300MW火電燃煤機(jī)組鍋爐運(yùn)行及安全性能研究

田文秀 閆國青

摘要：燃煤火力發(fā)電是我國主要的發(fā)電方式，因此，鍋爐設(shè)備的安全是電廠安全管理的重點(diǎn)。鍋爐設(shè)備故障是造成火力發(fā)電廠機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)造成的電量損失中最主要原因。故障停運(yùn)會(huì)造成巨大的物料損失、且停運(yùn)前后的溫度劇烈變化對(duì)鍋爐造成極大損害，影響其使用壽命，且埋下安全隱患。因此，發(fā)電廠需要加強(qiáng)對(duì)燃煤機(jī)組鍋爐的安全檢查和技術(shù)監(jiān)督。本文將就其安全隱患與預(yù)防措施進(jìn)行具體分析。

關(guān)鍵詞：300MW火電燃煤機(jī)組;鍋爐運(yùn)行;鍋爐安全

當(dāng)前，我國多數(shù)300MW火電燃煤機(jī)組鍋爐運(yùn)行中普遍存在安全隱患。這主要是由燃燒煤質(zhì)量得不到保障、運(yùn)行管理人員事故預(yù)防、應(yīng)急處理意識(shí)與經(jīng)驗(yàn)不足導(dǎo)致的。

一、300MW火電燃煤機(jī)組鍋爐存在的安全隱患

300MW火電燃煤機(jī)組鍋爐的安全隱患主要集中在自身設(shè)備隱患與運(yùn)行管理兩個(gè)方面[1]。具體情況如下：

（一）尾部煙道再燃燒

鍋爐燃燒不充分時(shí)，未完全燃燒的燃料會(huì)不斷積聚在鍋爐尾部受熱面以及煙道中，當(dāng)尾部積聚物再次燃燒后，尾部煙道煙氣溫度急劇升高，熱風(fēng)溫度超過安全值，爐膛和煙道負(fù)壓劇烈變動(dòng)，或者轉(zhuǎn)變?yōu)檎龎海M(jìn)而導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)殼受熱變形或直接燒毀。嚴(yán)重時(shí)煙氣甚至?xí)ǎ瑢?dǎo)致煙道防爆門被沖開，造成爐膛、煙道、爐墻受損，造成停運(yùn)。更加嚴(yán)重的后果則是爐墻炸毀導(dǎo)致坍塌，直接威脅人員生命安全，造成無法挽回的惡性事故。

（二）鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象

鍋爐結(jié)焦的影響因素主要包括煤質(zhì)、鋼球質(zhì)量、爐膛內(nèi)溫度三種。而電廠鍋爐結(jié)焦部位主要集中在水冷壁與過熱器兩方面。水冷器結(jié)焦可通過查看爐膛看火孔有無焦渣、爐膛出口煙溫、排煙溫度等是否過高、減溫水流量是否突然增多，冷灰斗是否有大焦塊墜落等。過熱器主要查看其兩側(cè)煙溫是否升高、蒸汽溫差是否過大。鍋爐結(jié)焦會(huì)影響正常燃燒、破壞水循環(huán)、引發(fā)爆管事故，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致爐膛出口堵塞導(dǎo)致停運(yùn)[2]。

（三）蒸汽或給水管爆管泄露

鍋爐爆管或者泄露的原因較多。包括熱力計(jì)算不準(zhǔn)確、爐膛傳熱計(jì)算等設(shè)計(jì)不當(dāng)導(dǎo)致爐膛溫度過熱;安全閥入口管道清潔不徹底導(dǎo)致破壞閥門密封性;鍋爐水冷壁鰭片密封時(shí)操作失誤被割傷形成安全隱患;電廠鍋爐運(yùn)行時(shí)蒸汽品質(zhì)不良，受熱面臟污、管路磨損腐蝕導(dǎo)致過熱器爆管等。只有詳細(xì)掌握泄露原因，才能針對(duì)性地找出解決措施，維持鍋爐的正常運(yùn)行。

（四）燃燒不穩(wěn)、設(shè)備磨損

火力發(fā)電廠為降低成本，往往會(huì)摻燒劣質(zhì)煤，如此極易導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)，引發(fā)鍋爐滅火放炮事故;同時(shí)，為了穩(wěn)定燃燒，電廠往往會(huì)選擇投放助燃物，此舉不僅浪費(fèi)助燃物，而且還會(huì)增加飛灰含碳量，增加鍋爐結(jié)焦概率，從而導(dǎo)致受熱面管壁超熱，磨損情況更加嚴(yán)重，煤倉堵煤、斷煤情況加劇，鍋爐更方面均會(huì)受到影響。

