(掉焦滅火)300 MW級鍋爐爐膛掉焦滅火分析及解決措施

1、 年第 期6廣西電力200537300 MW級鍋爐爐膛掉焦滅火分析及解決措施Blackout Caused by Dropping Slag in Furnace of 300 MW Grade Boiler景元琢 趙 麗 安越里 黃新元,J IN G Yuan2zhuo ,ZHAO Li ,AN Yue2li ,HUAN G Xin2yuan山東大學(xué) 山東 濟(jì)南,(250061 )摘要 分析了萊城發(fā)電廠:1 鍋爐掉焦滅火事故的原因 提出了運(yùn)行中防止結(jié)焦及掉焦滅火的措施。SG - 1025/ 17 44 ,關(guān)鍵詞 電站鍋爐 結(jié)焦 掉焦滅火;:;中圖分類號1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 文章編號: T K227

2、 2 :B:1671 - 8380 (2005) 06 - 0037 - 03 。鍋爐裝設(shè)了爐膛安全監(jiān)督系統(tǒng)106kJ/ m2 h引言FSSS1和機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng) 。配有 臺雙進(jìn)雙出鋼球CCS3山東萊城發(fā)電廠 號爐為1 型SG - 1025/ 17 443磨煤機(jī) 與一次風(fēng)機(jī)構(gòu)成正壓直吹式制粉系統(tǒng) 。正,控制循環(huán)汽包爐 于 年 月投運(yùn) 。投運(yùn)后爐膛2002,4常運(yùn)行中兩臺磨投入運(yùn)行 一臺磨備用 。,出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象 近期內(nèi)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)則多次發(fā)生了,掉焦滅火現(xiàn)象及其分析3掉焦滅火的事故 。不僅嚴(yán)重影響了鍋爐機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 也給設(shè)備與人身安全帶來了許多隱,掉焦滅火現(xiàn)象311患 。本文在對鍋爐結(jié)焦和

3、掉焦滅火的原因進(jìn)行分析爐膛掉焦時(shí)從火焰監(jiān)視屏上看到爐內(nèi)燃燒突然的基礎(chǔ)上 提出相應(yīng)的運(yùn)行措施 經(jīng)采用上述措施后,變得不穩(wěn)定 火焰突然變黑 聽到掉焦撞擊爐底冷灰,鍋爐至今未再發(fā)生掉焦滅火事故 。斗巨大的聲音 爐膛負(fù)壓大幅波動(dòng) 。鍋爐 MF T ,聯(lián),鍋爐簡介2跳汽輪機(jī) 發(fā)電機(jī)逆功率動(dòng)作解列 。汽溫和汽壓下,山東萊城發(fā)電廠 號爐是降 發(fā)出滅火信號 整個(gè)制粉系統(tǒng)跳閘 。3,由上海鍋爐廠采用 技術(shù)設(shè)計(jì)CE掉焦滅火過程分析312制造的亞臨界參數(shù)控制循環(huán)汽爐膛掉焦導(dǎo)致滅火可從其對燃燒和爐膛負(fù)壓產(chǎn)包鍋爐。設(shè)計(jì)煤種為晉中貧煤 。生的影響分析。鍋爐內(nèi)發(fā)生掉焦后 由于焦體的下落造成了爐鍋爐采用單爐膛 形布置 爐膛,

4、寬度 為深度為11 970 mm ,膛內(nèi)火焰擾動(dòng) 局部燃燒受到影響 爐膛負(fù)壓突然波,11 760 mm ,高度為51 060 mm燃燒器為四角布置 、切向燃燒 、擺動(dòng)式 直流燃燒器 沿高度。動(dòng)加大 。如果焦體不大 則落焦不會對鍋爐的燃燒,及安全造成威脅 鍋爐燃燒與爐膛負(fù)壓會很快恢復(fù),WR,正常 若焦體很大 則焦體在下落過程中 不但會撲;,方向分 層布置 如圖 所示。6,1滅大片的火焰 而且在焦體的后方會產(chǎn)生一個(gè)巨大,圖 中為,A ,A ,B ,B ,C ,C1的渦流區(qū) 爐膛的負(fù)壓突然變大 。鍋爐此時(shí)有可能,121212層一次風(fēng)噴嘴為內(nèi)置,A ,B ,C6直接滅火 。根據(jù)全爐膛無火保護(hù)邏輯 四角

