熱機(jī)事故典型

1、第 45 頁 共 45 頁一起液態(tài)排渣爐爐膛爆炸事故的分析侯明生 (四川省電力公司 成都 610061) 摘 要 介紹了一起由爐膛底部水冷壁管過熱爆管引發(fā)爐膛滅火繼而發(fā)生爐膛爆炸的事故過程和原因分析，提出了相應(yīng)的防范措施。 關(guān)鍵詞 鍋爐 爆管 爐膛爆炸 2000年1月某電廠發(fā)生了一起液態(tài)排渣爐爐膛爆炸事故。事故的情況比較特殊，有必要對事故的原因作深入的分析，找出防范措施，以防止類似事故的發(fā)生。事故發(fā)生在2號爐，該爐1977年9月投入運(yùn)行，運(yùn)行參數(shù)為：主蒸汽流量230 t/h，主蒸汽壓力9.8 MPa ，主蒸汽溫度530。 1 事故前的情況 事故前2號爐基本是滿負(fù)荷運(yùn)行，當(dāng)班渣口值班員10:20

2、看到爐底靠后墻側(cè)流出一股象流渣一樣的液體，落在地面上濺開，象電焊火花一樣耀眼。約10:50又看到撈渣機(jī)上方爐底側(cè)流出一股象流渣一樣的液體，落地同樣濺發(fā)出耀眼的火花。隨后聽到一聲巨響。 10:53，一個(gè)正在2號爐8 m層爐水取樣槽旁邊工作的焊工突然發(fā)現(xiàn)乙側(cè)觀測孔噴出火星，隨后又噴出兩股帶火星的煙灰，他頓時(shí)感到爐膛壓力反正要出事，隨即轉(zhuǎn)身順著旁邊的樓梯往下跑，快跑下樓梯時(shí)，聽到一聲巨響。 10:54，鍋爐監(jiān)控人員聽到一聲巨響(應(yīng)為焊工聽到的同一聲響)，鍋爐房有大量汽浪和煙灰噴出，控制屏上2號爐爐膛負(fù)壓沖至+200Pa隨后降至-200Pa，汽包水位降至-320mm，一次風(fēng)水柱大量噴出，滅火保護(hù)火焰光

3、柱全部熄滅。據(jù)此判斷2號爐已熄滅，運(yùn)行人員立即拉開2號爐給粉電源開關(guān)，作緊急停爐操作。 2 設(shè)備損壞情況 (1) 爐本體在4號角8 22.5 m高度爆裂開，縫寬最大約400 mm；3號角后墻折焰處過熱器連箱爆開一條長約500 mm的縫；尾部煙道過熱器后墻向后爆開最寬處有500 mm的縫；整個(gè)后墻外移突出，最大位移達(dá)420 mm；乙側(cè)水冷壁管向外位移，最大達(dá)150 mm。 (2) 爐本體前墻、側(cè)墻10.95，13.7 m層各有一根圈梁被爐墻外擠，在拐角處圈梁連接螺栓M20被折斷，掉落在8 m平臺上。后墻16.05，18.75 m層尾部煙道樓梯平臺處外圈梁被擠斷，支撐梁(槽鋼140×5)

4、被擠彎。其余除5.6，23.85 m層圈梁比較完整外均被爐墻體擠變形，擠彎連接螺栓，甚至脫出孔眼。 (3) 空預(yù)器上部煙道整個(gè)側(cè)面被爆開，最大縫隙560 m；爐墻保溫面脫落約1/3。 (4) 爐底水冷壁爆管40根，有49個(gè)爆口，爆口最大為190 mm×60 mm，最小*5 mm。爆口分布在約9 m2的面積內(nèi)，爆口面積約占爐底總面積的3/5。爆口附近結(jié)焦均已崩開。結(jié)焦厚220380 mm，爐底析鐵厚2050 mm。 3 事故原因分析 由于該機(jī)組沒有計(jì)算機(jī)事故追憶系統(tǒng)，事故瞬間的變化過程只有通過事故發(fā)生后的其它取證進(jìn)行分析。從爐膛損壞情況看，爐膛的中部損傷最嚴(yán)重，可以斷定完全是爐膛爆炸所

5、產(chǎn)生的后果。所以事故的分析，首先要從爐膛爆炸的起因分析起。 3.1 爐底水冷壁爆管 (1) 事故之初發(fā)生爐底水冷壁爆管。事后查看，爆管有49個(gè)口，破口處管徑明顯變粗，管壁明顯減薄，均呈喇叭狀，屬內(nèi)爆特征。除此外爐底水冷壁管沒有出現(xiàn)爆炸沖擊損傷、變形、撕裂的情況。這說明爐底水冷壁爆管在爐膛爆炸之前。反過來說，如果爐膛先爆炸，水冷壁被爆炸撕裂，水冷壁里的水隨之泄壓，爐底水冷壁不可能再產(chǎn)生那么多爆口。另外事故時(shí)在鍋爐旁工作的電焊工，先看到觀測孔噴出幾股帶火星的煙灰(當(dāng)屬爐膛爆管瞬間引起爐膛壓力反正)，數(shù)秒鐘后才聽到爆炸聲，也說明爐底水冷壁爆管在爐膛爆炸之前。 (2) 從爐底水冷壁爆管爆口處管徑變粗、

6、破口呈喇叭口狀看屬過熱鼓包爆管。事后對爆管進(jìn)行金相分析和機(jī)械性試驗(yàn)，結(jié)論是爆管為短時(shí)過熱爆管。 (3) 查看爐底水冷壁爆管所有爆口的分布，發(fā)現(xiàn)都集中在出渣口附近熔渣集存區(qū)域，且爆口處幾乎都有析鐵。由此可以判斷，由于爐底所筑耐火層的破損或裂紋(事故前渣口值班員兩次看到爐底漏出流渣，說明是爐底局部有損壞)，流渣從破損的耐火層下漏，流渣里的析鐵熔化了爐底，析鐵接觸到爐底水冷壁管，使水冷壁管短時(shí)過熱爆破。另外爐底水冷壁制造為平管，在下漏的析鐵加熱上部外管壁時(shí)，管內(nèi)汽水分離，造成局部水循環(huán)變壞，也會加劇管壁過熱爆破。 3.2 爐膛爆炸 事故后調(diào)查，排除了爐膛熄火后人為點(diǎn)火的可能性。鍋爐裝設(shè)有GAZ-滅火

7、保護(hù)，在事故前是投入運(yùn)行的。由于該產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的缺陷，沒有事故前后的爐膛負(fù)壓追憶功能，給事故分析帶來了難度。而從其具有的首次跳閘記憶及事故狀態(tài)記錄中，記錄了首次跳閘時(shí)間為10:55:00，原因?yàn)闇缁?，但同時(shí)記錄有給粉中斷，接點(diǎn)閉合，滅火保護(hù)投入開關(guān)接點(diǎn)未閉合，保護(hù)出口MFT接點(diǎn)閉合的邏輯錯(cuò)誤。事故后立即對滅火保護(hù)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)證明保護(hù)完好正常。經(jīng)過反復(fù)論證，滅火保護(hù)可能在事故中正確動作，也可能在保護(hù)動作時(shí)運(yùn)行人員同時(shí)拉開了2號爐給粉電源開關(guān)。 既然鍋爐底部水冷壁爆管，爐膛滅火后又即刻切斷了給粉，爐膛為什么會爆炸？ 要發(fā)生爐膛爆炸必須具備3個(gè)條件：有燃料和助燃空氣的積存；燃料在空氣中混合的濃度在爆

8、炸極限內(nèi)；有足夠的點(diǎn)火能源。 第一個(gè)條件：該爐的滅火保護(hù)，廠家整定為檢測到滅火后延時(shí)3 s動作，如果再考慮到保護(hù)動作后到給粉機(jī)停轉(zhuǎn)約需1 s的時(shí)間，這樣，至少大約4 s時(shí)間，運(yùn)行系統(tǒng)仍然依照事故前鍋爐帶高負(fù)荷的狀況不間斷地向鍋爐送粉和送風(fēng)。再有，從水冷壁爆管到滅火保護(hù)檢不到火的這段短暫的時(shí)間內(nèi)，鍋爐燃燒不完全，爐膛內(nèi)已積存有未燃燒的煤粉。綜合以上兩個(gè)因素，可以說該條件是滿足的。 第二個(gè)條件：由于爐底存在有液態(tài)爐渣和析鐵，熱容量很大，爐底水冷壁爆管噴出的水，立刻變成較高溫度的水蒸氣，和爐膛里的煤粉混合。高溫水蒸氣和煤粉可發(fā)生水煤氣反應(yīng)： 產(chǎn)生的H2和CO都是可燃?xì)怏w。根據(jù)資料介紹，煤粉中只要摻入

