〔摘要〕近年來，國內燃煤市場供應緊張，迫使原來燃用無煙煤的云浮發(fā)電廠#1-4鍋爐開始燃用越南鴻基無煙煤為主或煤質相近無煙煤的混煤。由于燃用非設計煤種，且來煤不穩(wěn)定，加大了鍋爐燃燒的難度，特別是燃用揮發(fā)分低的煤，很容易導致鍋爐滅火事故發(fā)生。因此，針對這一難題，分別結合現(xiàn)場運行方式及配煤情況進行分析，制定了防止鍋爐滅火事故發(fā)生的有效措施，解決了鍋爐滅火問題，實現(xiàn)了鍋爐長期穩(wěn)定運行。取得了明顯的安全與經濟效益。
　　〔關鍵詞〕鍋爐；滅火；原因分析；對策
　　1、前言
　　近年來,我國出現(xiàn)了全國性的電煤緊缺局面,火電廠燃料供應十分緊張,原設計煤種已無法滿足鍋爐生產的需要,在廣東省內，原來燃用貧煤或無煙煤的電廠鍋爐已經開始燃用越南鴻基無煙煤為主或煤質相近無煙煤的混煤。該煤種屬于難著火、難燃燼、可磨性差的煤種，應用基揮發(fā)份有時低到3%左右，灰份達到40%左右。燃用此煤種的過程中，普遍存在以下問題：鍋爐燃燒不穩(wěn)定，滅火事故頻繁發(fā)生，飛灰含碳量過高，鍋爐經濟性差等。具體針對說，云浮發(fā)電廠#2鍋爐燃用越南無煙煤已占到入爐煤總量的80%左右，除了越南煤外,燃用的還有少量來自云南、貴州、四川等地的西南煤,山西陽泉煤,東北貧瘦煤及湖南煤等,各地的煤里又分多種品質的煤,故入廠煤有近20多種,特性各異而且都偏離設計煤種,影響了鍋爐運行安全,造成鍋爐燃燒不穩(wěn)甚至滅火跳機,2007年#2號鍋爐滅火達10次。燃煤偏離設計煤種還導致鍋爐燃燒不完全,飛灰含碳量顯劇上升,2007年全年平均飛灰含碳量上升至高達17.9%,燃燒效率嚴重下降;鍋爐燃燒不穩(wěn)或滅火處理時要消耗大量燃油,2007年#2號鍋爐穩(wěn)燃和處理滅火耗油量230t,增加了電廠的發(fā)電成本。
　　鑒于此，為進一步提高摻燒非設計煤種的安全性，全面提高電廠的經濟效益，針對云浮發(fā)電廠#2鍋爐的特性，以及鍋爐在燃用非設計煤種所表現(xiàn)出來的技術特點，我們通過對不同煤種摻燒的燃燒運行調整方面進行分析論證，經實踐檢驗，取得了良好的效果，減少了鍋爐滅火的次數(shù)，大大地提高了經濟效益，為節(jié)能降耗起到了很好的作用。
　　2鍋爐滅火原因分析
　　2.1鍋爐滅火的危害
　　電站燃煤鍋爐滅火是影響電廠安全經濟運行的嚴重事故，它不僅導致少發(fā)電、重新點火造成的燃油損失，還可引發(fā)其它事故。例如如果減溫水閥門流量大，鍋爐滅火時會使汽溫迅速下降，有可能造成減負荷甚至停機；鍋爐滅火后，主要參數(shù)、機組負荷迅速下降，除氧器壓力也下降，如果調整不及時，給水泵有可能汽化，造成鍋爐嚴重缺水；如果在滅火時未及時發(fā)現(xiàn)和切斷燃料或油槍漏油，可能會引發(fā)滅火放炮等，這些都是鍋爐的嚴重事故。一旦出現(xiàn)，輕則影響鍋爐的使用壽命，重則停機、停爐，更嚴重的可能導致鍋爐甚至汽輪機損壞。另外滅火還導致鍋爐和汽輪機受到反復交變熱應力的作用，對設備的壽命會有一定影響。因此，從理論和實踐的基礎上仔細分析引起鍋爐滅火的各種因素，對機組的安全穩(wěn)定運行具有特別重要的意義。
　　2.2引起鍋爐滅火的原因分析
