鍋爐折焰角塌灰對燃燒的影響及防范措施

盧紅書

（華電國際萊城發電廠，山東 萊蕪 271100）

鍋爐折焰角塌灰對燃燒的影響及防范措施

盧紅書

（華電國際萊城發電廠，山東 萊蕪 271100）

針對鍋爐在正常運行中發生幾次滅火現象，通過分析折焰角積灰與鍋爐頻繁滅火，判斷折焰角積灰垮塌是引起鍋爐滅火的主要原因，及時調整吹灰器的吹灰頻率并加強折焰角積灰處理后，避免了鍋爐滅火事故的再次發生。

折焰角；塌灰；燃燒；吹灰器

某廠1—4號鍋爐引進美國CE燃燒工程公司的技術，型號為SG－1025／17.44－M844。鍋爐為亞臨界參數、中間一次再熱、控制循環汽包鍋爐，該鍋爐為單爐膛、平衡通風、固態排渣、四角切圓燃燒方式，鍋爐爐膛上部的折焰角與水平煙道直接相連，折焰角上部呈30°向爐膛傾斜。

設計燃煤為高揮發分煙煤，灰分含量為31.39%，燃用較差煤種時，灰分能達到40%以上。因此煤在爐膛中其可燃成分燃盡后，必然產生大量的灰分。對于固態排渣爐，約有90%的灰分隨煙氣帶至尾部受熱面，10%的灰分落入爐膛下面的冷灰斗，灰在爐膛內呈液態或軟化狀態。隨著煙氣流速及煙氣溫度的降低，有可能在受熱面上形成積灰。局部積灰達到一定程度后會出現塌灰，因每次的塌灰量不同，對鍋爐燃燒的影響不盡相同。輕則會造成爐膛負壓波動、火焰瞬間變黑，重則造成鍋爐滅火［1］。

1 運行中塌灰引起燃燒不穩

1.1 鍋爐本體吹灰干擾燃燒

a.2012年12月1日16：56，機組負荷212 MW，A、B磨煤機運行，煤量98 t／h，氧量3.38%。爐膛出口兩側煙溫約755℃／666℃，過熱器減溫水量為10～15 t／h。鍋爐本體吹灰吹至7號、8號鍋爐時，爐膛負壓波動范圍為－488～418 Pa，汽包水位波動范圍為－140～70 mm。B1－1、A1－1、A1－3、A2－1、B2－1、B2－4層煤火檢信號相繼失去約2 s后恢復正常。

1.2 積灰脫落影響燃燒

2013年10月19日，機組在AGC方式下運行，機組負荷246 MW，A、B磨煤機運行，總煤量112 t／h，爐膛壓力－80 Pa，鍋爐氧量3.5%，鍋爐未進行吹灰。爐膛負壓波動情況如下：16：14：30，爐膛壓力開始快速下降；16：14：38，爐膛壓力降至－659 Pa后開始快速上升；16：14：44，爐膛壓力最高升至824 Pa；16：14：57，爐膛壓力降至－358 Pa后又升至529 Pa，其后趨于穩定。汽包水位最低降至137 mm，最高升至144 mm后趨于穩定。

B1層所有煤火檢信號失去，A1－3、A1－4、A2－3、A2－4、B2－1、B2－3層煤火檢信號正常。隨后各層煤火檢信號逐步恢復正常。2號爐爐膛負壓、汽包水位、A、B引風機擋板開度、電流大幅變化。

在參數發生波動前，機組負荷小幅上升，由241 MW升至246 MW，主汽壓力由13.1 MPa升至14.1 MPa，氧量由3.6%降至2.8%，A、B磨煤機根據負荷變化情況進行了小幅調整［2］。通過6 m觀火孔檢查未發現焦塊，爐底冷渣斗也未見水濺出等異常現象。查閱歷史曲線，2號機組負荷全天都在240 MW以下，爐膛出口兩側的煙溫在740℃以下，且兩側煙溫偏差控制在50℃以內。

在鍋爐燃燒器區域未發現結焦，高溫區包括分隔屏、屏式再熱器、末級再熱器等高溫受熱面也未發現有大的焦塊，只有少量松散焦渣。但2次檢查過程中，都發現兩側折焰角處積灰嚴重，見圖1、圖2。隨后對折焰角處的積灰進行清理，A、B兩側折焰角處的積灰都有所減少，特別是從A側向爐內看，沿爐寬方向折焰角中部的積灰明顯減少，中部灰丘消失，形成凹槽［3］。

1.3 折焰角塌灰發生滅火

圖1 A側折焰角處積灰

圖2 B側折焰角處積灰

2013年7月6日，機組在AGC方式下運行，負荷197.6 MW，A、B磨煤機運行，總煤量97.9 t／h，爐膛壓力－38 Pa，鍋爐氧量4.54%，主汽壓力10.7 MPa，主汽溫度541℃。爐膛壓力開始快速下降到－601 Pa后快速上升，最高升到562 Pa。在此期間，A2－2、B1－2、B2－2、A1－2、A2－1層煤火檢信號失去。最后，A1、A2、B1、B2層煤火檢信號失去，鍋爐MFT，主要原因為“全爐膛滅火”。

