電廠10.15鍋爐結(jié)焦停運(yùn)案例分析報(bào)告

電廠“10.15”鍋爐結(jié)焦停運(yùn)案例分析報(bào)告一、事件經(jīng)過(guò)（一）設(shè)備簡(jiǎn)介河北某發(fā)電有限公司號(hào)機(jī)組鍋爐為東方鍋爐股份有限公司制造的亞臨界、一次中間再熱、單汽包、自然循環(huán)、半露天布臵的循環(huán)流化床鍋爐，單爐膛、平衡通風(fēng)、旋風(fēng)氣固分離器、水冷滾筒式冷渣機(jī)、回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，全鋼結(jié)構(gòu)，采用支吊結(jié)合的固定方式，鍋爐型號(hào)為：DG-1100/17.4-II3。汽輪機(jī)為上海汽輪機(jī)有限公司設(shè)計(jì)制造的CJK300-16.67/0.4/538/538型亞臨界、一次中間再熱、雙缸雙排汽、空冷抽汽凝汽式汽輪機(jī)組。（二）事件經(jīng)過(guò)河北某電廠2號(hào)鍋爐于2021年10月15日發(fā)生床體結(jié)焦、被迫停爐事故。自2021年10月12日開(kāi)始,1、2號(hào)鍋爐均開(kāi)始出現(xiàn)下渣不暢現(xiàn)象，需要頻繁疏通。2021年10月14日18時(shí)30分，2號(hào)機(jī)組負(fù)荷230MW，主汽壓力15.76MPa，總煤量158t/h，平均床溫929℃，6臺(tái)冷渣機(jī)全部運(yùn)行（單臺(tái)冷渣機(jī)設(shè)計(jì)最大出力25t/h），床壓維持8.8kPa。18時(shí)40分，2號(hào)爐2號(hào)冷渣機(jī)排不出渣，反復(fù)疏通仍無(wú)明顯改善。其他冷渣機(jī)堵渣頻繁，需反復(fù)疏通維持床壓。2021年10月15日07時(shí)10分，2號(hào)機(jī)組負(fù)荷升至210MW，總煤量143t/h，2號(hào)、4號(hào)冷渣機(jī)排不出渣，懷疑爐內(nèi)有結(jié)焦現(xiàn)象，其他冷渣機(jī)堵渣頻繁，且較難疏通，鍋爐床壓8.5KPa持續(xù)升高。09時(shí)20分，2號(hào)機(jī)組負(fù)荷降至150MW，總煤量103t/h，2號(hào)、4號(hào)、5號(hào)冷渣機(jī)長(zhǎng)時(shí)間排不出渣，1號(hào)、3號(hào)冷渣機(jī)頻繁堵塞，鍋爐床壓升至9.8KPa并繼續(xù)升高，多處床溫降至800℃以下，且床溫偏差明顯，最低處床溫降至681℃，表現(xiàn)為明顯的結(jié)焦跡象。為保證機(jī)組安全運(yùn)行，陸續(xù)開(kāi)啟2號(hào)爐3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)冷渣機(jī)事故排渣，事故排渣管處堵塞也較為嚴(yán)重，只能通過(guò)人工敲打才能斷續(xù)排出爐渣，鍋爐床壓勉強(qiáng)維持在11.5Kpa左右，且床溫呈惡化趨勢(shì)。10時(shí)03分，由于2號(hào)機(jī)組工況惡化無(wú)法維持運(yùn)行，申請(qǐng)2號(hào)機(jī)組停運(yùn)。18時(shí)05分，2號(hào)機(jī)組解列。二、原因分析（一）直接原因入爐煤粒徑超標(biāo)，鍋爐流化不良、堵渣嚴(yán)重，是本次鍋爐結(jié)焦停運(yùn)的直接原因。查看2號(hào)爐當(dāng)時(shí)運(yùn)行工況及停機(jī)后檢查爐膛內(nèi)情況如下：1.