機(jī)組啟動(dòng)過程中鍋爐結(jié)焦原因分析

李衍平

(華電國際萊城發(fā)電廠，山東 濟(jì)南 271199)

1 事件經(jīng)過

2014年3月12日16：30，電網(wǎng)調(diào)度命令某4號(hào)機(jī)組啟動(dòng)。21:30，該4號(hào)爐添加床料完畢，流化試驗(yàn)合格，目測(cè)床料表面平整，床料厚度700 mm。22:40，鍋爐啟動(dòng)投油點(diǎn)火。

3月13日04:05，4號(hào)鍋爐下層平均床溫為520.6 ℃，達(dá)到投煤允許條件后投運(yùn)C給煤機(jī)，04:30投運(yùn)B給煤機(jī)，05:46投運(yùn)A給煤機(jī)，總煤量控制在22 t/h左右。05:35主蒸汽壓力為2.74 MPa，主蒸汽溫度為345 ℃，汽輪機(jī)掛閘沖轉(zhuǎn)，06:39機(jī)組與系統(tǒng)并列。07:06運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)鍋爐有結(jié)焦現(xiàn)象，立即采取加大流化風(fēng)量并聯(lián)系檢修人員疏通就地排渣管等措施，經(jīng)處理無效，11:00機(jī)組解列停運(yùn)。搶修后于3月19日05:12恢復(fù)并網(wǎng)[1-4]。

2 檢查情況

2.1 設(shè)備基本情況

鍋爐為465 t/h超高壓、自然循環(huán)、單爐膛、一次再熱、平衡通風(fēng)、露天布置、鋼架雙排柱懸吊結(jié)構(gòu)、燃煤、固態(tài)排渣循環(huán)流化床汽包爐，型號(hào)為HG-465/13.7-L.PM7，由哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司制造。鍋爐主要由爐膛、高溫絕熱旋風(fēng)分離器、雙路回料閥和尾部對(duì)流煙道組成。鍋爐啟動(dòng)采用床上和床下相結(jié)合的方式，床上、床下各布置4只燃燒器。油槍均為蒸汽霧化高能電子點(diǎn)火油槍，燃用0號(hào)輕柴油，油壓為1.38 MPa。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)檢查情況

具備條件后，檢修人員打開人孔門檢查發(fā)現(xiàn)4號(hào)爐左側(cè)有較多焦塊。

查閱啟動(dòng)過程有關(guān)運(yùn)行參數(shù)曲線情況進(jìn)行分析[5-7]。本次鍋爐點(diǎn)火過程中，最初投運(yùn)4支床下點(diǎn)火油槍。

05:00，A分離器回料閥開始返料，回料溫度由64 ℃升至124 ℃，左側(cè)平均床溫由848 ℃緩慢下降至626 ℃，運(yùn)行人員增加給煤量來提高床溫。06:07左側(cè)床溫開始明顯上升，運(yùn)行中單點(diǎn)最高溫度達(dá)1040 ℃，由于床溫高，運(yùn)行人員依次切除1號(hào)、3號(hào)、2號(hào)床下點(diǎn)火油槍。

06:17，隨著回料器回料量逐步增多，A分離器回料閥回料溫度由124 ℃升至166 ℃，左側(cè)床溫開始明顯下降。06:24:24爐膛左側(cè)床溫下降后，增大A給煤機(jī)出力，06:41左側(cè)床溫平均降至406 ℃，燃燒器密相區(qū)下部床溫繼續(xù)降至244 ℃。

為提高床溫，投入1號(hào)、2號(hào)床下點(diǎn)火油槍，前期加入的煤吸熱后迅速燃燒，致使床溫迅速上升，運(yùn)行人員切除運(yùn)行的1號(hào)、2號(hào)床下點(diǎn)火油槍，06:59左側(cè)床溫升至1100 ℃以上，判斷此時(shí)爐膛內(nèi)局部已經(jīng)結(jié)焦，07:06運(yùn)行人員立即采取加大流化風(fēng)量并聯(lián)系檢修人員疏通就地排渣管等措施，但結(jié)焦的焦塊無法排出，機(jī)組被迫停運(yùn)。

結(jié)焦發(fā)生后，分別對(duì)投煤的A、B、C給煤機(jī)煤樣取樣化驗(yàn)灰融點(diǎn)，變形溫度分別為1290 ℃、1162 ℃、1154 ℃，均略低于設(shè)計(jì)值1380 ℃，但煤質(zhì)因素并不是造成本次鍋爐結(jié)焦的主要原因。