5、中有三:油槍的輔助風(fēng)噴口圖 燃燒器布置1,OFA ,OFA角檢測不到火焰 則認(rèn)為該層為滅火 當(dāng)同時(shí)具備以12,為兩層燃燼風(fēng)噴口 其余全部為輔助風(fēng)噴口 。一 二,下 個(gè)條件 任一磨煤機(jī)或給煤機(jī)已運(yùn)行超過6:次風(fēng)按設(shè)計(jì)形成同心反向大直徑雙切圓 一次風(fēng)逆, 層無火 層無火 層; B ,C ; B ,B52 s ; C ,C122112時(shí)針旋轉(zhuǎn) 二次風(fēng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 。設(shè)計(jì)爐膛容積熱負(fù),無火 ; A ,B層無火 層無火 則判定為; A ,A ,2112荷為 。爐膛截面熱負(fù)荷為1 20 74 105kJ/ m3 h全爐膛滅火 發(fā)出全爐膛無火信號 鍋爐滅火保護(hù)動(dòng),收稿日期:2005 - 07 - 23 ;修訂

6、日期:2005 - 08 - 041994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 廣西電力年第 期6200538作鍋爐跳閘 鍋爐便自動(dòng)切斷燃料 。鍋爐也 的煤種 介于1 350 1 420之間 。但同期同),MF T( tS可能負(fù)壓超出至+ 3 240 Pa的限定值 型號的 號爐與 號爐則結(jié)焦輕微且沒有發(fā)生過掉- 2 490 Pa,12鍋爐保護(hù)動(dòng)作 鍋爐跳閘 。焦 。因此 判斷 號爐結(jié)焦與煤種關(guān)系不大 。造成,3由圖 的爐膛負(fù)壓變化曲線可以看出 號爐號爐近期結(jié)焦的原因與運(yùn)行有關(guān)

7、 。為此 在運(yùn)行,2:33掉焦滅火時(shí)爐膛負(fù)壓先增大到左右 并 中采取了如下措施- 1 900 Pa,:未達(dá)到負(fù)壓保護(hù)動(dòng)作值 - 2 490 Pa。但由于此時(shí)爐合理的配風(fēng) 。設(shè)定過燃風(fēng)在 負(fù)40 %OFA1膛內(nèi)燃燒被減弱 大量的煤粉繼續(xù)噴入到爐膛內(nèi)產(chǎn) 荷時(shí)開啟 負(fù)荷時(shí)全開,75 %在 負(fù)荷時(shí)開;OFA 75 %,2生局部的爆燃 爐膛壓力隨即由負(fù)變正達(dá)到 啟 額定負(fù)荷時(shí)全開 。二次風(fēng)采用集中送風(fēng) 同時(shí)下,左右 超過正壓保護(hù)動(dòng)作值+ 3 240 Pa ,排二次風(fēng)不宜過大 。+ 3 400 kPa,導(dǎo)致鍋爐跳閘 。適當(dāng)減小煤粉細(xì)度 。煤粉過粗會延遲燃燒過程 使?fàn)t膛出口的煙溫升高而造成結(jié)焦 。運(yùn)行中 一

8、,般控制煤粉細(xì)度 在 范圍。12 % 15 %R90降低火焰中心 。盡量采用 或 磨的A ,C A ,B運(yùn)行方式 避免 磨運(yùn)行 。在保證再熱器汽溫的B ,C,前提下 燃燒器擺角盡量在水平位置 。,以上 條旨在防止或減緩爐膛上部的結(jié)焦。3維護(hù) 、檢修燃燒器 保持爐內(nèi)良好空氣動(dòng)力,場 。為避免四角燃燒器動(dòng)量分配不均或水平角度差異 避免送粉不均使燃燒切圓變形導(dǎo)致爐膛火焰偏,圖號爐掉焦滅火時(shí)爐膛負(fù)壓變化曲線圖2 3斜 對燃燒器進(jìn)行了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的檢查 、調(diào)整。此外,運(yùn)行中控制好一次煤粉氣流速度在 26 30 m/ s范由圖 可以看出 在此次掉焦滅火事故中 由于3,圍 過大或過小都會導(dǎo)致爐墻附近的煤粉燃燒