9、少量的可燃?xì)怏w，就可以改變原來煤粉的爆炸特性，致使混合物的爆炸極限下限下降。在上述第一個(gè)條件中所述的進(jìn)入爐膛的煤粉量，經(jīng)計(jì)算已基本達(dá)到爆炸極限下限濃度。由于H2和CO可燃?xì)怏w的產(chǎn)生，可燃物的濃度肯定超過爆炸極限下限。第二個(gè)條件也滿足。 第三個(gè)條件：由于爐底有熔化的析鐵存在，隨著水冷壁爆管鐵水上揚(yáng)，鐵水具有足夠的點(diǎn)火能量。 從以上分析，可以得出這樣的結(jié)論：即使該爐的滅火保護(hù)能正確動作，鍋爐帶高負(fù)荷的情況下，在爐底存在一定數(shù)量熔化的析鐵時(shí)，爐底水冷壁爆管，此時(shí)完全具備爐膛爆炸的條件，發(fā)生爐膛爆炸。 3.3 管理上存在的問題 (1) 煤粉細(xì)度較長時(shí)間超標(biāo)。2號爐屬平底鍋爐，為防止?fàn)t底積存液態(tài)析鐵，控

10、制煤粉細(xì)度防止析鐵產(chǎn)生是最重要、最有效的一項(xiàng)措施。經(jīng)查證發(fā)生事故之前幾個(gè)月，特別是在高負(fù)荷情況下，煤粉細(xì)度超標(biāo)，造成爐底積存了一定數(shù)量的析鐵。 (2) 運(yùn)行人員調(diào)整風(fēng)量不及時(shí)，煤粉燃燒不充分也是產(chǎn)生析鐵的原因。 (3) 爐底耐火層維護(hù)、更換失控。根據(jù)現(xiàn)場規(guī)程規(guī)定，1999年5月小修時(shí)，就應(yīng)更換爐底；后經(jīng)有關(guān)人員檢查、研究，認(rèn)為可以不更換，但沒有提出和執(zhí)行相應(yīng)的檢查、監(jiān)控的一系列防范措施，造成爐底在運(yùn)行中破損。 (4) 在爆管前，通知2號爐排污，當(dāng)時(shí)2號爐的負(fù)荷為240 t/h，違反了只能在額定負(fù)荷的80%時(shí)才能排污的規(guī)定。排污造成鍋爐水循環(huán)的惡化，加重了鍋爐水冷壁過熱的可能性。 3.4 設(shè)備存

11、在的問題 (1) 這次事故暴露出所裝滅火保護(hù)存在設(shè)計(jì)功能不完善，制造質(zhì)量不高，抗干擾能力差等問題。 (2) 鍋爐是70年代產(chǎn)品，鍋爐設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)抗爆能力差。另外，爐底水冷壁設(shè)計(jì)比較平坦，爐渣流動不暢，容易造成析鐵在爐底的積存。 4 主要結(jié)論及防范措施 通過對這次事故的分析，可以得出：對于液態(tài)排渣爐，爐底存在析鐵時(shí)，爐底水冷壁爆管有引發(fā)爐膛爆炸的可能性。特別是在鍋爐帶高負(fù)荷時(shí)這種危險(xiǎn)性更大。要防止這種事故的發(fā)生，主要應(yīng)做好以下幾方面的工作： (1) 確保運(yùn)行中爐底耐火層的完好，防止?fàn)t底水冷壁過熱爆管。 (2) 采取保證煤粉細(xì)度，運(yùn)行中正確調(diào)整鍋爐的給風(fēng)量等措施，確保爐底不留存大量析鐵。 (3) 采用

12、質(zhì)量更好的滅火保護(hù)裝置，縮短爐膛滅火到保護(hù)動作的整定時(shí)間。 (收稿日期：2001-03-03)制粉系統(tǒng)爆炸與粉倉溫度高的防范對策 尹民權(quán) 王富樓 柳 朝 (山東鄒縣發(fā)電廠 鄒城 273522) 摘 要 鄒縣發(fā)電廠自投產(chǎn)以來，經(jīng)常發(fā)生制粉系統(tǒng)爆炸和煤粉倉粉溫高，還發(fā)生粉倉爆炸事故，多次造成重大設(shè)備損壞和嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。通過分析研究，找出制粉系統(tǒng)爆炸、粉倉粉溫高的原因，提出制粉系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)和設(shè)備改進(jìn)的措施。 關(guān)鍵詞 燃煤電廠 制粉系統(tǒng) 爆炸原因 預(yù)防及改造 山東鄒縣發(fā)電廠、期工程共4臺300 MW機(jī)組。鍋爐均為東方鍋爐廠生產(chǎn)的DG1000/170-1型亞臨界壓力中間再熱自然循環(huán)燃煤汽包爐。每臺鍋爐配

13、置4套倉儲式制粉系統(tǒng)，乏氣送粉，均采用DTM350/700低速滾筒式球磨機(jī)。每臺鍋爐設(shè)有2個(gè)煤粉倉，每個(gè)粉倉的容積為440 m3。煤粉倉上部設(shè)一臺型號為GX-500的螺旋可逆式輸粉機(jī)(絞龍)，可保證4套制粉系統(tǒng)相互輸送煤粉，在絞龍和煤粉倉上裝有4根吸潮管。 自鍋爐投產(chǎn)以來，制粉系統(tǒng)多次發(fā)生爆炸和粉倉溫度高等情況，既造成設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞，又嚴(yán)重威脅人身及電廠生產(chǎn)的安全，還對生產(chǎn)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。至今，因制粉系統(tǒng)爆炸構(gòu)成的考核事故就有3次，障礙達(dá)幾十次之多。 1 制粉系統(tǒng)爆炸及煤粉倉粉溫高的危害 1.1 制粉系統(tǒng)爆炸的危害 制粉系統(tǒng)爆炸會引起設(shè)備損壞、少發(fā)電、降低經(jīng)濟(jì)效益，甚至造成人身傷亡事故。 如1

14、992年5月26日，1號爐丁制粉系統(tǒng)爆炸，引燃給水電動門電纜、制粉系統(tǒng)控制電纜，被迫停爐，少發(fā)電399萬kWh。 再如1993年5月10日，1號爐乙粉倉內(nèi)煤粉燒結(jié)，影響給粉機(jī)出粉。在給粉間處理13號給粉機(jī)時(shí)，煤粉突然噴出爆燃，燒壞部分熱控電纜，導(dǎo)致緊急停爐保護(hù)動作停爐。迫使電網(wǎng)對外拉路限電672萬kWh，系統(tǒng)周波由49.95 Hz降至49.45 Hz，少發(fā)電1 440萬kWh。3號爐試運(yùn)過程中發(fā)生2次煤粉倉爆炸，后1次將煤粉倉的頂棚掀起、11號皮帶燒壞，一名現(xiàn)場施工人員燒傷致死。 1.2 煤粉倉粉溫高的危害 4臺鍋爐煤粉倉普遍存在粉溫高的現(xiàn)象，造成以下后果：為了防止因粉倉頂棚溫度太高而烤壞輸煤

15、皮帶，只好使皮帶連續(xù)運(yùn)行不停車；有時(shí)粉倉冒正壓向外噴火，燒壞上部皮帶等設(shè)備；3號爐投產(chǎn)初期因粉溫高影響正常運(yùn)行，只好加裝一套氮?dú)鉁缁鹣到y(tǒng)，靠經(jīng)常充氮維持運(yùn)行；由于粉倉溫度有時(shí)超過400，使粉倉頂棚預(yù)制件燒壞，大面積脫皮，局部塌陷，頂部4架鋼筋砼梁均有燒壞現(xiàn)象。 2 制粉系統(tǒng)爆炸原因及防范措施 2.1 制粉系統(tǒng)爆炸原因分析 從多次爆炸后的現(xiàn)場情況看，引爆點(diǎn)主要在容易長期積煤或積粉的位置。引爆的熱源主要是磨煤機(jī)與排粉機(jī)入口熱風(fēng)門不嚴(yán)形成的。根據(jù)制粉系統(tǒng)的運(yùn)行工況和爆炸情況分析，制粉系統(tǒng)爆炸的主要原因如下。 2.1.1 與煤粉細(xì)度、風(fēng)粉濃度及燃煤成份有關(guān) 煤粉爆炸的前期往往是自燃。一定濃度的風(fēng)粉氣流

