(掉焦灭火)300 MW级锅炉炉膛掉焦灭火分析及解决措施

1、 年第 期6广西电力200537300 MW级锅炉炉膛掉焦灭火分析及解决措施Blackout Caused by Dropping Slag in Furnace of 300 MW Grade Boiler景元琢 赵 丽 安越里 黄新元,J IN G Yuan2zhuo ,ZHAO Li ,AN Yue2li ,HUAN G Xin2yuan山东大学 山东 济南,(250061 )摘要 分析了莱城发电厂:1 锅炉掉焦灭火事故的原因 提出了运行中防止结焦及掉焦灭火的措施。SG - 1025/ 17 44 ,关键词 电站锅炉 结焦 掉焦灭火;:;中图分类号1 文献标识码 文章编号: T K227

2、 2 :B:1671 - 8380 (2005) 06 - 0037 - 03 。锅炉装设了炉膛安全监督系统106kJ/ m2 h引言FSSS1和机组协调控制系统 。配有 台双进双出钢球CCS3山东莱城发电厂 号炉为1 型SG - 1025/ 17 443磨煤机 与一次风机构成正压直吹式制粉系统 。正,控制循环汽包炉 于 年 月投运 。投运后炉膛2002,4常运行中两台磨投入运行 一台磨备用 。,出现结焦现象 近期内低负荷运行时则多次发生了,掉焦灭火现象及其分析3掉焦灭火的事故 。不仅严重影响了锅炉机组的安全、经济运行 也给设备与人身安全带来了许多隐,掉焦灭火现象311患 。本文在对锅炉结焦和

3、掉焦灭火的原因进行分析炉膛掉焦时从火焰监视屏上看到炉内燃烧突然的基础上 提出相应的运行措施 经采用上述措施后,变得不稳定 火焰突然变黑 听到掉焦撞击炉底冷灰,锅炉至今未再发生掉焦灭火事故 。斗巨大的声音 炉膛负压大幅波动 。锅炉 MF T ,联,锅炉简介2跳汽轮机 发电机逆功率动作解列 。汽温和汽压下,山东莱城发电厂 号炉是降 发出灭火信号 整个制粉系统跳闸 。3,由上海锅炉厂采用 技术设计CE掉焦灭火过程分析312制造的亚临界参数控制循环汽炉膛掉焦导致灭火可从其对燃烧和炉膛负压产包锅炉。设计煤种为晋中贫煤 。生的影响分析。锅炉内发生掉焦后 由于焦体的下落造成了炉锅炉采用单炉膛 形布置 炉膛,

4、宽度 为深度为11 970 mm ,膛内火焰扰动 局部燃烧受到影响 炉膛负压突然波,11 760 mm ,高度为51 060 mm燃烧器为四角布置 、切向燃烧 、摆动式 直流燃烧器 沿高度。动加大 。如果焦体不大 则落焦不会对锅炉的燃烧,及安全造成威胁 锅炉燃烧与炉膛负压会很快恢复,WR,正常 若焦体很大 则焦体在下落过程中 不但会扑;,方向分 层布置 如图 所示。6,1灭大片的火焰 而且在焦体的后方会产生一个巨大,图 中为,A ,A ,B ,B ,C ,C1的涡流区 炉膛的负压突然变大 。锅炉此时有可能,121212层一次风喷嘴为内置,A ,B ,C6直接灭火 。根据全炉膛无火保护逻辑 四角

5、中有三:油枪的辅助风喷口图 燃烧器布置1,OFA ,OFA角检测不到火焰 则认为该层为灭火 当同时具备以12,为两层燃烬风喷口 其余全部为辅助风喷口 。一 二,下 个条件 任一磨煤机或给煤机已运行超过6:次风按设计形成同心反向大直径双切圆 一次风逆, 层无火 层无火 层; B ,C ; B ,B52 s ; C ,C122112时针旋转 二次风顺时针旋转 。设计炉膛容积热负,无火 ; A ,B层无火 层无火 则判定为; A ,A ,2112荷为 。炉膛截面热负荷为1 20 74 105kJ/ m3 h全炉膛灭火 发出全炉膛无火信号 锅炉灭火保护动,收稿日期:2005 - 07 - 23 ;修订