9、引起掉焦引起的爐膛負(fù)壓在極短時(shí)間內(nèi)波動(dòng)巨大 此時(shí),燃燒器區(qū)段結(jié)渣 。引風(fēng)機(jī)與送風(fēng)機(jī)擋板根本來不及進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)以保證適當(dāng)?shù)倪^量空氣系數(shù) 。機(jī)組正常運(yùn)行適應(yīng)爐膛壓力信號的變化 就因?yàn)槎ㄖ岛蛯?shí)際值偏,中 保持氧量在 之間 以避免在燃燒區(qū)產(chǎn)差太大而切除了自動(dòng) 同時(shí)也切除了鍋爐自動(dòng)和機(jī),4 % 6 %,生還原性或半還原性氣氛 。根據(jù) 號爐的分析 還組的協(xié)調(diào) 。鍋爐自動(dòng)切除后 磨煤機(jī)的出力就不會3,原性氣氛的產(chǎn)生主要有以下兩種原因 一是風(fēng)煤比發(fā)生變化 。所以在分析掉焦過程中負(fù)壓變化時(shí) 我,過小 對此通過氧量指示及校驗(yàn)進(jìn)行判斷和調(diào)整 二們不必考慮引送風(fēng)機(jī)及磨煤機(jī)的出力對爐膛負(fù)壓的影響 。,;是混合不良 。

10、合理分配磨煤機(jī)負(fù)荷與煤量 。煤量分配均勻可避免某一層燃燒器熱負(fù)荷偏高而導(dǎo)致燃燒器區(qū)結(jié)焦 。嚴(yán)格按照規(guī)程進(jìn)行吹灰 。負(fù)荷為240 MW以上時(shí)進(jìn)行爐膛短吹 每周一全面吹掃一次 周三、,周五吹灰時(shí)只運(yùn)行編號 的燃燒器上三ir19 ir72層 長吹每周一上午 點(diǎn)全面吹掃一次 。;9本次掉焦 負(fù)荷總體偏低未進(jìn)行吹灰是一個(gè)重,圖號爐掉焦滅火時(shí)引 、送風(fēng)機(jī)擋板動(dòng)葉開度 Y 變化3 3n要原因 。由于事故發(fā)生期間 不處于用電高峰期 根,據(jù)圖 調(diào)度負(fù)荷曲線 號爐總體負(fù)荷不高 由于在,34,防止掉焦滅火的措施4低負(fù)荷時(shí)吹灰會影響鍋爐安全運(yùn)行 而運(yùn)行人員也,防止?fàn)t膛上、下部結(jié)焦4. 1并沒有在負(fù)荷高時(shí)及時(shí)進(jìn)行吹灰操

11、作 這導(dǎo)致了大,掉焦的前提是爐內(nèi)結(jié)焦 包括燃燒器區(qū)域和爐 面積結(jié)焦、掉焦的發(fā)生。(膛上部 因此應(yīng)首先抑制爐膛上、下部的結(jié)焦。) ,加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)視及調(diào)整 。在下列情況下應(yīng)加強(qiáng)經(jīng)分析 號爐所用煤雖是一種中等結(jié)焦程度,3吹灰: 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 年第 期6廣西電力200539低負(fù)荷時(shí)應(yīng)采用集中燃燒方式 。此次 號爐掉3焦滅火事故發(fā)生時(shí) 磨煤機(jī)對應(yīng)的,C層燃燒C ,C12器投入運(yùn)行 此時(shí) 磨煤機(jī)投運(yùn)半側(cè) 只有下排的,A,層投入運(yùn)行 這種分散燃燒方式很不穩(wěn)定

12、。因?yàn)锳,1兩層燃燒器距離較遠(yuǎn) 處于下排的 層燃燒A ,C,A1器缺乏足夠的能量支持 。當(dāng)有大塊焦體掉落時(shí),A1層燃燒器燃燒很不穩(wěn)定或產(chǎn)生滅火 大量的煤粉噴,入爐膛內(nèi)部 得不到足夠的點(diǎn)火能量而引起爐膛的,圖 事故發(fā)生時(shí)調(diào)度負(fù)荷曲線4局部爆燃 導(dǎo)致鍋爐保護(hù)動(dòng)作而滅火 。,為保證低負(fù)荷時(shí)火焰有足夠的抗干擾能力 運(yùn)過熱器減溫水量大于,a165 t/ h ;行人員要盡量減少隔層燃燒器運(yùn)行的時(shí)間 盡快將主再熱器管壁溫度超過 575,b1c1d1;燃燒器運(yùn)行方式切換至相鄰兩層燃燒器運(yùn)行 增強(qiáng)末級再熱器出口煙溫大于 820,;火焰的抗干擾能力 。入爐煤與設(shè)計(jì)煤種相差較大 煤質(zhì)較差 。,加強(qiáng)燃料管理與控制 。