16、吹向自燃點(diǎn)時(shí)，不僅加劇自燃，還會引起燃燒，而接觸到明火的風(fēng)粉氣流隨時(shí)會產(chǎn)生爆炸。造成流動煤粉爆炸的主要因素是風(fēng)粉氣流中的含氧量、煤粉細(xì)度、風(fēng)粉混合物的濃度和溫度。 煤粉愈細(xì)，爆炸的危險(xiǎn)性就愈大。粗煤粉爆炸的可能性就小些，當(dāng)煤粉粒度大于0.1 mm時(shí)幾乎不會爆炸。當(dāng)煤粉濃度大于34 kg(煤粉)/m3(空氣)或小于0.320.47 kg(煤粉)/m3(空氣)時(shí)不易引起爆炸。 因?yàn)槊悍蹪舛忍?，氧濃度小；煤粉濃度太低，缺少可燃物。只有煤粉濃度?.22 kg/m3時(shí)最易產(chǎn)生爆炸。而鄒縣電廠制粉系統(tǒng)煤粉濃度在0.30.6 kg/m3范圍內(nèi)變動，因此存在爆炸的危險(xiǎn)。 一般揮發(fā)份Vdaf大于25%，發(fā)熱

17、量高的煤，爆炸的可能性就大，鄒縣電廠設(shè)計(jì)燃用煤發(fā)熱量Qy23 525 kj/kg，揮發(fā)份Vdaf42.07%，也是容易產(chǎn)生爆炸的原因之一。 2.1.2 磨煤機(jī)入口積煤自燃 磨煤機(jī)處積煤主要發(fā)生在入口上部6.5 m的管道上。在此處開有4個(gè)孔洞，分別與回粉管、再循環(huán)管，和2個(gè)防爆門連接。從一側(cè)過來的熱風(fēng)與對應(yīng)過來的風(fēng)粉形成渦流，從給煤機(jī)落下來的濕煤就被沖擊粘在開孔上方管道的內(nèi)壁上(見圖1)。在運(yùn)行中人工無法清除此處的積煤，同時(shí)從預(yù)熱器來的一次風(fēng)溫達(dá)300以上。在制粉系統(tǒng)停運(yùn)后，由于磨煤機(jī)入口風(fēng)門不嚴(yán)，漏過的熱風(fēng)使磨煤機(jī)入口處溫度達(dá)100以上，容易將入口處積煤引燃，燃燒的煤進(jìn)入磨煤機(jī)就會引起爆炸。

18、2.1.3 細(xì)粉分離器處積粉自燃 細(xì)粉分離器處積粉自燃主要發(fā)生在細(xì)粉分離器入口方形管道下部的較平緩段上。因?yàn)榇怂蕉握戏介_有一個(gè)方形防爆門，因而使該處的通流面積增大，風(fēng)粉氣流的流速下降，增加了積粉的可能性。 2.1.4 熱風(fēng)門內(nèi)漏 通過分析可知，1995年4號爐丙制粉系統(tǒng)發(fā)生爆炸的主要原因就是丙排粉機(jī)近路熱風(fēng)門不嚴(yán)。特別是丙排粉機(jī)熱風(fēng)調(diào)門只能關(guān)至70%，以致大量的熱風(fēng)內(nèi)漏造成該制粉系統(tǒng)半年內(nèi)9次爆炸。 2.1.5 再循環(huán)風(fēng)門處積粉自燃 乏氣中較細(xì)的煤粉，容易積存在排粉機(jī)出口的再循環(huán)風(fēng)門處。由于此系統(tǒng)不常使用，在制粉系統(tǒng)停運(yùn)時(shí)，從磨煤機(jī)熱風(fēng)門漏過的熱風(fēng)，在系統(tǒng)負(fù)壓下經(jīng)再循環(huán)流向排粉機(jī)，會引起該

19、處積粉自燃。燃燒的焦塊掉入排粉機(jī)或磨煤機(jī)內(nèi)，就會引起爆炸。 2.2 制粉系統(tǒng)爆炸的防范措施 2.2.1 防止磨煤機(jī)入口積煤 磨煤機(jī)入口6.5 m處積煤，主要是濕煤在氣流沖擊下粘上去的。不論制粉系統(tǒng)在運(yùn)行中還是在停運(yùn)時(shí)，都有可能將積煤引燃。如果將回粉管向上移到落煤管入口(見圖1)，將粉與煤的預(yù)混階段提前，就減少了積煤的可能性。如果在磨煤機(jī)入口上方的管道內(nèi)加一個(gè)混合器(見圖1)，可使粉、煤、風(fēng)得到良好的混合，既可防止在6.5 m處積煤，又能緩解下部料斗斜坡積煤，還解決了添加鋼球時(shí)鋼球掉入熱風(fēng)門卡澀風(fēng)門的問題。 圖1 磨煤機(jī)入口上部管道圖 2.2.2 對細(xì)粉分離器進(jìn)行改造 對細(xì)粉分離器入口切向處積粉

20、，可通過在風(fēng)道內(nèi)加裝導(dǎo)流板，增加局部擾動，提高該處的流速，增強(qiáng)氣流對下部積粉的沖刷，予以解決。同時(shí)，在加裝導(dǎo)流板后，因風(fēng)粉氣流均勻，還可提高分離效率。 2.2.3 改進(jìn)粗粉分離器 原粗粉分離器內(nèi)錐體下方回粉檔板(百葉窗)，經(jīng)常堆積雜物或煤粉，不但造成風(fēng)粉氣流短路，影響回粉，也經(jīng)常自燃引起爆炸。把3、4號爐粗粉分離器的內(nèi)錐體由倒錐形改為階梯(撞擊)式之后，消除了隱患，取得了經(jīng)驗(yàn)。 將1、2號爐的粗粉分離器，更換為新型的SD-CB軸向型撞擊式粗粉分離器。阻力由原來的240×9.8 Pa降至80×9.8 Pa，出力可提高14%，總電耗可下降21%。 通過對4臺鍋爐粗粉分離器的改造

21、，不但解決了內(nèi)部積粉問題，還提高了鍋爐的效率。 2.2.4 消除熱風(fēng)門內(nèi)漏 制粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)有啟、停程序，熱風(fēng)總門操作采用電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。但自投產(chǎn)以來從未使用過該程序，且此電動風(fēng)門不嚴(yán)，造成漏風(fēng)?？梢詫⒛ッ簷C(jī)入口熱風(fēng)總門改裝成(或增加)一只手動總門以減少漏風(fēng)。還可將自然冷風(fēng)門位置從熱風(fēng)調(diào)門前改至熱風(fēng)調(diào)門后，使其處于負(fù)壓區(qū)，這不但可以解決漏入熱風(fēng)造成磨煤機(jī)入口溫度高的問題，還可以解決運(yùn)行中熱風(fēng)從自然冷風(fēng)門外漏污染環(huán)境問題。 2.2.5 加強(qiáng)運(yùn)行管理 鍋爐正常運(yùn)行中，應(yīng)對制粉系統(tǒng)的近路風(fēng)風(fēng)門，特別是容易積粉的磨煤機(jī)再循環(huán)風(fēng)門等，堅(jiān)持定期吹掃工作制度。隨著自動化程度的提高和全能值班制度的實(shí)行，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)

22、對新值班人員的培訓(xùn)，以達(dá)到系統(tǒng)熟，操作到位。 3 煤粉倉溫度高的原因及防范措施 3.1 煤粉倉溫度高的原因 3.1.1 煤粉倉結(jié)構(gòu)存在問題 (1) 由于原粉倉內(nèi)壁面角度和內(nèi)錐體角度太小(粉倉橫向倉壁設(shè)計(jì)傾角為71.6°，底部內(nèi)錐體角度為65°)，使倉壁及內(nèi)錐體易積粉(見圖2)，造成粉倉溫度高。 (2) 粉倉頂部四周因安裝時(shí)留下一段高約600mm，深約540 mm，約45°的死角(見圖2)，當(dāng)煤粉落入粉倉內(nèi)，比較細(xì)的煤粉會到處飛揚(yáng)，慢慢落在該處，長時(shí)間堆積。遇上倉內(nèi)溫度高時(shí)，積粉便會自燃。 圖2 橫向粉倉改造示意圖 (3) 在粉倉頂部橫向裝有2個(gè)人孔門，其中北側(cè)人孔