6、日期:2005 - 08 - 041994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 广西电力年第 期6200538作锅炉跳闸 锅炉便自动切断燃料 。锅炉也 的煤种 介于1 350 1 420之间 。但同期同),MF T( tS可能负压超出至+ 3 240 Pa的限定值 型号的 号炉与 号炉则结焦轻微且没有发生过掉- 2 490 Pa,12锅炉保护动作 锅炉跳闸 。焦 。因此 判断 号炉结焦与煤种关系不大 。造成,3由图 的炉膛负压变化曲线可以看出 号炉号炉近期结焦的原因与运行有关

7、 。为此 在运行,2:33掉焦灭火时炉膛负压先增大到左右 并 中采取了如下措施- 1 900 Pa,:未达到负压保护动作值 - 2 490 Pa。但由于此时炉合理的配风 。设定过燃风在 负40 %OFA1膛内燃烧被减弱 大量的煤粉继续喷入到炉膛内产 荷时开启 负荷时全开,75 %在 负荷时开;OFA 75 %,2生局部的爆燃 炉膛压力随即由负变正达到 启 额定负荷时全开 。二次风采用集中送风 同时下,左右 超过正压保护动作值+ 3 240 Pa ,排二次风不宜过大 。+ 3 400 kPa,导致锅炉跳闸 。适当减小煤粉细度 。煤粉过粗会延迟燃烧过程 使炉膛出口的烟温升高而造成结焦 。运行中 一

8、,般控制煤粉细度 在 范围。12 % 15 %R90降低火焰中心 。尽量采用 或 磨的A ,C A ,B运行方式 避免 磨运行 。在保证再热器汽温的B ,C,前提下 燃烧器摆角尽量在水平位置 。,以上 条旨在防止或减缓炉膛上部的结焦。3维护 、检修燃烧器 保持炉内良好空气动力,场 。为避免四角燃烧器动量分配不均或水平角度差异 避免送粉不均使燃烧切圆变形导致炉膛火焰偏,图号炉掉焦灭火时炉膛负压变化曲线图2 3斜 对燃烧器进行了执行机构的检查 、调整。此外,运行中控制好一次煤粉气流速度在 26 30 m/ s范由图 可以看出 在此次掉焦灭火事故中 由于3,围 过大或过小都会导致炉墙附近的煤粉燃烧

9、引起掉焦引起的炉膛负压在极短时间内波动巨大 此时,燃烧器区段结渣 。引风机与送风机挡板根本来不及进行必要的调节以保证适当的过量空气系数 。机组正常运行适应炉膛压力信号的变化 就因为定值和实际值偏,中 保持氧量在 之间 以避免在燃烧区产差太大而切除了自动 同时也切除了锅炉自动和机,4 % 6 %,生还原性或半还原性气氛 。根据 号炉的分析 还组的协调 。锅炉自动切除后 磨煤机的出力就不会3,原性气氛的产生主要有以下两种原因 一是风煤比发生变化 。所以在分析掉焦过程中负压变化时 我,过小 对此通过氧量指示及校验进行判断和调整 二们不必考虑引送风机及磨煤机的出力对炉膛负压的影响 。,;是混合不良 。

10、合理分配磨煤机负荷与煤量 。煤量分配均匀可避免某一层燃烧器热负荷偏高而导致燃烧器区结焦 。严格按照规程进行吹灰 。负荷为240 MW以上时进行炉膛短吹 每周一全面吹扫一次 周三、,周五吹灰时只运行编号 的燃烧器上三ir19 ir72层 长吹每周一上午 点全面吹扫一次 。;9本次掉焦 负荷总体偏低未进行吹灰是一个重,图号炉掉焦灭火时引 、送风机挡板动叶开度 Y 变化3 3n要原因 。由于事故发生期间 不处于用电高峰期 根,据图 调度负荷曲线 号炉总体负荷不高 由于在,34,防止掉焦灭火的措施4低负荷时吹灰会影响锅炉安全运行 而运行人员也,防止炉膛上、下部结焦4. 1并没有在负荷高时及时进行吹灰操

