火電廠鍋爐掉焦滅火的原因分析及綜合治理措施

摘 要：本文從生產運行角度描述了寧夏英力特化工股份有限公司熱電分公司#1鍋爐掉焦滅火的現象，分析了掉焦原因，并由此提出了綜合治理措施。

關鍵詞：掉焦滅火；煤粉火焰刷墻；爐膛底部漏風

寧夏英力特化工股份有限公司熱電分公司#1鍋爐在投入運行1年內數次發生掉焦滅火情況，導致生產過程中投用大量助燃用油，不僅嚴重影響了鍋爐機組的運行，也給設備安全、人身安全帶來了許多隱患。因此找到引起爐膛掉焦的成因，才能制定針對性措施，從而保證機組安全、穩定、經濟運行。

1 #1鍋爐簡介

#1鍋爐是由武漢鍋爐廠生產的WGZ480/13.74型超高壓、一次中間再熱、自然循環、單汽包，倒U形、冷一次風正壓中速輥式磨直吹系統。爐膛采用全焊接膜式水冷壁，噴水減溫調節主汽溫，煙氣擋板調節再熱汽溫，四角切向燃燒，固態連續排渣，尾部連接煙道并布置空預器。鍋爐點火、穩燃配備8只機械霧化輕油槍，爐膛防止結焦、改善傳熱配備57臺蒸汽吹灰器。

2 #1鍋爐掉焦滅火現象

#1鍋爐掉焦滅火一般發生在鍋爐吹灰操作至爐膛中上部時，鍋爐突發掉焦造成鍋爐爐膛先正壓（正壓在200Pa左右），后立即大負壓（1000Pa左右），火焰喪失，MFT動作，鍋爐滅火。

3 #1鍋爐掉焦原因分析

影響鍋爐掉焦的因素主要有3個方面：就是爐膛環境溫度、煤灰成分與組成與爐內空氣動力場。這其中，爐膛環境溫度對結焦的影響居首，煤灰成分與組成則可算是鍋爐結焦的根源，爐內空氣動力場結構也對對鍋爐結焦影響極大。

通過現場影像回放，歷史曲線分析，工況假想模擬，#1鍋爐結焦的主要原因有以下幾個方面：

3.1 中層燃燒器標高以上兩側爐墻局部煤粉火焰刷墻的現象出現

火焰刷墻的后果就是會引起局部區域高溫，進而導致相當濃度結焦氣氛的形成（如還原性氣氛CO），這就給鍋爐局部區域結焦的發生提供了條件。#1、#2鍋爐通常采用同一型號，采用同一煤種進行燃燒（通常所用煤的灰熔點要在1500℃以上），在此條件下， #2鍋爐的結焦情況輕微，而#1鍋爐的結焦情況非常明顯，由此可知，在#1爐內可能出現了煤粉刷墻現象。而檢修中也發現，#1鍋爐大部分燃燒器一次風噴口內的均流錐有磨損現象并偏斜，使一次風噴口角度產生一定程度的偏斜，導致一次風噴口處的煤粉分布很不均勻，造成一次風煤粉火焰刷墻并結焦。

同時蒸汽吹灰引起了爐膛焦塊掉落。在機組高負荷的工況下，爐膛中上部溫度較高，為刷墻的煤粉結焦創造了有利條件。當投入中上部的吹灰器對爐膛進行蒸汽吹灰時造成爐膛局部溫度下降，在水冷壁表面積聚起來的灰渣在溫度下降時就會發生形態轉變，以固態化形態代替高溫下的熔融狀態，其附著力也會隨之降低，一旦條件允許就會發生掉焦。如發生大焦塊掉落到撈渣機的情況，就會在蒸騰起大量水蒸氣的瞬間，對撈渣機的水封造成損壞，還會使大量冷風漏入爐底，致使煤粉火焰的著火狀況在下排燃燒器區域發生嚴重惡化，產生爐膛負壓，超限而引起鍋爐滅火。

3.2 爐內空氣動力場組織復雜多變

檢查發現鍋爐掉焦滅火頻繁時，燃燒器的內、外二次風調風擋板開度位置普遍偏大，大部分偏離冷態空氣動力場推薦的開度值，造成雙調風燃燒器的旋流強度偏小，其卷吸高溫煙氣的能力減弱，燃燒器的自穩燃性能下降，從而導致一次風煤粉火焰推遲燃燒，增大了煤粉刷墻結焦的可能性。同時鍋爐抗外界擾動（如掉焦）的能力也大幅度下降。

3.3 爐膛底部漏風

檢查發現#1鍋爐水封槽內積灰較滿，只有很少量的水，因此水封效果大打折扣，必然存在較大的爐膛底部漏風。

4 綜合治理措施

為了減少鍋爐掉焦滅火，運行之初運行部門采取增大燃燒器內外調風擋板開度措施，效果不明顯，還降低了鍋爐燃燒穩定性。因此分析只有制定綜合治理措施，才能有效解決問題。綜合治理措施如下：

4.1 對檢修質量進行嚴格管控

停機檢修#1機組的期間內，要積極更換一次風噴口內磨損嚴重或脫落的均流錐，還要及時修整和校正發生偏斜、燒損變形的燃燒器噴口，避免燃燒器一次風噴口處煤粉火焰發生偏斜或煤粉分布不均引發再次爐膛局部結焦的情況。

4.2 進行好鍋爐空氣動力場的試驗

利用鍋爐空氣動力場試驗探尋內、外調風擋板的最佳位置和燃燒器合理的配風方式，這樣就會在爐內形成科學的空氣動力工況，使鍋爐運行更加安全、穩定、經濟。

4.3 對爐膛底部漏風進行消除

對鍋爐水封結合處漏風程度和鍋爐水封槽插板進行重點檢查，定時對水封槽內積存的灰塵進行清理，提高水封槽水位保持運行，嚴密保持爐底密封。

4.4 做好配煤和煤質分析的相關工作

燃料管理部對不同類型的來煤分別存放，并按規定準確配煤，確保入爐煤質硫分控制在2%以下。

4.5 維護鍋爐氧量表的準確性與可靠性

針對氧量表制定定時標定規劃，方便鍋爐運行氧量的高效控制（控制在百分之四以下），使鍋爐燃燒得到優化，使引起鍋爐結焦積灰的缺風因素得到控制。

4.6 統一控制各燃燒器的不同次風速

這就要將煤粉細度與一次風煤粉濃度控制在合理范圍之內，使爐膛溫度場可以得到均勻分布。

4.7 確保正常運行吹灰器，并根據規定調控好吹灰間隔

強化在爐膛吹灰與鍋爐升降負荷時監控系統對爐膛負壓的監視力度，盡量避免鍋爐掉焦塌灰滅火。

5 結語

采取上述綜合治理措施后，近幾年來#1鍋爐沒有再發生掉焦滅火的情況。實踐出真知，掉焦滅火從現象到原因一步步探索、分析，再從原因到制定措施一步步研討、制定，都是行之有效的。

參考文獻：

[1]電站鍋爐性能試驗規程.（GB1018488）.

[2]燃煤鍋爐燃燒試驗技術與方法.（GB1018488）.

[3]電站磨煤機及制粉系統性能試驗規程.（DL/T 4672004.

[4]寧夏英力特化工股份有限公司熱電分公司鍋爐運行規程.

作者簡介：李玉貴（1984），男，回族，本科，助理工程師，鍋爐專責。