(guān)、對角投/停的原則停運(yùn)粉管，每層不得保留單只粉管運(yùn)行，以維持合適的磨煤機(jī)大罐內(nèi)壓運(yùn)行。投/停磨煤機(jī)單側(cè)時，第一只粉管單角投入后磨煤機(jī)大罐內(nèi)壓下降幅度最大，要在第一只粉管單角投入后及時調(diào)節(jié)旁路風(fēng)和容量風(fēng)擋板的開度，維持大罐內(nèi)壓在3.5kPa以上，待有一定余量后及時投入第二只（對角）粉管，依次投入其它粉管。

2）旁路風(fēng)擋板應(yīng)與容量風(fēng)擋板反向操作，并配合粉管的投停緩慢操作，在保證粉管的一次風(fēng)速24～26m/s的情況下，運(yùn)行中應(yīng)盡量關(guān)小磨煤機(jī)旁路風(fēng)，旁路風(fēng)擋板開度最大按30%左右控制。磨煤機(jī)各粉管一次風(fēng)速在21～26m/s之間，同層一次風(fēng)速偏差不超過5%。磨煤機(jī)單側(cè)運(yùn)行、低煤量運(yùn)行或抽粉時，應(yīng)保證兩側(cè)容量擋板之和不小于20%，且停運(yùn)容量風(fēng)擋板開度大于運(yùn)行側(cè)10%。

3.2 風(fēng)量控制

1）風(fēng)量調(diào)整及配風(fēng)原則：應(yīng)根據(jù)鍋爐燃燒工況需要，盡量減少無組織風(fēng)量，優(yōu)先增大主燃燒區(qū)域配方量，以達(dá)到最佳燃燒工況。

2）正常運(yùn)行中，按照機(jī)組負(fù)荷與氧量對應(yīng)關(guān)系控制氧量，空預(yù)器入口氧量按照2.8～5.8%之間控制。根據(jù)機(jī)組負(fù)荷及時調(diào)整各層二次輔助風(fēng)小風(fēng)門，維持合適的二次風(fēng)/爐膛風(fēng)箱差壓在500～100Pa之間。

3.3 二次風(fēng)調(diào)整

1）A1層噴燃器正常運(yùn)行中AA層輔助風(fēng)小風(fēng)門應(yīng)保持全開，A1層噴燃器需停運(yùn)操作時應(yīng)隨噴燃器的切除逐漸關(guān)閉；B、C磨煤機(jī)運(yùn)行時應(yīng)保持AB1層輔助風(fēng)小風(fēng)門開度在70%以上，AB2層輔助風(fēng)小風(fēng)門應(yīng)根據(jù)燃燒器結(jié)焦及汽溫情況調(diào)整；A、C磨煤機(jī)運(yùn)行時B層輔助風(fēng)小風(fēng)門應(yīng)關(guān)閉，AB1、BC1層輔助風(fēng)小風(fēng)門開度不得過大，AB2、BC2層輔助風(fēng)根據(jù)燃燒器結(jié)焦及汽溫情況調(diào)整。投運(yùn)噴燃器一次風(fēng)噴口的周界風(fēng)開度應(yīng)保持在5～10%左右，如果發(fā)現(xiàn)噴口著火距離少于200mm且有燒損噴口的危險時，應(yīng)開大周界風(fēng)直至噴口著火距離大于300mm。

2）二次風(fēng)原則上采用同層操作方式，如出現(xiàn)部分噴燃器停運(yùn)，應(yīng)相應(yīng)逐步關(guān)小其上部相鄰的二次輔助風(fēng) （若經(jīng)調(diào)整試驗(yàn)證實(shí)關(guān)小后未有其它影響，應(yīng)全關(guān)），同層噴燃器全部停運(yùn)時應(yīng)緩慢關(guān)閉其上部相鄰的二次輔助小風(fēng)門。SOFA風(fēng)門應(yīng)隨著機(jī)組負(fù)荷的降低自上而下依次關(guān)小，直至SOFA3、OFA2全關(guān)，在機(jī)組負(fù)荷180MW以下時SOFA1可關(guān)小值60%；180MW以上負(fù)荷，隨著負(fù)荷增長，自下而上逐漸開啟SOFA風(fēng)運(yùn)行 （滿負(fù)荷最多開3層SOFA風(fēng)，負(fù)荷下降后，應(yīng)及時關(guān)?。?/p>

3.3 入爐煤質(zhì)要求

燃料公司加強(qiáng)入爐煤管理，要求發(fā)熱量在18～20MJ/kg之間，空干基揮發(fā)份在25～28%之間，灰分＜30%，水分＜10%，灰熔點(diǎn)符合規(guī)程要求，盡量采用單一煤種的煙煤，不采用不明來源的慘配煙煤。

3.4 磨煤機(jī)定檢

煤粉細(xì)度控制在R90＜25%，按照可燃基揮發(fā)份的50%左右來控制具體的煤粉細(xì)度，根據(jù)磨煤機(jī)電流變化及時聯(lián)系檢修添加鋼球，保證磨煤機(jī)出力，磨煤機(jī)煤量大于1.5萬噸時，應(yīng)進(jìn)行分離器清理。

4 結(jié)束語

全方位分析了鍋爐滅火的原因，并針對性的提出防范措施并且得到了切實(shí)執(zhí)行，基本上杜絕了鍋爐滅火。鍋爐的穩(wěn)定性大大加強(qiáng)，消除了機(jī)組潛在隱患，保證了機(jī)組安全運(yùn)行，增加了機(jī)組效益。

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