23、門封閉不嚴(yán)(見圖2)，空氣漏進(jìn)粉倉引起煤粉自燃，高溫氣體聚積將粉倉頂棚烤裂。 (4) 用16 Mn鋼板焊接而成的煤粉倉下部內(nèi)錐體，將粉倉分成2部分，每1部分又分割成6個(gè)小的倉格，每1倉格同樣采用厚度為10 mm的鋼板焊接成內(nèi)錐體。由于粉倉下部所有內(nèi)錐體的表面積達(dá)100 m2以上，而錐體外表面又沒有采取保溫措施，再加上給粉間封閉不嚴(yán)，冬季環(huán)境溫度低，造成粉倉內(nèi)錐體內(nèi)表面結(jié)露積粉。 3.1.2 人為因素影響 (1) 吸潮閥不按規(guī)定操作。在煤粉倉上部裝有吸潮管(見圖3)。按規(guī)程要求，制粉系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)煤粉倉吸潮閥必須開啟，制粉系統(tǒng)停運(yùn)時(shí)吸潮閥應(yīng)關(guān)閉。但在實(shí)行運(yùn)行中，制粉系統(tǒng)到粉倉的吸潮閥，應(yīng)開啟而沒有開

24、啟，備用制粉系統(tǒng)到粉倉(絞龍)的吸潮閥應(yīng)關(guān)閉而未關(guān)閉，按規(guī)定在絞龍停止運(yùn)行時(shí)吸潮閥應(yīng)關(guān)閉，但在實(shí)際運(yùn)行中，也經(jīng)常在開啟位置。 該開的吸潮閥不開，不但潮氣不能吸出，粉倉內(nèi)的負(fù)壓也很難建立和保證。該關(guān)的吸潮閥不關(guān)，增加了粉倉的漏風(fēng)，為粉倉內(nèi)可燃?xì)怏w和煤粉混合物爆燃提供了必要條件。特別是當(dāng)制粉系統(tǒng)頻繁啟停時(shí)，各吸潮閥不能按規(guī)定及時(shí)開啟和關(guān)閉，就會加劇粉溫的升高。 規(guī)程規(guī)定在排粉機(jī)由制粉乏氣倒向近路風(fēng)后，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉制粉系統(tǒng)各吸潮閥，但在運(yùn)行中也常常沒有按要求進(jìn)行操作。 (2) 鎖氣器失去作用。細(xì)粉分離器下部有2道鎖氣器，它的作用一是防止漏風(fēng)，二是在制粉系統(tǒng)爆炸后防止火源進(jìn)入粉倉。由于有的爐只剩1道鎖氣

25、器起作用，因而易引起粉倉起火。 如在1992年大修中將1號爐細(xì)粉分離器下部第2道鎖氣器去掉，改裝在木屑分離器下部(見圖3)。因煤粉經(jīng)常從木屑分離器向外溢，故第2道鎖氣器重錘被人為地用鐵絲拉起，使其處于開啟位置。由于只剩第1道鎖氣器，封閉不嚴(yán)，加上換向檔板不關(guān)，在粉倉溫度高時(shí)，高溫氣體被吸上去，引燃木屑分離器小篩子上的木屑等雜物及鎖氣器內(nèi)的積粉。以上火源又落入粉倉內(nèi)引燃煤粉，形成惡性循環(huán)。 (3) 絞龍下粉插板未關(guān)閉。在絞龍的下方設(shè)有4個(gè)下粉口，分別與4個(gè)制粉系統(tǒng)聯(lián)接。在每個(gè)下粉口安裝一只手動插板(見圖3)，只有在絞龍進(jìn)行送粉時(shí)，需要授粉的下粉口插板才打開。但在實(shí)際運(yùn)行中，各爐絞龍的下粉插板經(jīng)常

26、處于開啟或半開啟狀態(tài)，特別是絞龍兩端(甲、丁制粉系統(tǒng))的下粉插板經(jīng)常在全開位置。因此也就使粉倉形不成負(fù)壓，絞龍內(nèi)應(yīng)封閉也無法封閉。 (4) 換向檔板問題。在每臺制粉系統(tǒng)的木屑分離器下方，設(shè)有一只手動換向檔板(見圖3)。其作用是把細(xì)粉分離器下來的煤粉分別切換到粉倉或絞龍。當(dāng)制粉系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)應(yīng)使檔板關(guān)閉粉倉一側(cè)，以防止空氣進(jìn)入粉倉。但在實(shí)際運(yùn)行中，當(dāng)制粉系統(tǒng)停運(yùn)時(shí)，此換向檔板很少切向粉倉側(cè)進(jìn)行封閉。 (5) 管理制度方面。在投產(chǎn)初期，電梯都由運(yùn)行人員自己管理，不論白天晚上，運(yùn)行人員到鍋爐上部操作吸潮閥及換向檔板都很方便，也能及時(shí)到位。但在1991年以后電梯劃歸實(shí)業(yè)公司電梯班管理，白天，運(yùn)行人員使

27、用電梯需找電梯班來人操作，晚上則需步行到標(biāo)高32 m處操作，所以就造成制粉系統(tǒng)啟停后，不能及時(shí)按規(guī)定進(jìn)行就地操作。直到1997年這一制度才改變，到位情況有了明顯好轉(zhuǎn)。 圖3 粉倉上部布置圖 1989年修改頒發(fā)的運(yùn)行規(guī)程中，只規(guī)定了磨煤機(jī)啟動后開啟粉倉吸潮閥，但沒有規(guī)定在制粉系統(tǒng)停運(yùn)后關(guān)閉吸潮閥；只規(guī)定了在制粉系統(tǒng)啟動時(shí)將換向檔板切向粉倉，但未規(guī)定在制粉系統(tǒng)停運(yùn)后將換向檔板切向絞龍，封閉粉倉。 (6) 技改后遺留的問題。為了節(jié)省鍋爐點(diǎn)火用油，加裝了煤粉預(yù)燃室點(diǎn)火裝置，增加4臺新給粉機(jī)，將給粉機(jī)與粉倉連接的短節(jié)長度，由200 mm改為900 mm(見圖2)，但給粉機(jī)加長的短節(jié)未進(jìn)行保溫；在將粉倉上

28、部不適合的板式鎖氣器改為錐式鎖氣器后，鎖氣器的外部也未進(jìn)行保溫，所以會增加粉倉內(nèi)壁結(jié)露。 3.2 煤粉倉溫度高的防范措施 3.2.1 改進(jìn)煤粉倉結(jié)構(gòu)和保溫 (1) 因?yàn)?、4號爐粉倉采用鋼板結(jié)構(gòu)，外部保溫效果差，造成粉倉內(nèi)壁結(jié)露積粉，粉倉溫度經(jīng)常升高。雖于1989年把粉倉外部的保溫全部進(jìn)行了更換，但因粉倉內(nèi)壁為鋼板結(jié)構(gòu)，結(jié)露問題仍沒有徹底解決，后來就在粉倉內(nèi)壁澆灌一層砼。 由于頂棚燒裂漏風(fēng)，在1993年大修中將3號爐甲粉倉梁及頂棚全部更換。在1997年5月份大修中又將3號爐乙粉倉4架梁及頂棚全部進(jìn)行了更換。為了防止在高溫下石子鈣化后體積膨脹，將外部砼脹掉。采用耐火水泥配比，并將骨料由石子改為焦

29、寶石。 (2) 由于原粉倉內(nèi)壁面角度和內(nèi)錐體角度太小。1997年利用1號爐大修時(shí)間，對甲、乙煤粉倉進(jìn)行了改造。在粉倉內(nèi)壁打出麻坑，澆上一層耐火砼，使兩壁角度由原71.6°變?yōu)?7°。又在原內(nèi)錐體上加焊一層鋼板，使底部內(nèi)錐體角度由原65°改為70°(見圖2)，以消除積粉。 (3) 粉倉頂部四周安裝時(shí)留下的死角，已用砼澆灌，使其與壁面平齊，根除了此積粉點(diǎn)。 (4) 原細(xì)粉分離器至粉倉下粉管之間設(shè)計(jì)為換向式檔板，不嚴(yán)密，易漏風(fēng)、粉。已將4臺爐的下粉換向檔板全部更換成插板式閘板門(見圖3)，解決了漏風(fēng)問題。 (5) 因原絞龍改為鏈?zhǔn)捷敺蹤C(jī)后一直無法使用，為了減少