3 原因分析

根據(jù)啟動(dòng)過程分析，鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)最初投運(yùn)4支床下點(diǎn)火油槍，在06:07左側(cè)床溫開始明顯上升后依次切除1號(hào)、3號(hào)、2號(hào)床下點(diǎn)火油槍，從06:17開始回料量逐步增加，致使?fàn)t內(nèi)左側(cè)床溫持續(xù)下降，06:24運(yùn)行人員未采取首先投油槍提高床溫再加煤措施，而是直接增加A給煤機(jī)出力，導(dǎo)致床溫進(jìn)一步下降(06:41左側(cè)床溫降至406 ℃后實(shí)際加入的燃煤不再著火)，06:54運(yùn)行人員再次投入1號(hào)、2號(hào)床下點(diǎn)火油槍來提高床溫，導(dǎo)致前期加入的積存燃煤突然劇烈燃燒，左側(cè)床溫迅速上升，06:59左側(cè)床溫升至1100 ℃以上，過高的床溫導(dǎo)致爐床左側(cè)局部區(qū)域出現(xiàn)結(jié)焦。

綜合分析認(rèn)為，在鍋爐啟動(dòng)投煤過程中，運(yùn)行人員未能做到密切監(jiān)視氧量和床溫參數(shù)變化，在床溫下降后采取處理措施不當(dāng)，特別是在左側(cè)床溫低于520 ℃時(shí)未能及時(shí)投油并減少燃煤量，反而繼續(xù)增加燃煤導(dǎo)致床溫進(jìn)一步下降，爐內(nèi)燃煤燃燒不良并大量積聚，后來在床溫下降到較低水平時(shí)再次投油，致使?fàn)t內(nèi)積累的大量可燃質(zhì)迅猛燃燒，使床溫失控導(dǎo)致出現(xiàn)結(jié)焦。

4 存在問題分析

a.運(yùn)行規(guī)程執(zhí)行不嚴(yán)格。如該企業(yè)運(yùn)行規(guī)程中機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，投煤操作規(guī)定“以10%的給煤量(脈動(dòng))給煤，即給煤90 s后(以給煤口下煤為準(zhǔn))，停止給煤，約3 min后觀察床溫變化，如床溫上升，同時(shí)氧量減小時(shí)，可證明煤已開始燃燒[8-10]；再以90 s給煤，停90 s的脈沖形式給煤，床溫持續(xù)增加4～6 ℃/min，氧量減小3%～4%，可以較小的給煤量連續(xù)給煤”。通過本次啟動(dòng)過程來看，并未得到嚴(yán)格執(zhí)行落實(shí)，人員安全意識(shí)不強(qiáng)。

b. 防結(jié)焦措施制定不完善、不細(xì)致，對(duì)床溫異常波動(dòng)的處理措施針對(duì)性不強(qiáng)，對(duì)床溫變化的操作不能量化，不能正確指導(dǎo)人員操作。2009年3月該企業(yè)制定的《防止3、4號(hào)爐啟動(dòng)過程中結(jié)焦的措施》中規(guī)定“啟動(dòng)過程中，嚴(yán)密監(jiān)視回料閥返料情況，注意防范大量回料造成床溫突降，若回料溫度明顯上升同時(shí)床溫下降，可短時(shí)開大高壓流化風(fēng)泄壓閥進(jìn)行控制”?？梢姴⑽疵鞔_規(guī)定參數(shù)變化大小及應(yīng)采取的相應(yīng)措施，另外啟動(dòng)過程中回料閥開始返料后出現(xiàn)床溫波動(dòng)大，屬于正常現(xiàn)象，此時(shí)運(yùn)行人員不應(yīng)憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整。

c.基礎(chǔ)管理不到位。在歷次鍋爐點(diǎn)火中都存在回料閥返料時(shí)床溫降低情況，技術(shù)管理人員對(duì)運(yùn)行操作是否規(guī)范未有明確指導(dǎo)意見，也未對(duì)規(guī)程、防范措施有關(guān)內(nèi)容及時(shí)修訂完善。發(fā)現(xiàn)床溫波動(dòng)異常后，未能及時(shí)巡檢爐內(nèi)著火情況，并采取有效措施。

5 結(jié)束語

實(shí)際運(yùn)行中電廠管理人員應(yīng)及時(shí)清理爐膛內(nèi)焦塊，疏通結(jié)焦區(qū)域風(fēng)帽；完善防止鍋爐結(jié)焦措施，并納入運(yùn)行規(guī)程，正確指導(dǎo)運(yùn)行人員具體操作；強(qiáng)化運(yùn)行人員基本業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)，切實(shí)提高人員操作水平。嚴(yán)格執(zhí)行措施規(guī)定后，應(yīng)全方位、多角度監(jiān)視鍋爐參數(shù)變化，保證后續(xù)鍋爐穩(wěn)定燃燒。