13、煤質(zhì)化驗(yàn)人員及時(shí)為燃燒不穩(wěn)時(shí)及時(shí)投油助燃4. 2. 3若煤質(zhì)較差 在減負(fù)荷至150 MW ,總煤量仍在84,運(yùn)行人員提供煤質(zhì)分析 特別是灰熔點(diǎn)數(shù)據(jù) 以便司,以上時(shí) 應(yīng)就地觀查燃燒情況 發(fā)現(xiàn)燃燒不穩(wěn)定可t/ h,爐根據(jù)煤質(zhì)狀況進(jìn)行燃燒調(diào)整 。同時(shí)加強(qiáng)配煤 保,投入同一層 只油槍助燃 待燃燒穩(wěn)定后再退出油槍。3,證煤質(zhì)均勻穩(wěn)定 。結(jié)論5提高火焰抗干擾能力爐內(nèi)結(jié)焦形成后 不一定會對鍋爐的安全形成4. 2防止?fàn)t膛中下部結(jié)焦主要從改善空氣動(dòng)力條件著眼 而對于防止?fàn)t膛上部結(jié)焦 主要在于降低爐膛,威脅 這一方面要看焦體的大小及結(jié)焦的位置 另一,出口煙溫 。加強(qiáng)擺動(dòng)式燃燒器的維護(hù) 嚴(yán)格執(zhí)行吹,方面要看火焰抗干

14、擾的能力 。在正常運(yùn)行中可重點(diǎn)灰規(guī)定 同時(shí)加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)視 參數(shù)異常時(shí)可加強(qiáng)吹,采取以下措施進(jìn)行控制:灰 。爐膛掉焦會對負(fù)壓和燃燒產(chǎn)生重要影響 在高,控制大片焦體的形成4. 2. 1負(fù)荷運(yùn)行時(shí)及時(shí)吹灰 在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)采用集中燃要控制焦體的大小 應(yīng)在鍋爐負(fù)荷較高時(shí)及時(shí),燒方式是防止掉焦滅火的有效措施 。若減負(fù)荷時(shí)燃燒不穩(wěn)可投油助燃 。進(jìn)行爐膛吹灰。因?yàn)楫?dāng)機(jī)組負(fù)荷高時(shí) 爐膛容積熱,負(fù)荷很大 爐溫高 切圓半徑大 此時(shí)最容易生成大,采用上述措施后 該電廠 號爐至今沒有再發(fā)片的結(jié)焦 。在機(jī)組降負(fù)荷的過程中 爐內(nèi)溫度水平,3,生掉焦滅火事故 機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定安全 。降低 粘附在水冷壁上的灰渣由熔融態(tài)向固態(tài)化轉(zhuǎn),變

15、 同時(shí)爐膛各部分的收縮不均會導(dǎo)致焦體松動(dòng) 加 參考文獻(xiàn),12 聶熙慶1 煤粉鍋爐結(jié)焦及其預(yù)防措施J 1 吉林電力技之爐內(nèi)煙氣的擾動(dòng)而掉落 威脅鍋爐的安全 。所以,術(shù),1999 , (4) :39 - 411當(dāng)鍋爐高負(fù)荷運(yùn)行時(shí) 及時(shí)有效地投入吹灰是控制,陶新建1 從爐內(nèi)空氣動(dòng)力特性分析鍋爐水冷壁結(jié)焦原因J 1 華東電力,2000 , (8) :45 - 461大片焦體形成的有效措施 。低負(fù)荷時(shí)采用集中燃燒方式 增強(qiáng)火焰抗干擾能力,4. 2. 2上接第 頁)26合理的地方使結(jié)焦不能及時(shí)清除 。針對存在的問題 采取從燃煤配煤摻燒入手 磨煤機(jī)合理組合運(yùn)(結(jié)束語,4行 加強(qiáng)燃燒調(diào)整 優(yōu)化燃燒等手段取得了一定成,珠海發(fā)電廠 號鍋爐結(jié)焦主要原因是因?yàn)閷?shí)際1效 。當(dāng)然 要更深入認(rèn)識鍋爐結(jié)焦特性 還要深入研,燃燒煤種較大程度地偏離設(shè)計(jì)煤質(zhì) 爐膛截面熱負(fù);究燃煤的摻燒 從優(yōu)化燃燒的角度還要做大量細(xì)致,荷較小 當(dāng)煤質(zhì)波動(dòng)時(shí)增加了爐膛出口結(jié)焦的機(jī)會,;的試驗(yàn)研究工作