　　引起鍋爐滅火的因素很多，例如鍋爐負荷太低，爐內溫度低，燃燒不穩(wěn)，但又沒能及時投油助燃；煤質變劣，如揮發(fā)分太低，灰分太大造成著火困難，易引起滅火；煤質易結焦或煤種突變，也易引起滅火。風量調整不當，如一次風速太大，風粉比例失調，過剩空氣系數(shù)太大；爐膛負壓維持過大；制粉系統(tǒng)漏風嚴重或者煤粉太粗，對燃燒都有一定影響；粉倉粉位過低或坨粉，使給粉機下粉不均；爐膛大面積掉焦，使爐內擾動過大；除灰、打焦時間過長，特別是低負荷時漏入大量冷空氣或大量沖水造成爐膛溫度過低而導致滅火；爐管爆破，大量汽水噴入爐膛將火焰撲滅；設備發(fā)生故障，如引、送、排粉機或廠用電消失等等；火焰檢測裝置選型與爐型不匹配、火焰檢測裝置安裝位置不當、參數(shù)設置不當、部件故障、燃燒工況變化等都可能造成火焰檢測誤動作，從而造成爐膛滅火。
　　既然知道了引起鍋爐滅火的因素，云浮電廠專門組織了技術骨干對造成鍋爐滅火的問題展開排查，并從以下幾個方面作出了分析：
　　（1）全年滅火月份所燃用的煤質調查
　　云浮發(fā)電廠#2鍋爐2007年共發(fā)生了10次滅火，我們將標準煤的參數(shù)，與全年滅火次數(shù)較多的月份所燃用的煤質進行了對比，總結如表1。
　　表1配煤參數(shù)表

                        
　　通過對該表1的分析。發(fā)現(xiàn)，配煤的揮發(fā)分等參數(shù)是經常變化的，且都是低揮發(fā)分，發(fā)熱量低。當揮發(fā)分低于7.6、發(fā)熱量低于4900時，燃燒不穩(wěn)定，負荷帶不高。且負荷上下波動幅度較大。這是導致鍋爐滅火的直接原因。
　　（2）制粉系統(tǒng)的影響
　　云浮發(fā)電廠#1-4爐均配以雙鋼球磨煤機中間儲倉式制粉系統(tǒng)。從粗粉分離器出來的煤粉和輸送煤粉的空氣在細粉分離器將分離后形成乏氣，乏氣一部分重新回到磨煤機進口，增加磨煤機的通風出力，另一部分乏氣直接進入爐膛燃燒（如圖1），這就是所說的三次風。三次風的特點是溫度低，水分大，煤粉細，而且?guī)в?5%的細煤粉。啟停制粉系統(tǒng)如不嚴格按照規(guī)程規(guī)定操作會令爐膛負壓上下波動較大，且三次風進入爐膛后降低了爐內溫度，對爐內燃燒產生了較大擾動，使燃燒不穩(wěn)，調整不當會令爐膛滅火。此外，粉倉粉位低，制粉系統(tǒng)斷煤或堵煤對鍋爐燃燒工況的影響很大，同樣容易造成鍋爐燃燒失穩(wěn)而滅火。
　　                                         
　　                                                           圖1#2號鍋爐燃燒器結構示意圖
　　（3）爐膛結焦的影響
　　煤粉爐中，熔融的灰黏結在受熱面上的現(xiàn)象叫結焦，結焦對鍋爐的安全運行與經濟運行造成很大的危害。結焦若熔合成大塊時，因重力從上部落下，或大焦與受熱面膨脹程度不一致，就有可能發(fā)生掉焦現(xiàn)象，可能砸壞冷灰斗水冷壁管，低負荷會因掉大塊焦而引起燃燒不穩(wěn)甚至熄火，它引起的滅火一般比較突然，沒有任何先兆，故危害性較大；鍋爐的大焦塊掉在撈渣機后，瞬間產生大量的水蒸氣，破壞撈渣機的水封，同時使爐底漏入大量冷風，造成燃燒器區(qū)域（尤其是下排燃燒器區(qū)域）煤粉火焰著火狀況的嚴重惡化，使爐膛負壓產生劇烈波動（超限）或瞬間檢測不到火檢而保護動作造起鍋爐滅火。