二、300MW火電燃煤機(jī)組鍋爐安全隱患的解決策略

（一）提高鍋爐燃燒率

首先提高煤炭燃燒質(zhì)量。第一合理選擇鍋爐運(yùn)行所需的含氧量。這是由于鍋爐內(nèi)燃燒的物質(zhì)除了燃料最主要的就是氧氣。提高鍋爐燃燒率目的是讓燃料和空氣組成合理的比例，嚴(yán)格控制過量空氣進(jìn)入爐膛，從而最大限度降低能量損耗，同時(shí)也能夠減少結(jié)焦的概率。第二，針對(duì)低揮發(fā)性的煤，可適當(dāng)改變配風(fēng)方式，增大輔助風(fēng)量。而高揮發(fā)性燃料則需要控制輔助風(fēng)量。第三，增加燃料的顆粒細(xì)度，并根據(jù)鍋爐類型、燃燒方式選擇合適的煤炭種類[3]。其次，控制熱量損失。具體措施包括吹灰，避免堵灰;設(shè)計(jì)時(shí)加大鍋爐受熱面;合理控制火焰高度;定期清理煙道灰塵。

（二）隔離泄露的汽、水管道

當(dāng)汽水管道發(fā)生輕微泄漏時(shí)，判斷能夠保證鍋爐給水或蒸汽溫度不至于擴(kuò)大事故危及程度后，可短時(shí)間內(nèi)暫時(shí)保持運(yùn)行，并盡快停爐。當(dāng)故障程度、危險(xiǎn)程度危及人身與設(shè)備安全時(shí)，立即停爐。管道爆破，已經(jīng)無法運(yùn)行或危險(xiǎn)程度過大時(shí)時(shí)立即停爐。如果故障段能夠與系統(tǒng)進(jìn)行隔離，則首先應(yīng)該設(shè)法進(jìn)行隔離。平時(shí)維護(hù)時(shí)，要注意加強(qiáng)對(duì)鍋爐運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)視，及時(shí)控制事故擴(kuò)大。

（三）控制尾部煙道再燃燒現(xiàn)象

如遇到尾部煙道再燃現(xiàn)象，需立即停爐，并停止送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)，關(guān)閉煙風(fēng)擋板。立即使用蒸汽吹灰器對(duì)再燃區(qū)域進(jìn)行滅火。省煤器處再燃需要進(jìn)行上水冷卻。空預(yù)器再燃，能夠正常運(yùn)行的，提升扇形密封板，縮回并檢修所有密封裝置。不能運(yùn)行的，還需要手動(dòng)盤動(dòng)空預(yù)器轉(zhuǎn)子，而后滅火。當(dāng)省煤器，預(yù)熱器溫度、煙氣、排煙、熱風(fēng)溫度降到可控溫度以下，并且各入孔和檢查孔再無煙氣和火星后可停止滅火措施，并排盡煙道積水后開啟煙風(fēng)擋板進(jìn)行通風(fēng)。最后，待爐膛全面冷卻后，檢修無設(shè)備損壞、受熱面徹底清理干凈后可重新啟動(dòng)鍋爐。

（四）劣質(zhì)煤的摻燒調(diào)整

劣質(zhì)煤燃燒時(shí)，一次風(fēng)速過高或過低都會(huì)造成不利影響。一次風(fēng)速過高，火焰溫度明顯降低，著火推遲，燃燒更加不穩(wěn)定。劣質(zhì)煤本身煤粉較粗，在穿過燃燒區(qū)時(shí)更容易下落或順著慣性溢出，造成不完全燃燒[4]，甚至?xí)斐山Y(jié)焦。一次風(fēng)速過低，則煤粉氣流減弱，氣流穩(wěn)定性與擾動(dòng)性不足，火焰容易波動(dòng)，對(duì)周圍高溫?zé)煔獾某槲饔脺p弱，導(dǎo)致煤粉氣流著火強(qiáng)度不足，產(chǎn)生生粉層和氣粉層的不均勻分布，造成一次風(fēng)管堵塞等故障。因此要保證配風(fēng)均勻，多次低限調(diào)試后選擇合適風(fēng)速。同時(shí)要保證煤質(zhì)與粉量的穩(wěn)定。

結(jié)束語：電廠安全管理是企業(yè)運(yùn)營的重中之重，相關(guān)維護(hù)人員一定要熟知常見的安全隱患極其預(yù)防處理措施，在遇到鍋爐故障時(shí)，才能做到臨危不懼、在能夠保護(hù)自身安全前提下，快速、果決地進(jìn)行應(yīng)急處理。最大程度挽回?fù)p失，保障設(shè)備以及人員安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉剛.火電鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)研究[J].決策探索（中），2018（09）：61.

[2]張漆璽.淺談鍋爐結(jié)焦原因危害以及預(yù)防措施[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（24）：28.

[3]吳江斌.劣質(zhì)煤配煤摻燒過程中鍋爐壁溫控制技術(shù)探討與研究[J].云南化工，2018，45（09）：141-142.

[4]趙志宏.火電廠多煤種摻燒的應(yīng)用研究[J].吉林電力，2017，45（05）：35-38.