鍋爐滅火前，A、B磨煤機運行，A磨煤機手動，B磨煤機自動，A1、A2、B1、B2給煤機運行。A1、A2、B1層噴燃器全部投運，B2層只有B2、B3噴燃器未投運。事故發生后，就地檢查未發現焦塊，爐底冷渣斗也未見水濺出等異常現象。

7月8日，打開折焰角處人孔門觀察爐膛出口左側明亮，積灰較厚（500 mm左右）；右側灰暗，積灰較薄（200 mm左右），且在左側水冷壁懸吊管壁上結有疏松焦塊，同部位右側管壁干凈。

“脫掉衣服后，二表哥一腳把我踹倒在娟兒的身上，拿起手上的相機，對我倆拍了好多照片，他邊拍邊笑，好像瘋了一般。

2 原因分析

a.鍋爐低氮燃燒器改造前，爐內燃燒情況良好，抗干擾能力強；低氮燃燒器改造后，主燃燒器區域氧量降低，燃燒能力減弱，抗干擾性能大大下降，折焰角塌灰對燃燒的影響明顯暴露出來。

b.折焰角處的長吹灰器每月投運1次。由于吹灰間隔時間較長，管屏灰渣積累較多，將管屏與折焰角的間隙堵塞（正常間隙在100～200 mm），阻擋了灰渣下滑的通道，灰渣逐漸累積，當達到一定數量之后，隨著煙氣流的擾動或管屏晃動，灰渣便會從折焰角處下落，“灰渣流”下落過程中遮擋了部分火檢，導致火焰信號持續檢測不到，造成噴口燃燒減弱，甚至出現局部滅火情況，爐膛壓力呈下降狀態。當大量的灰渣落入冷灰斗后使其中水蒸氣含量增加，上升的水蒸氣和之前負壓時多進入爐膛的煤粉重新燃燒，導致爐膛壓力升高［4］。

c.鍋爐的燃燒波動均出現在吹灰至7號、8號鍋爐時，因鍋爐本體7號、8號長吹位置正處于折焰角根部，吹灰時容易造成該處積灰，引起塌灰。

3 防范措施

a.增加鍋爐折焰角處的吹灰頻率，由每月吹灰1次改為隔天吹灰1次。吹灰時應就地確認吹灰器運行正常，防止在吹灰器運行不正常的情況下影響吹灰效果。

b.加強鍋爐燃燒狀況巡視。每周聯系檢修人員打開折焰角人孔門，對折焰角處的積灰、結渣、結焦情況進行全面檢查，發現積灰量增加時，立刻采取人工除灰的措施進行清灰。

c.加強蒸汽吹灰效果。聯系檢修人員將吹灰蒸汽壓力由1.0 MPa調整至1.4 MPa，以保證吹灰效果。

4 結束語

通過增加折焰角處的吹灰頻率、定期人工除灰、適當提高蒸汽吹灰壓力的措施，有效克服了折焰角塌灰事故的發生。從目前運行情況來看，鍋爐折焰角的積灰在允許范圍內，再未發生塌灰現象，保證了鍋爐的安全穩定運行。

［1］陸雪強.鍋爐折焰角塌灰原因分析與處理［J］.發電設備，2011，25（6）：444－446.

［2］李前勝.鍋爐摻燒褐煤安全性和經濟性分析［J］.東北電力技術，2015，36（1）：49－51.

［3］趙洪躍，李海濤，陳 曦.220 t／h鍋爐結焦原因分析及治理［J］.東北電力技術，2013，34（2）：23－25.

［4］麥勇軍，徐立力，李軍安，等.折焰角型鍋爐頻繁滅火原因分析與處理［J］.廣西電力，2014，37（3）：47－50.

Analysis on Impact and Countermeasures of Ash Fouling for Boiler Furnace Arch

LU Hong?shu
（China Huadian International Laicheng Power Plant，Laiwu，Shandong 271100，China）

Aiming at frequent ouffire phenomenon for boiler，the reason is analyzed.Specific measures are adopt to solve the problem，the relation between fluctuations and frequent outfire of boiler is analyzed and the boiler structure and field situation are also used to de?duce the collapse of the fumace arch and the outfire of boiler is found.The ash collapse is the real reason caused by frequent outfire of furnace arch type boiler.

Furmace arch；Ash fouling；Burn；Blower

TK223.25

A

1004－7913（2016）06－0047－02

盧紅書（1977—），女，學士，工程師，主要從事火力發電廠集控運行管理工作。

2016－03－01）