1 000 MW超超臨界機組煤粉管道積粉堵塞原因淺析

摘 要：火電機組中煤粉管道直接供應進入爐膛的燃燒介質，煤粉管道堵塞將造成著火不穩定，嚴重的將造成爐膛滅火甚至煤粉管道爆炸。現對煤粉管道積粉堵塞原因、檢查經過、處理措施及防范措施進行淺析，可為同類機組提供借鑒。

關鍵詞：超超臨界;煤粉管道;積粉堵塞;檢查;處理;原因;防范措施

1 事件經過

2020-05-13T06：15，鍋爐點火，逐步投入F層微油。08：16，投入F制粉系統，運行參數穩定，F6母管風速25 m/s，支管風速25 m/s。10：55，F6支管風速開始緩慢降低，F6油火檢強度大幅衰減，開始跳變。13：35，火檢強度88%，F6支管風速持續降低，進行F6支管風速系數校核，校核后F6粉管風速22 m/s、母管風速22 m/s。23：00，F6粉管風速最低至9 m/s，因測點位置較高暫未處理。

2020-05-14T08：55，F6油火檢無火信號發出，油角閥關閉，F6小油槍退出。09：13、09：14、09：37、10：25四次點火均失敗。10：29油槍點火，油火檢有火信號發出，火檢強度在15%～40%波動。21：27，檢查F6燃燒器壁溫860 ℃，F6微油觀察孔處冒正壓，槍管處向外滴油，關小小油槍助燃風，冒正壓消失，仍滴油。

2020-05-15T06：40，F6油火檢無火信號發出，油角閥關閉，F6小油槍退出，抽出F6小油槍，發現油槍口結焦，立即進行打焦。09：00，油槍口處結焦清理干凈。18：30，現場測量F6燃燒器一次風彎頭前、均分器后粉管溫度均為30 ℃，F5及其他粉管溫度在70 ℃左右，判斷F6粉管堵粉，立即將F6燃燒器整個點火裝置抽出，發現燃燒器噴口堵塞，結焦嚴重。20：45，停運F磨煤機，對F6燃燒器及粉管進行清理。

2020-05-18T06：00，F6粉管清理結束，靠近垂直段開孔清理出燃油約100 L，共清理積粉約1 500 kg。

F6粉管風速變化趨勢如圖1所示。

2 檢查經過

2020-05-15T23：00，割開燃燒器前一次風彎頭，燃燒器文丘里管內部積滿油粉混合物。積粉清理前后情況如圖2、圖3所示。

2020-05-16T09：30，打開F6均分器后觀察孔，粉管積滿煤粉，未發現堵塞異物。積粉情況如圖4所示。

2020-05-16T19：00，割開垂直段下彎頭前粉管，檢查下彎頭內部積滿油粉混合物，板結嚴重，具體如圖5所示。對垂直段管道敲擊振動，板結煤粉松散后，約100 L柴油回流至水平管段，具體如圖6所示。

3 原因分析

（1）煤粉管道堵塞原因：燃燒器噴口結焦，煤粉沉積堵塞。

（2）柴油進入煤粉管道的原因：燃燒器噴口結焦，小油槍滅火后進油電磁閥未關閉，油槍持續噴油，柴油回流至煤粉管道。

（3）小油槍滅火后進油電磁閥未關閉的原因：油火檢未檢測到滅火信號，內部亮度較高，導致油火檢信號誤發。

（4）燃燒器噴口結焦的原因：檢查F6燃燒器壁溫達到860 ℃，判斷燃燒提前，導致結焦。

4 處理措施

（1）燃燒器前一次風彎頭開孔，對文丘里管及燃燒器噴口結焦進行徹底清理。

（2）F6均分器后煤粉管道共計開孔7處，對管道內煤粉和柴油進行徹底清理。

（3）清理完畢后，分別采用冷一次風和熱風對煤粉管道進行吹掃，消除管道內油氣。

（4）將F6燃燒器內二次風開度調大至60%，防止煤粉卷吸。

（5）調整F磨煤機4臺可調縮孔開度。首先將所有縮孔全部打開，逐步關小風速較高的縮孔，在阻力最小的原則下，達到同臺磨各母管風速均衡。

5 暴露問題

（1）開機期間燃燒器結焦、油槍滅火未提前發現，導致柴油回流至煤粉管道，造成重大安全風險。

（2）對設備結構、原理了解不足，設備出現異常后，不能第一時間制訂處理方案，導致缺陷擴大。

（3）技術監督管理不扎實，對風速測點、火焰檢測可靠性、可調縮孔、各風門等管理存在技術漏洞。

6 防范措施

（1）嚴密監視粉管風速變化，并對粉管進行定期測溫，發現風速異常降低或粉管測溫異常，及時停運磨煤機，檢查均分器前后觀察孔是否積粉，必要時割孔檢查燃燒器噴口結焦情況。

（2）為防止支管在線一次風速測量儀運行中數據失真，一次風速過低造成煤粉管道堵塞，在每根煤粉支管上開孔加裝一次風速測點接口，用于風量標定。利用停機機會對煤粉母管、支管風速均進行標定，確保風速測點的準確性[1]。

（3）增加F層微油火檢強度低于50%判斷對應油槍無火邏輯，提高微油火檢信號判斷的準確性。

（4）在燃燒器一次風彎頭前粉管開測溫孔，便于粉管溫度測量。開機初期定期對鍋爐粉管測溫，發現異常及時處理。

（5）風速異常時立即對測點的正確性進行判斷，提供可靠參照。

（6）機組檢修前后對可調縮孔、燃燒器各風門開度做好記錄，以防檢修后設備未恢復到修前狀態。

（7）支管風速標定后，若偏差較大，對A、F磨煤粉管道均分器芯體進行恢復[2]。

[參考文獻]

[1] 于源，劉家祥.粉體流動性對氣流分級影響的研究[J].北京化工大學學報（自然科學版），2015，42（1）：34-38.

[2] 王碩.電站鍋爐一次風速及煤粉濃度均衡技術研究[D].南京：南京理工大學，2018.

收稿日期：2021-05-14

作者簡介：畢宏波（1975—），男，山東威海人，工程師，從事電廠生產管理工作。