30、粉倉漏風(fēng)，現(xiàn)已將絞龍所有下粉口用砼澆灌封堵。原入孔門蓋子為平板式，容易變形漏風(fēng)，已將入孔門蓋板改為翻蓋式，采用不銹鋼板外加硅酸鋁氈保溫。改變?nèi)肟组T位置，由橫向軸線布置改為縱向，在防爆門軸線兩側(cè)的粉倉內(nèi)壁布置。 3.2.2 改進(jìn)吸潮管通路及防爆門 (1) 原煤粉倉吸潮管出口與粗粉分離器入口的煤粉管道相接，因系統(tǒng)負(fù)壓小，易被沉積的煤粉堵塞。為了提高其負(fù)壓，現(xiàn)已將吸潮管出口從粗粉分離器入口管道改接到排粉機(jī)入口管道上，出口負(fù)壓由3.0 kPa提高到7.0 kPa。但是煤粉倉內(nèi)負(fù)壓過大，漏風(fēng)反而會增加，從1號爐改后的情況看，因負(fù)壓大，第2道鎖氣器、木屑分離器等處的漏風(fēng)明顯增加。最好加裝1只負(fù)壓表，調(diào)整煤

31、粉倉負(fù)壓，維持在300 Pa左右，不得大于500 Pa。 (2) 原膜片式防爆門，在多次粉倉爆炸時(shí)均未打開，加之防爆門鐵皮經(jīng)常腐蝕漏風(fēng)，難以起到防爆門的作用。現(xiàn)已全部用重力(翻版)式入孔門代替，采用鋁板結(jié)構(gòu)和黃砂密封，效果良好。 3.2.3 加強(qiáng)運(yùn)行管理 控制好磨煤機(jī)出口溫度，防止含水分過大的煤粉進(jìn)入粉倉。定期降粉位，防止煤粉長時(shí)間在倉內(nèi)存留。避免輸粉機(jī)內(nèi)積粉，特別是臨時(shí)停爐，一定要密封粉倉，防止自燃。修訂和完善現(xiàn)場運(yùn)行規(guī)程。 (修改稿收稿日期：2000-04-28) 某電廠2號鍋爐滅火 分析與防治對策 楊文啟 梁 國 (貴州清鎮(zhèn)電廠 清鎮(zhèn) 551418) 某電廠2號爐為武漢鍋爐廠生產(chǎn)的WGZ

32、/ 13.7-7型超高壓固態(tài)排渣煤粉鍋爐，設(shè)計(jì)燃用劣質(zhì)煙煤與無煙煤的混合煤，煤的特性是發(fā)熱量、揮發(fā)份低且變化大；著火、燃盡困難且不穩(wěn)定。1999年7月23日對鍋爐進(jìn)行了冷態(tài)動力場試驗(yàn)，從試驗(yàn)各工況來看，一次風(fēng)均無貼墻現(xiàn)象，一次風(fēng)出口氣流軌跡比改造前遠(yuǎn)離水冷壁，對爐內(nèi)結(jié)焦有所改善，試驗(yàn)各工況氣流在爐內(nèi)形成強(qiáng)風(fēng)環(huán)，當(dāng)量直徑比均小于改造前的強(qiáng)風(fēng)環(huán)當(dāng)量直徑比，形成位置適中，無偏斜現(xiàn)象。 但從1999年12月5日至2000年1月13日，鍋爐先后發(fā)生7次滅火，多次爐膛負(fù)壓波動。 1 鍋爐運(yùn)行中出現(xiàn)滅火的情況 (1) 1999年12月5日2:13，爐膛正壓高達(dá)3 000 Pa，保護(hù)動作爐內(nèi)熄火，此時(shí)乙側(cè)撈渣

33、船放渣門螺栓斷，在進(jìn)行檢修，乙側(cè)無水封。 (2) 1999年12月10日14:36，爐膛正壓992 Pa， 保護(hù)動作熄火。 (3) 2000年1月11日14:00，鍋爐負(fù)荷192 MW， 爐膛負(fù)壓，保護(hù)動作熄火。 (4) 2000年1月11日17:19，鍋爐負(fù)荷200 MW， 爐膛負(fù)壓高達(dá)2 333Pa，保護(hù)動作熄火。 (5) 2000年1月12日0:04，爐膛負(fù)壓高達(dá) 1716 Pa，保護(hù)動作熄火，當(dāng)時(shí)投有4支油槍，仍燃著未滅。11:20取燃煤化驗(yàn)發(fā)熱量為19.6 MJ/kg，揮發(fā)份為8.99%。 (6) 2000年1月12日19:10，4號給粉機(jī)卡死，鍋爐負(fù)荷200 MW，20:02爐膛負(fù)

34、壓高達(dá)2 263 Pa，保護(hù)動作熄火；當(dāng)時(shí)單制粉系統(tǒng)運(yùn)行，投有4支小油槍仍燃著未滅。 (7) 2000年1月13日，鍋爐負(fù)荷198 MW，爐內(nèi)燃燒不穩(wěn)，21:34爐膛正壓高達(dá)1 300 Pa，保護(hù)動作熄滅，重新點(diǎn)燃后21:50恢復(fù)正常。 2 影響鍋爐滅火的原因分析 根據(jù)鍋爐多次滅火的情況來看，鍋爐滅火前爐內(nèi)燃燒都不穩(wěn)定，滅火時(shí)負(fù)荷都很高，滅火的發(fā)生來得很快，按上述情況分析原因如下： (1) 鍋爐爐膛內(nèi)結(jié)渣嚴(yán)重時(shí)，不斷發(fā)生掉焦，當(dāng)大塊焦渣掉入撈渣船的水池中時(shí)，不但濺起大量的水花，同時(shí)產(chǎn)生大量的水蒸氣，引起爐內(nèi)負(fù)壓波動，當(dāng)波動超過保護(hù)定值時(shí)，保護(hù)動作造成鍋爐滅火。 (2) 撈渣機(jī)故障頻繁，一方面鏈

35、條刮扳撈渣機(jī)性能與質(zhì)量較差，另一方面由于渣塊的不斷掉落，對撈渣機(jī)的傷害較大，造成撈渣機(jī)不能持久穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)撈渣機(jī)發(fā)生故障停運(yùn)時(shí)，鍋爐渣斗的渣門關(guān)閉不嚴(yán)，又無水封，漏風(fēng)嚴(yán)重，大量冷風(fēng)從爐底進(jìn)入負(fù)壓的爐膛，致使火焰中心抬高與偏斜，甚至破壞爐內(nèi)的動力場，使?fàn)t內(nèi)燃燒性能惡化，兩側(cè)溫差變大，均勻性變壞，結(jié)渣性增大，掉渣量增多增大，對撈渣機(jī)的傷害更加嚴(yán)重，形成惡性循環(huán)。與此同時(shí)，灼熱的大渣塊掉入撈渣船的水池中，突然產(chǎn)生大量的水蒸汽，引起爐膛負(fù)壓大量程波動，破壞爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定。 (3) 煤質(zhì)差揮發(fā)份低著火困難，而且變化大，根據(jù)廠內(nèi)燃煤工業(yè)分析，發(fā)熱量變化從1624MJ/kg，揮發(fā)份變化從7%19%，這種變化容

36、易引起爐膛燃燒穩(wěn)定性發(fā)生變化；再加上有時(shí)給煤機(jī)卡澀，給煤量時(shí)多時(shí)少，不但影響粉位高度不足，而且造成三次風(fēng)帶粉量變化；另外給粉機(jī)卡澀，銷子斷裂等時(shí)有發(fā)生，對鍋爐燃燒造成嚴(yán)重的影響，尤其是給粉機(jī)突然停止供粉或粉位低造成供粉時(shí)有時(shí)無，對鍋爐燃燒影響甚大。 (4) 由于受習(xí)慣操作方式方法的影響，對新型燃燒器特性掌握不夠，對其的運(yùn)行操作還不能適應(yīng)，風(fēng)粉比例配合不夠恰當(dāng)，以致對鍋爐燃燒造成不利影響。 (5) 下一次風(fēng)的穩(wěn)燃型直接點(diǎn)火燃燒器的噴口剛性不足，使用一段時(shí)間后發(fā)生變形，使穩(wěn)定回流區(qū)發(fā)生變化，氣流不規(guī)范，造成燃燒穩(wěn)定性下降。 (6) 受壓部件的泄漏，如：吹灰蒸氣管、水冷壁管等泄漏都會造成爐內(nèi)負(fù)壓波動