正常連續(xù)出渣的情況下，冷渣機(jī)的回水溫度應(yīng)在85℃-90℃左右且平穩(wěn)，14日23：00-15日11時(shí)2號(hào)爐的冷渣機(jī)回水溫度曲線如圖1，可看出冷渣機(jī)回水溫度在60℃-120℃之間頻繁波動(dòng)，冷渣機(jī)在人工連續(xù)疏通處理下才能斷續(xù)出渣；其中個(gè)別冷渣機(jī)回水溫度基本穩(wěn)定在60℃左右，說(shuō)明該冷渣機(jī)對(duì)應(yīng)的排渣管已長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法排渣。鍋爐已處于排渣困難狀態(tài)，即使依靠人工處理維持排渣工作，部分排渣管已無(wú)法排渣，即使通過(guò)事故排渣，床壓仍無(wú)法維持正常水平。圖1冷渣機(jī)回水溫度曲線（不下渣時(shí)回水溫度低）

圖2現(xiàn)場(chǎng)疏通及事故排渣處理2.循環(huán)流化床鍋爐正常運(yùn)行時(shí)，隨著機(jī)組負(fù)荷鍋爐床溫在850℃-950℃之間變化，床溫高點(diǎn)與地點(diǎn)偏差不超100℃。而15日09時(shí)20分-09時(shí)30分過(guò)程中的床溫?cái)?shù)據(jù)（圖3），發(fā)現(xiàn)此時(shí)的前后墻20個(gè)床溫測(cè)點(diǎn)偏差較大，最高溫度939℃，最低點(diǎn)溫度681℃，多數(shù)床溫低于800℃，高點(diǎn)與低點(diǎn)溫差258℃。此時(shí)的2號(hào)鍋爐布風(fēng)板上的流化狀態(tài)持續(xù)惡化，床溫低的位臵已經(jīng)停止了流化，在排渣困難的情況下，已無(wú)法建立和維持正常的流化功能。圖3停爐前2號(hào)爐床溫情況3.正常停爐時(shí)，布風(fēng)板上的灰渣高度約200mm，略低于風(fēng)帽。本次停爐后布風(fēng)板上的灰渣堆積高度平均約700mm，高處達(dá)到800mm，與進(jìn)煤口齊平（圖4）?；以逊e高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常停爐水平。圖4布風(fēng)板上部堆渣情況現(xiàn)場(chǎng)查看3、6號(hào)事故排渣管排放出大量焦渣，4、5號(hào)排渣管排放出少量焦渣。1、2號(hào)事故排渣管因堵塞嚴(yán)重，無(wú)法排渣（圖5）。觀察事故排渣渣塊粒徑較大，渣塊多為獨(dú)立的堅(jiān)硬物，密度較大，粒徑大于10-30mm比例較大,最大粒徑達(dá)超過(guò)100mm以上，判斷為該部分渣塊為煤中帶入的石頭，同時(shí)推測(cè)布風(fēng)板上部的堆渣中仍含有大量的大粒徑石塊未排出。布風(fēng)板堆渣量已超過(guò)進(jìn)煤口高度，影響到鍋爐床壓無(wú)法維持；同時(shí)布風(fēng)板堆渣含有較大量的大粒徑石塊未排出，嚴(yán)重影響布風(fēng)板流化及排渣工作。圖53、6號(hào)事故排渣管排渣情況河北某公司入爐煤粒徑合格標(biāo)準(zhǔn)為0-10mm顆粒占比不低于98%，且13mm以上顆粒占比不超過(guò)1%，且平均粒徑D50=1.8mm。但10月12日至14日，入爐煤粒徑超標(biāo)次數(shù)較多，尤其14日，入爐煤粒徑中10mm以上顆粒占比高達(dá)16.02%和17.89%，嚴(yán)重超標(biāo)。而入爐煤粒徑超標(biāo)后，一方面會(huì)影響床料的流化，造成局部流化不良，引起低溫結(jié)焦，出現(xiàn)床溫降低、床溫偏差增大等現(xiàn)象，而結(jié)焦處由于床料無(wú)法流化，會(huì)引起排渣口排不出渣，造成排渣困難；另一方面，由于大顆粒流動(dòng)性差，會(huì)造成冷渣機(jī)頻繁堵塞，難以疏通，引起鍋爐床壓升高，而床壓過(guò)高同樣會(huì)造成流化不良，出現(xiàn)結(jié)焦。與2號(hào)爐現(xiàn)象基本一致。因此，分析造成2號(hào)爐流化不良、堵渣嚴(yán)重，結(jié)焦停運(yùn)的直接原因是粒徑超標(biāo)。造成粒徑超標(biāo)的原因主要有以下幾方面：1.