11、作 这导致了大,掉焦的前提是炉内结焦 包括燃烧器区域和炉 面积结焦、掉焦的发生。(膛上部 因此应首先抑制炉膛上、下部的结焦。) ,加强运行监视及调整 。在下列情况下应加强经分析 号炉所用煤虽是一种中等结焦程度,3吹灰: 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 年第 期6广西电力200539低负荷时应采用集中燃烧方式 。此次 号炉掉3焦灭火事故发生时 磨煤机对应的,C层燃烧C ,C12器投入运行 此时 磨煤机投运半侧 只有下排的,A,层投入运行 这种分散燃烧方式很不稳定

12、。因为A,1两层燃烧器距离较远 处于下排的 层燃烧A ,C,A1器缺乏足够的能量支持 。当有大块焦体掉落时,A1层燃烧器燃烧很不稳定或产生灭火 大量的煤粉喷,入炉膛内部 得不到足够的点火能量而引起炉膛的,图 事故发生时调度负荷曲线4局部爆燃 导致锅炉保护动作而灭火 。,为保证低负荷时火焰有足够的抗干扰能力 运过热器减温水量大于,a165 t/ h ;行人员要尽量减少隔层燃烧器运行的时间 尽快将主再热器管壁温度超过 575,b1c1d1;燃烧器运行方式切换至相邻两层燃烧器运行 增强末级再热器出口烟温大于 820,;火焰的抗干扰能力 。入炉煤与设计煤种相差较大 煤质较差 。,加强燃料管理与控制 。

13、煤质化验人员及时为燃烧不稳时及时投油助燃4. 2. 3若煤质较差 在减负荷至150 MW ,总煤量仍在84,运行人员提供煤质分析 特别是灰熔点数据 以便司,以上时 应就地观查燃烧情况 发现燃烧不稳定可t/ h,炉根据煤质状况进行燃烧调整 。同时加强配煤 保,投入同一层 只油枪助燃 待燃烧稳定后再退出油枪。3,证煤质均匀稳定 。结论5提高火焰抗干扰能力炉内结焦形成后 不一定会对锅炉的安全形成4. 2防止炉膛中下部结焦主要从改善空气动力条件着眼 而对于防止炉膛上部结焦 主要在于降低炉膛,威胁 这一方面要看焦体的大小及结焦的位置 另一,出口烟温 。加强摆动式燃烧器的维护 严格执行吹,方面要看火焰抗干

14、扰的能力 。在正常运行中可重点灰规定 同时加强运行监视 参数异常时可加强吹,采取以下措施进行控制:灰 。炉膛掉焦会对负压和燃烧产生重要影响 在高,控制大片焦体的形成4. 2. 1负荷运行时及时吹灰 在低负荷运行时采用集中燃要控制焦体的大小 应在锅炉负荷较高时及时,烧方式是防止掉焦灭火的有效措施 。若减负荷时燃烧不稳可投油助燃 。进行炉膛吹灰。因为当机组负荷高时 炉膛容积热,负荷很大 炉温高 切圆半径大 此时最容易生成大,采用上述措施后 该电厂 号炉至今没有再发片的结焦 。在机组降负荷的过程中 炉内温度水平,3,生掉焦灭火事故 机组运行稳定安全 。降低 粘附在水冷壁上的灰渣由熔融态向固态化转,变

15、 同时炉膛各部分的收缩不均会导致焦体松动 加 参考文献,12 聂熙庆1 煤粉锅炉结焦及其预防措施J 1 吉林电力技之炉内烟气的扰动而掉落 威胁锅炉的安全 。所以,术,1999 , (4) :39 - 411当锅炉高负荷运行时 及时有效地投入吹灰是控制,陶新建1 从炉内空气动力特性分析锅炉水冷壁结焦原因J 1 华东电力,2000 , (8) :45 - 461大片焦体形成的有效措施 。低负荷时采用集中燃烧方式 增强火焰抗干扰能力,4. 2. 2上接第 页)26合理的地方使结焦不能及时清除 。针对存在的问题 采取从燃煤配煤掺烧入手 磨煤机合理组合运(结束语,4行 加强燃烧调整 优化燃烧等手段取得了一定成,珠海发电厂 号锅炉结焦主要原因是因为实际1效 。当然 要更深入认识锅炉结焦特性 还要深入研,燃烧煤种较大程度地偏离设计煤质 炉膛截面热负;究燃煤的掺烧 从优化燃烧的角度还要做大量细致,荷较小 当煤质波动时增加了炉膛出口结焦的机会,;的试验研究工作