37、而滅火。 3 鍋爐防滅火對策 (1) 撈渣機(jī)對鍋爐燃燒穩(wěn)定十分重要，應(yīng)修則修，修則修好，保證質(zhì)量；同時(shí)建議在撈渣船的上部適量加裝防沖破渣梁，一方面可增加撈渣船的剛性，保護(hù)撈渣機(jī)刮板，同時(shí)起到破渣的作用；或選擇更好的撈渣機(jī)更新。 (2) 加強(qiáng)煤場管理，對不同煤種要分堆存放，鍋爐煤斗進(jìn)煤時(shí)盡力做好混煤工作，擬出混煤措施，嚴(yán)格執(zhí)行。 (3) 對制粉系統(tǒng)的設(shè)備要提高檢修維護(hù)質(zhì)量，適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)γ悍蹅}進(jìn)行一次全面的檢查。 (4) 根據(jù)2號爐冷態(tài)試驗(yàn)結(jié)果，在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)采用正寶塔配風(fēng)為宜；當(dāng)負(fù)荷在100120 MW時(shí)一次風(fēng)粉可只投下兩層，煤質(zhì)特差時(shí)投下3層；負(fù)荷在120170 MW時(shí)投用下3層；而負(fù)荷在17

38、0 200 MW時(shí)則應(yīng)投全部4層，采用均勻布風(fēng)。 (5) 下兩層一次風(fēng)由直流式燃燒器改為穩(wěn)燃型燃燒器后，阻力有所增加，根據(jù)冷態(tài)試驗(yàn)結(jié)果，由于改造的下兩層一次風(fēng)氣流剛性弱于未改造的上兩層一次風(fēng)氣流剛性；因此配風(fēng)時(shí)下兩層一次風(fēng)管的風(fēng)速不能低于27 m/s，且下一次風(fēng)使用的給粉機(jī)轉(zhuǎn)速不宜超過450 r/min，中下一次風(fēng)使用的給粉機(jī)轉(zhuǎn)速不宜超過470 r/min。 (6) 由于鍋爐下兩層一次風(fēng)燃燒器的側(cè)二次風(fēng)的敏感性較強(qiáng)，建議低負(fù)荷時(shí)應(yīng)全關(guān)運(yùn)行；高負(fù)荷時(shí)開度一般不要超過50%；必要時(shí)可安排兩人進(jìn)行調(diào)試，一人觀察，另一人進(jìn)行調(diào)整，尋找最佳運(yùn)行工況。 (7) 由于鍋爐燃用劣質(zhì)煙煤與無煙煤的混合煤，發(fā)熱量

39、與揮發(fā)份都較低且變化較大，建議制出的煤粉細(xì)度R90不宜超過8%。 (8) 鍋爐運(yùn)行一段時(shí)間后檢查發(fā)現(xiàn)下一次風(fēng)口側(cè)板變形較嚴(yán)重，說明剛性不足，應(yīng)給予加固，或在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候換新。 (收稿日期：2000-08-31) 420t/h無煙煤鍋爐改造前后的運(yùn)行分析 譚建坤 (廣東省電力試驗(yàn)研究所，廣東 廣州 510600) 摘 要 介紹了連州電廠420t/h無煙煤鍋爐的改造情況，并根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)和試驗(yàn)結(jié)果，對鍋爐改造 前后的狀況進(jìn)行了分析和比較，結(jié)果說明改造后鍋爐的穩(wěn)燃及其它性能得到了明顯的改善，為無煙煤鍋爐的改造提供了借鑒。 關(guān)鍵詞 鍋爐；改造；運(yùn)行分析 連州電廠2臺125 MW機(jī)組的420 t/h鍋爐由哈

40、爾濱鍋爐廠制造。機(jī)組于2000年先后投入商業(yè)運(yùn)行。在調(diào)試期間和運(yùn)行初期，鍋爐燃燒穩(wěn)定性一直較差，多次發(fā)生滅火現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和安全性。為了徹底解決問題，先后對1，2號鍋爐進(jìn)行了必要的改造，取得了較好的效果。 1 設(shè)備簡介 鍋爐型號為HG-420/13.7-WM2，單鍋筒、自然循環(huán)、集中下降管、一次中間再熱、型布置的固態(tài)排渣煤粉爐。爐膛為正方形9 580 mm× 9 580 mm，頂棚管標(biāo)高為44 450 mm。設(shè)計(jì)煤種為當(dāng)?shù)亓淤|(zhì)無煙煤。 鍋爐采用鋼球磨中間倉儲制，一爐兩磨，熱風(fēng)送粉。燃燒設(shè)備為四角切向布置直流式，假想切圓直徑為639 mm，逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，三次風(fēng)對沖布置

41、。燃燒器布置(改造前和改造后)如圖1所示，其中：上、下兩層燃燒器為百葉窗水平濃淡式，帶側(cè)邊風(fēng)，中間一層為雙通道自穩(wěn)式燃燒器，帶有腰部風(fēng)。點(diǎn)火方式采用高能點(diǎn)火器輕油煤粉兩級點(diǎn)火。燃燒器設(shè)計(jì)特性參數(shù)如表1所示。為保證燃料充分燃盡，在水冷壁上敷設(shè)了一定面積的衛(wèi)燃帶。 2 改造前運(yùn)行情況 2號鍋爐在調(diào)試期間和投產(chǎn)初期，燃燒穩(wěn)定性一直比較差，經(jīng)常發(fā)生滅火現(xiàn)象，甚至有時(shí)1天滅幾次火；并存在再熱器汽溫偏差大，熱風(fēng)溫度達(dá)不到設(shè)計(jì)值等缺陷。為了改善鍋爐穩(wěn)燃，技術(shù)人員進(jìn)行了大量的燃燒試驗(yàn)并采用了一些穩(wěn)燃措施以期找到最佳的燃燒方式，主要是調(diào)整二次風(fēng)的不同配風(fēng)方式和在保證一次風(fēng)不堵粉的前提下盡量降低一次風(fēng)速。試驗(yàn)逐步

42、按上下大、中間小的二次風(fēng)配比，將下二次風(fēng)關(guān)至10%左右、中下二次風(fēng)和雙通道燃燒器腰部風(fēng)全關(guān)、油槍風(fēng)開至30%、中上二次風(fēng)為50%、上上和上下二次風(fēng)為60%至80%，變成了下、中一次風(fēng)噴口集中燃燒的布置方式，形成高濃度高溫的著火區(qū)，著火區(qū)溫度調(diào)整后比調(diào)整前提高了300400。至此，鍋爐的燃燒基本穩(wěn)定。 圖1 改造前后燃燒器的布置 3 改造措施 3.1 燃燒器改造 為了徹底解決鍋爐燃燒穩(wěn)定性問題采取了以下改造措施： (1) 取消中下二次風(fēng)； (2) 中上二次風(fēng)風(fēng)口尺寸適當(dāng)增大和位置下移，加裝小油槍和穩(wěn)燃罩； (3) 下一次風(fēng)與中一次風(fēng)靠近； (4) 三次風(fēng)改為自引式，射流方向維持對沖布置； (5)

43、 最下層油槍的位置由下部風(fēng)室移至上部風(fēng)室。 另外，在燃燒器區(qū)域水冷壁增鋪50 m2的衛(wèi)燃帶，進(jìn)一步增加燃燒區(qū)域溫度水平。 這次改造就是將原來燃燒器的一、二次風(fēng)口的均等配風(fēng)布置改為一次風(fēng)集中布置方式。 一次風(fēng)集中布置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于把燃燒器的一次風(fēng)口相對集中地布置在一起，使煤粉氣流的著火和燃燒相對集中，有利于提高燃燒器區(qū)域局部熱負(fù)荷和溫度水平，以改善燃料的著火條件。實(shí)踐證明，這種結(jié)構(gòu)型式最適合于燃用揮發(fā)分低的貧煤和無煙煤，而連州電廠燃用的正是該類煤種。 3.2 提高熱風(fēng)溫度 為了提高熱風(fēng)溫度，在1號鍋爐改造中，割除了上級空預(yù)器前的少部分省煤器，以期提高空預(yù)器前煙溫，從而提高熱風(fēng)溫度。但是，實(shí)踐證明