　　結焦與燃燒調整有關，一次風壓過低，風速過低，煤粉過細，著火早，二次風速過大，四角風量分配不均勻，四角燃燒器粉量不均勻等原因，均會引起煤粉氣流擦墻結焦。若鍋爐運行中配風不合理或風量不足，氧量低，會使爐內產生還原性氣氛。在投油穩(wěn)燃時，使用上層油槍，使得上層一次風處熱負荷集中，局部爐溫高，達到灰熔點，導致鍋爐結焦。
　　3防止鍋爐滅火的對策
　　3.1針對煤質變化較大，值長、控長在每天上班時第一時間與燃料溝通，了解當班配煤情況。并把配煤方式通知到每位班員。當揮發(fā)分低、發(fā)熱量低的煤時加強監(jiān)視燃燒參數(shù)，燃燒不穩(wěn)定時注意及時投油，穩(wěn)定燃燒。例如：08年2月20日（丁三值）配煤揮發(fā)分=7.23%，發(fā)熱量=4741MJ/kg，灰分=35.73%。值長了解到這一數(shù)據(jù)后，接到加減負荷命令時親自在場指揮，密切監(jiān)視各參數(shù)的變化，并做出相應正確的調整。
　　3.2啟停制粉系統(tǒng)時要防止爐膛燃燒受到較大的擾動，要緩慢地調整各項參數(shù)。要合理安排制粉系統(tǒng)的運行方式，不得同時啟、停兩套以上制粉系統(tǒng)，啟停制粉系統(tǒng)操作一定要嚴格按照規(guī)程規(guī)定操作，嚴禁瞬間將排粉電流加到正常運行。制粉系統(tǒng)斷煤或堵煤時，要及時投油穩(wěn)定燃燒，迅速恢復至正常。平時要保持較高粉位運行（5米），每周定期對粉倉進行降粉一次，以免發(fā)生粉倉內積塊或搭橋的發(fā)生。
　　3.3要嚴格執(zhí)行吹灰制度，每天進行吹灰工作時，值長或控長都在場指揮，時刻注意爐膛負壓的變化，隨時準備投油助燃，發(fā)生燃燒不穩(wěn)時停止吹灰。投油時要使用下層油槍，保持一次風壓和二次風壓在合理范圍內，提高風量，保持氧量在4%以上；視受熱面結焦情況及時打焦，防止焦越積越大，影響鍋爐的安全運行。
　　4結論
　　4.1實施后的后果
　　對策實施以后，從2008年1月—2008年12月份，根據(jù)機組運行記錄和設備缺陷情況，#2鍋爐運行工況較為穩(wěn)定，煤質揮發(fā)分基本在7.9%、發(fā)熱量在5100左右。在此期間，鍋爐沒有發(fā)生過滅火事故。
　　4.2效益
　　對策實施應用后,使鍋爐燃用非設計煤種的安全穩(wěn)定性大大提高，極大的減少了鍋爐滅火次數(shù)。有力的保證了機組長時間帶高負荷安全經濟運行，為云浮發(fā)電廠的安全生產做了貢獻，有效地減少了機組啟停次數(shù)和設備維護費用。參照該廠機組啟停期間的有關費用，把機組啟停按溫態(tài)啟動15萬元/次計，每次滅火少發(fā)電2小時，每度電0.1元計，從2008年1月—2008年12月份的對策實施后共取得的經濟效益
　　(1)節(jié)約穩(wěn)燃用油、減少鍋爐滅火啟動用油——75萬元/年
　　5000元/噸×15×10噸（年節(jié)油量）=75萬元/年
　　(2)減少鍋爐滅火，增加發(fā)電量創(chuàng)收——50萬元/年
　　125MW×2小時/次×10次滅火*0.1元/kwh=25萬元/年
　　參考文獻
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