由于近期山西地區(qū)連續(xù)降雨導(dǎo)致煤礦減產(chǎn)、道路不暢通，河北某公司來(lái)煤困難，本地礦產(chǎn)煤成為主力煤種。由于本地礦產(chǎn)煤煤質(zhì)硬，密度大，難于破碎，山西煤的減少使配煤工作可調(diào)節(jié)性差，影響破碎效果；2.來(lái)煤中含有大量的石塊，破碎機(jī)無(wú)能力對(duì)石塊進(jìn)行破碎，造成入爐煤中大顆粒較多；3.由于邯鄲地區(qū)9月下旬至10月上旬連續(xù)陰雨天氣，造成煤場(chǎng)儲(chǔ)存的煤泥粘度增大，輸煤篩碎系統(tǒng)粘堵嚴(yán)重，雖經(jīng)過(guò)采取多種措施及時(shí)清堵，但篩煤機(jī)和碎煤機(jī)篩分、破碎效果依然較差，造成入爐煤粒徑的超標(biāo)。圖7輸煤系統(tǒng)的粘堵情況（二）間接原因風(fēng)帽高溫下長(zhǎng)周期運(yùn)行磨損，抗結(jié)焦能力降低，流化效果降低，是本次鍋爐結(jié)焦停運(yùn)的間接原因。自2021年5月22日2號(hào)機(jī)組啟動(dòng)后，至今已連續(xù)運(yùn)行5個(gè)月,部分風(fēng)帽存在磨損問(wèn)題。由于風(fēng)帽局部磨損后流化效果降低，防結(jié)焦能力下降，在12日后入爐煤粒徑超標(biāo)的情況下，導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)工況進(jìn)一步惡化。三、暴露問(wèn)題1、隱患排查不徹底，公司對(duì)河北某地區(qū)連續(xù)陰雨天氣認(rèn)識(shí)不足，對(duì)燃煤市場(chǎng)變化準(zhǔn)備不充分，沒(méi)有針對(duì)配煤摻燒可能引起輸煤系統(tǒng)發(fā)生的粘堵現(xiàn)象組織制定合理的應(yīng)急措施。2、燃料方面對(duì)煤炭市場(chǎng)變化把握不準(zhǔn)確，在煤炭供應(yīng)困難時(shí)，加大了劣質(zhì)煤的采購(gòu)和摻燒，配煤摻燒過(guò)程中保證煤質(zhì)措施不到位，致使入爐熱值降低，入爐硫份升高，煤中石塊數(shù)量增多。3、設(shè)備方面對(duì)風(fēng)帽磨損速率管控不到位，耐磨損風(fēng)帽僅在易磨損區(qū)域使用，未大面積推廣；燃料專業(yè)沒(méi)有根據(jù)煤質(zhì)煤量變化及時(shí)調(diào)整碎煤機(jī)的錘頭與襯板間隙，也未能制定可靠方案解決因煤濕和煤泥摻配量大導(dǎo)致碎煤機(jī)、篩煤機(jī)出力低問(wèn)題。4、運(yùn)行方面對(duì)鍋爐流化質(zhì)量變差預(yù)警不及時(shí)，雖然2號(hào)鍋爐長(zhǎng)期采取床料臵換、風(fēng)量擾動(dòng)等措施，但對(duì)入爐煤粒徑大幅超標(biāo)可能造成流化不良情況，沒(méi)有采取有效措施。四、防范措施1、修改完善應(yīng)對(duì)連續(xù)陰雨天氣燃料應(yīng)急措施。2、煤炭采購(gòu)緊跟煤炭市場(chǎng)變化以及國(guó)家對(duì)煤礦增產(chǎn)降價(jià)的管控，盡全力加大適燒煤種采購(gòu)量，增加長(zhǎng)協(xié)煤兌現(xiàn)率，庫(kù)存可用天數(shù)不低于7天，加強(qiáng)管控?fù)脚涿嘿|(zhì)控制，減少煤質(zhì)中雜物，保證入爐煤質(zhì)摻配穩(wěn)定，確保機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。3、結(jié)合機(jī)組檢修或停備機(jī)會(huì)加大布風(fēng)板風(fēng)帽檢修力度，并結(jié)合2022年2號(hào)鍋爐布風(fēng)板優(yōu)化改造進(jìn)行耐磨損風(fēng)帽推廣應(yīng)用，進(jìn)一