44、，割管措施并不理想，煙溫沒有多大提高，熱風(fēng)溫度偏低也未改善。因此，此項(xiàng)改造未在2號鍋爐上應(yīng)用。 3.3 解決再熱汽溫偏差問題 為了減少再熱汽溫偏差(A側(cè)比B側(cè)汽溫高)，決定對水平煙道上的A側(cè)高溫再熱器進(jìn)行割管處理，減少受熱面，降低換熱量。這是減少汽溫偏差的最直接方法。 4 改造前后對比分析 鍋爐改造后一直運(yùn)行穩(wěn)定，沒有發(fā)生由于燃燒不穩(wěn)而引起鍋爐滅火的事故；在機(jī)組頻繁調(diào)峰時(shí)，鍋爐啟停靈活、時(shí)間短，成功地為電廠節(jié)約了能源，增加了效益。 為了鑒定改造效果，在改造前后分別進(jìn)行了2次鍋爐熱效率測試。在額定出力下，鍋爐熱效率測試的部分試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2，從表中可得出如下幾點(diǎn)結(jié)論： (1) 改造后鍋爐熱效率比改

45、造前提高了0.5%。其中機(jī)械不完全燃燒損失q4并沒有降下來，還上升了0.16%；排煙熱損失q2降低了0.74%；其它損失變化不大，基本可以忽略。由于q2的降幅大于q4的升幅，所以，總的鍋爐熱效率有所提高。 (2) 爐膛出口煙溫提高了50。通過增鋪50 m2衛(wèi)燃帶和一次風(fēng)集中布置，有利于提高爐膛溫度水平，能改善燃料的著火條件。 (3) 熱二次風(fēng)溫仍然偏低于設(shè)計(jì)值40，而空預(yù)器前煙溫已達(dá)到設(shè)計(jì)值，熱風(fēng)偏低的原因不在于外部煙氣溫度不夠。 (4) 鍋爐蒸汽流量418 t/h時(shí)，再熱器兩側(cè)均投23 t/h的減溫水，再熱器進(jìn)口汽溫基本相等，再熱器出口汽溫A側(cè)比B側(cè)稍大46，偏差不明顯。改造前為了消除兩側(cè)汽

46、溫偏差，A側(cè)減溫水要比B側(cè)多投68 t/h。 (5) 燃燒器經(jīng)過改造，一、二次風(fēng)的配風(fēng)布置更加合理，為二次風(fēng)的配風(fēng)提供了可調(diào)整手段，可以通過燃燒調(diào)整試驗(yàn)，找出最佳的配風(fēng)方式，進(jìn)一步提高鍋爐效率。 5 結(jié)束語 連州電廠2號爐的改造吸取了實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，遵循了無煙煤鍋爐的設(shè)計(jì)和改造的基本原則。一次風(fēng)集中布置和加鋪衛(wèi)燃帶，使煤粉燃燒相對集中，能量集中；合理減少高溫再熱器的受熱面，解決汽溫偏差問題。從鍋爐改造后的運(yùn)行情況表明，鍋爐的穩(wěn)燃及其它性能得到了明顯的改善，從而提高了電廠的經(jīng)濟(jì)效益。 參考文獻(xiàn)： 1 徐通模，金定安，溫 龍.鍋爐燃燒設(shè)備. 西安：西安交通大學(xué) 出版社，1993 (收稿日期：2003-0

47、2-01) 鍋爐受熱面管道事故分析 邵天佑 (華能丹東電廠，遼寧 東港 118300) 1 試生產(chǎn)期間鍋爐受熱面管道事故統(tǒng)計(jì) 華能丹東電廠2臺鍋爐，為引進(jìn)英國巴布科克能源有限公司生產(chǎn)的亞臨界自然循環(huán)燃煤型鍋爐，最大連續(xù)蒸發(fā)量1 165 t/h。在機(jī)組168 h試運(yùn)行以及試生產(chǎn)期間的半年多時(shí)間里，2臺鍋爐先后發(fā)生受熱面爆管、漏泄、管段變形等損壞事故總計(jì)10次(見表1)，造成多次停機(jī)停爐。 鍋爐受熱面由水冷壁、過熱器、再熱器及省煤器組成，其中過熱器包括一級、屏式、末級及頂棚包墻過熱器；再熱器包括一級、末級再熱器。在發(fā)生的10次受熱面管損壞事故中，90%為過熱器爆管或漏泄，其中包墻過熱器5次，占總數(shù)

48、的50%。 過熱器是鍋爐承壓部件中工作溫度最高的受熱面，管內(nèi)流過的是高溫高壓蒸汽，其傳熱性能較差，而管外又是高溫?zé)煔?，所處環(huán)境惡劣，因此損壞事故的比例非常大。 2 鍋爐受熱面管道損壞原因及處理 華能丹東電廠試生產(chǎn)期間鍋爐受熱面管道事故原因主要可分為設(shè)計(jì)、制造、安裝及其它原因。而制造及設(shè)計(jì)因素達(dá)8次之多，占總數(shù)的80%。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中可以看出，爆管大多數(shù)為單根短時(shí)過熱超溫爆管。其中屬制造原因的有：聯(lián)箱內(nèi)部存有制造時(shí)產(chǎn)生的金屬機(jī)械加工殘留物，造成爆管占3次，因彎管應(yīng)力損傷及鋼管母材缺陷引發(fā)事故3次，共占總次數(shù)的60%。屬設(shè)計(jì)原因的有：因管排固定卡設(shè)計(jì)不合理，造成爆管、漏泄2次，占總次數(shù)的20%。 2

49、.1 聯(lián)箱管堵塞引起的爆管 主要是過熱器入口聯(lián)箱內(nèi)接管處開有直徑不等的節(jié)流孔，當(dāng)有異物堵塞節(jié)流孔時(shí)，管內(nèi)工質(zhì)流通不暢，造成管段短期過熱變形、爆管。解決辦法是對2臺鍋爐的末級過熱器、屏式過熱器入口聯(lián)箱全部用內(nèi)窺鏡檢查。在已檢查過的2臺鍋爐末過、屏過共96個(gè)入口聯(lián)箱的9個(gè)聯(lián)箱內(nèi)，發(fā)現(xiàn)并取出聯(lián)箱制造時(shí)殘留的金屬機(jī)械加工或切割時(shí)鐵水凝固殘留物10余塊(片)，這些殘留物絕大部分在機(jī)組安裝前與母材有不同程度粘連，隨著機(jī)組運(yùn)行汽流的長期作用，逐漸脫落，并在聯(lián)箱內(nèi)隨蒸汽流動方向移動，當(dāng)堵塞住節(jié)流孔時(shí)，發(fā)生短時(shí)超溫爆管。 2.2 受熱面管子母材缺陷 因彎管部位應(yīng)力集中造成斷裂漏泄，鋼管直段存在缺陷，鋼管壁厚厚薄

50、不均造成漏泄、爆管各1次。此類事故的發(fā)生隨機(jī)性大，徹底根治難度較大，唯一的辦法是在機(jī)組計(jì)劃檢修時(shí)，對鍋爐受熱面全面進(jìn)行宏觀檢查，壁厚測量、脹粗測量，發(fā)現(xiàn)減薄及脹粗超標(biāo)管及時(shí)更換，特別要加大對彎管處及應(yīng)力集中處的檢查力度，以減少爆管次數(shù)。 2.3 設(shè)計(jì)原因 鍋爐前包墻過熱器上部拉稀管排固定管卡設(shè)計(jì)不合理，原設(shè)計(jì)中只在每組管排的兩端用螺栓固定，而其余管排中間均沒有固定，由于每組管卡跨度較大，運(yùn)行時(shí)因高溫作用，卡子變形并與管排磨損，造成管壁減薄，直至漏泄。同時(shí)由于不斷振動，在管子應(yīng)力集中區(qū)產(chǎn)生疲勞裂紋造成漏泄。對這部分的管卡固定方式加以改進(jìn)，在每組管卡的管與管之間部分均進(jìn)行焊接固定，這樣運(yùn)行時(shí)振動減

51、少，可有效地避免磨損事故及振動產(chǎn)生疲勞裂紋導(dǎo)致漏泄事故的再次發(fā)生。 2.4 安裝質(zhì)量 對于已發(fā)生的安裝原因造成的漏泄事故，主要是省煤器彎管部位與爐后墻固定筋板銷釘端部相碰磨損，造成省煤器管漏泄。正常的安裝程序固定用銷釘應(yīng)從爐內(nèi)向外插裝，但實(shí)際安裝時(shí)，由于施工人員采用由外向內(nèi)插銷釘?shù)腻e(cuò)誤作法，銷釘端部過長與省煤器管排接觸相碰，運(yùn)行時(shí)磨損造成漏泄。 2.5 其它原因 對前包墻過熱器彎管處疲勞裂紋斷裂性缺陷補(bǔ)焊處理時(shí)，裂紋源沒有徹底消除掉，運(yùn)行時(shí)補(bǔ)焊部位裂紋再次擴(kuò)展，造成二次漏泄。因此對漏泄管段受熱面修復(fù)時(shí)，有條件換管的一定要換管處理，對暫無條件換管的，也要認(rèn)真將擴(kuò)展性缺陷挖除干凈，方可進(jìn)行補(bǔ)焊處理

52、，并做好記錄，在機(jī)組大小修時(shí)重新?lián)Q管處理。 3 鍋爐受熱面管道的二次損壞 鍋爐受熱面發(fā)生事故類型很多，主要有短時(shí)超溫過熱、磨損疲勞、母材缺陷等原因，除此之外，受熱面管損壞后造成的二次漏泄數(shù)量也較大，因?yàn)殄仩t受熱面承受高溫高壓，一旦爆管或漏泄，將對旁邊的管子造成嚴(yán)重的威脅，經(jīng)常發(fā)生鍋爐爆管后，爆口噴出的汽流將鄰近管子壁厚沖刷減薄，造成聯(lián)鎖漏泄事故的發(fā)生。從附表中可以看出，在10次損壞事故中，共損壞受熱面管19根，因被沖刷造成二次損壞管數(shù)多達(dá)6根，占總數(shù)的32%。對這種損壞的預(yù)防，要加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)督管理，發(fā)現(xiàn)有超溫超壓及其它異常情況及時(shí)采取有效措施，受熱面爆管確認(rèn) 后，停機(jī)停爐要果斷，避免事故的擴(kuò)大。

53、 4 結(jié)束語 火電廠相當(dāng)大的一部分事故是由鍋爐引起的，而過熱器又是鍋爐受熱面事故的主角，如何確保過熱器不發(fā)生漏泄、爆管等事故是解決受熱面管損壞的關(guān)鍵。除了設(shè)計(jì)上從結(jié)構(gòu)、布置以及選擇最佳的過熱器系統(tǒng)等多方面進(jìn)行綜合考慮外，還應(yīng)在現(xiàn)場合理正確地選用鋼材，避免管子超溫運(yùn)行；對設(shè)計(jì)方面存在的問題及制造、安裝時(shí)遺留的缺陷，要及時(shí)進(jìn)行處理；在機(jī)組檢修時(shí)，要加大宏觀檢查、壁厚測量及蠕脹測量的力度。 （收稿日期：2003-01-13） 除氧器補(bǔ)水管道振動分析及處理羅存存 (略陽發(fā)電廠，陜西 略陽 724300) 熱力發(fā)電廠汽水管道振動是常見的威脅安全生產(chǎn)的因素，尤其對人身安全構(gòu)成極大威脅。略陽發(fā)電廠5號機(jī)組除

54、氧器化學(xué)除鹽水補(bǔ)水管就曾長期劇烈振動，并發(fā)生過補(bǔ)水逆止門爆炸停機(jī)事故。 1 振動概況 略陽發(fā)電廠5號機(jī)除氧器為東方鍋爐廠生產(chǎn)的高壓噴霧填料式除氧器，工作壓力0.49 MPa。為了提高系統(tǒng)補(bǔ)水安全性、操作性，增加了一條除鹽水補(bǔ)水管道至除氧器補(bǔ)水系統(tǒng)如圖1所示： 圖1 增加除氧器補(bǔ)水管后的補(bǔ)水系統(tǒng) 正常情況下，4，5號機(jī)除氧器并列運(yùn)行，汽源由5號機(jī)5段抽汽提供，抽汽參數(shù)301，0.69 MPa，除鹽水補(bǔ)水壓力1.2 MPa，溫度20左右。 振動情況是，開始補(bǔ)水時(shí)振動幾下，補(bǔ)水中不振，補(bǔ)完后振動3045 min，表現(xiàn)為劇烈的、如放炮似的連續(xù)間隔振動，整個(gè)管道從21 m除氧頭一直至0 m補(bǔ)水門處都在振

55、顫，非?？膳?，補(bǔ)水管道發(fā)生過多次不安全情況。在原因分析不準(zhǔn)確情況下，將補(bǔ)水逆止門3次改變位置，改變與除氧頭的距離，提高逆止門壓力等級，但未取得任何效果。 2 原因分析 從振動發(fā)生在補(bǔ)水后3045 min可以看出，問題應(yīng)該出在補(bǔ)水逆止門后一段空管道內(nèi)，而不是逆止門前滿水管道內(nèi)。 振動機(jī)理分析認(rèn)為：逆止門后*108管道至除氧頭有4.2m距離，補(bǔ)水后這段管道是低溫的，此時(shí)除氧頭上部是壓力0.49 MPa，溫度約200的蒸汽，查焓熵圖其比容約為0.45 m3/kg，這些蒸汽立即填充空管道，并急劇降溫凝結(jié)，凝結(jié)成0.001 m3/kg的水滴，當(dāng)一團(tuán)蒸汽在管壁上凝結(jié)為水滴時(shí)，比容相差400多倍，則在汽團(tuán)凝

56、結(jié)成水后突然形成局部真空，周圍壓力蒸汽要來填充因凝結(jié)而形成真空的空間，形成巨大的沖擊，如此連續(xù)凝結(jié)沖擊，管壁也在升溫趨于平衡，這個(gè)過程造成了連續(xù)的劇烈振動。據(jù)專家計(jì)算，這種沖擊力量可達(dá)數(shù)十噸。 經(jīng)過分析，可以看出振動來自管道內(nèi)部，管道長度只是加大振動而已。另外，經(jīng)檢查，除鹽水補(bǔ)水門確有少量泄漏，涼水不斷進(jìn)入除氧頭，這又延續(xù)了振動的時(shí)間。 3 處理方案及實(shí)施 由原因分析可以看出，因?yàn)殚y門微漏時(shí)有發(fā)生，故必須從根本上解決問題，并提高系統(tǒng)適應(yīng)性。處理的思路只有一條，就是不給其汽水交匯凝結(jié)的空間。 處理方案是，在緊貼除氧頭處，除鹽水補(bǔ)水管加一U型水封如圖2，這樣補(bǔ)水后，只有水封后很短約100 mm空管

57、子空間，振動能量將大為減少。另外，U型水封還可以吸收來自管道的冷熱膨脹，保護(hù)焊口及逆止門。 圖2 改進(jìn)方案示意 4 改進(jìn)效果 實(shí)施后至今，1年多時(shí)間補(bǔ)水管道從未發(fā)生振動，各閥門管道也完好無損，收到了極好的效果。 事實(shí)上，火電廠許多汽水管道都存在振動，可應(yīng)用類似手段，把參數(shù)相差較大的汽水介質(zhì)交匯空間減小來消除振動，會收到事半功倍的效果。 (收稿日期：2002-11-21) 鍋爐燃燒器燒損原因及防治對策高小濤 (江蘇省電力試驗(yàn)研究所 南京 210029) 摘 要 針對某發(fā)電廠400t/h鍋爐存在的鍋爐燃燒器嚴(yán)重?zé)龘p問題，進(jìn)行了燃燒器熱 態(tài)試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)情況，詳細(xì)分析了燃燒器燒損的原因，提出解決燃燒器燒損問題的方案。 關(guān)鍵詞 鍋爐 燃燒器 燒損 防治近幾年，江蘇先后進(jìn)行了20多臺大型國產(chǎn)鍋爐的