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        回轉(zhuǎn)式空預(yù)器燒損事故分析與防范對策

        2012-12-28 13:03:30張軍
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2012年20期
        關(guān)鍵詞:油槍預(yù)器吹灰

        張軍

        (陜西國華錦界能源有限責(zé)任公司,陜西 神木 719300)

        空氣預(yù)熱器簡稱為空預(yù)器,是鍋爐尾部煙道中的煙氣通過內(nèi)部的散熱片將進(jìn)入鍋爐前的空氣預(yù)熱到一定溫度的受熱面。一般多用于燃煤電站鍋爐,目的是提高鍋爐的熱交換性能,降低能量消耗,可分為管箱式、回轉(zhuǎn)式兩種,目前電站鍋爐較常采用回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器。但由于回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器結(jié)構(gòu)復(fù)雜和自身特點(diǎn),在運(yùn)行中易出現(xiàn)燒損事故,若不妥善處理,將對鍋爐安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重威脅。本文結(jié)合電廠機(jī)組鍋爐空氣預(yù)熱器的一起燒損事故,對如何防范這類事故提出一些對策,以供同行參考。

        1 概述

        某電廠機(jī)組鍋爐為亞臨界參數(shù)自然循環(huán)汽包爐、一次中間再熱、單爐膛、平衡通風(fēng)、半露天布置、固態(tài)排渣。鍋爐爐膛斷面尺寸為13328.6mm×13994.5mm,采用螺紋管作為爐膛高熱負(fù)荷區(qū)域水冷壁。鍋爐為擺動式直流燃燒器切圓燃燒方式,5套中速磨直吹式送粉系統(tǒng),5層一次風(fēng)噴嘴布置,燃用設(shè)計煤種時4層運(yùn)行帶B-MCR,布置3層點(diǎn)火油槍,并在下層一次風(fēng)噴口設(shè)有微油點(diǎn)火系統(tǒng)。

        2 鍋爐空預(yù)器燒損事故原因分析

        2.1 鍋爐點(diǎn)火能量不足

        鍋爐點(diǎn)火能量不足,油和煤粉均燃燒不完全,未燃盡的可燃物在空預(yù)器蓄熱元件內(nèi)沉積。

        機(jī)組進(jìn)行鍋爐吹管工作時,鍋爐采用微油點(diǎn)火方式投A套制粉系統(tǒng)運(yùn)行,點(diǎn)火初期通過就地看火孔觀察,煤粉著火距離較遠(yuǎn),煙囪冒不正常的黑煙,A煤層4只火檢信號波動大,經(jīng)常出現(xiàn)2只火檢信號同時小于10%。隨即進(jìn)行磨入口一次風(fēng)和二次風(fēng)調(diào)整:降低磨煤機(jī)一次風(fēng)量,關(guān)小上層輔助風(fēng)風(fēng)門及周界風(fēng)風(fēng)門,增大分離器轉(zhuǎn)速,使煤粉變細(xì)。同時開大微油點(diǎn)火暖風(fēng)器氣源門開度,從而提高磨出口一次風(fēng)溫度使煤粉更容易燃燒。但從就地觀火孔和火焰電視觀察,燃燒情況沒有明顯改善。

        鍋爐設(shè)計用煤為貧煤(低位發(fā)熱量20.54MJ/kg,干燥無灰基揮發(fā)份為14%),而4只微油點(diǎn)火油槍(單只油槍出力為250kg/h)根本無法滿足本機(jī)組入爐貧煤的點(diǎn)火能量要求,造成爐內(nèi)燃燒不良,并且由于爐內(nèi)為油煤混燃,煤油搶風(fēng)導(dǎo)致油和煤粉燃燒均不完全,殘油粘附未燃盡煤粉沉積在水平煙道、受熱面和預(yù)熱器波紋板上。點(diǎn)火初期入爐煤質(zhì)和在煙道尾部取樣的灰樣工業(yè)分析結(jié)果對比,可以證實(shí)當(dāng)時大量未燃盡煤粉的存在。

        鍋爐點(diǎn)火約3h以后,由于爐內(nèi)燃燒狀況沒有明顯好轉(zhuǎn),煙囪持續(xù)冒黑煙,投入微油點(diǎn)火系統(tǒng)輔助油槍(單只輔助油槍出力200kg/h)。投入4只微油點(diǎn)火的輔助油槍,此后無論是圖像火檢電視、還是就地看火孔,燃燒情況大有改觀,微油點(diǎn)火4只火檢信號穩(wěn)定,強(qiáng)度均維持在90以上。

        2.2 空預(yù)器吹灰效果不好

        空預(yù)器的吹灰器和水沖洗裝置是為消除空預(yù)器堵灰和防止發(fā)生二次燃燒而專門設(shè)置的,當(dāng)空預(yù)器蓄熱元件內(nèi)沉積了未燃盡的可燃物時,如果吹灰器能夠正常投入使用并且效果良好,將不至于造成可燃物長時間的大量積存。而水沖洗在吹灰器不能達(dá)到理想效果時,將成為唯一積極的和行之有效的防止發(fā)生二次燃燒的方法。

        2.3 對二次燃燒判斷不及時

        鍋爐在著火不良、煙囪持續(xù)冒黑煙的情況下運(yùn)行3h,未投大油槍助燃,造成點(diǎn)火初期大量未燃盡燃料在尾部煙道的沉積。后來空預(yù)器入口煙溫不正常升高、空預(yù)器電機(jī)電流快速上漲至跳閘,空預(yù)器抱死。運(yùn)行人員立即關(guān)閉空預(yù)器前后所有煙氣、空氣擋板,防止受熱不均勻引起空預(yù)器變形,燜預(yù)熱器。此后空預(yù)器入口煙溫開始緩慢回落,可見空預(yù)器的二次燃燒得到了有效的控制。但是后來運(yùn)行人員為了冷卻預(yù)熱器,開啟引風(fēng)機(jī)出入口擋板讓其自然通風(fēng),結(jié)果入口煙溫急劇升高,空氣進(jìn)入預(yù)熱器補(bǔ)充了燃燒用的氧氣,加劇了空預(yù)器的二次燃燒。

        3 防范對策

        該爐微油點(diǎn)火系統(tǒng)不能達(dá)到冷態(tài)點(diǎn)爐的要求,今后鍋爐點(diǎn)火啟動時應(yīng)先投大油槍運(yùn)行,建立起一定的爐膛溫度及二次風(fēng)溫度時再投入制粉系統(tǒng)運(yùn)行。

        鍋爐啟動點(diǎn)火前進(jìn)行主油槍、微油油槍的霧化試驗(yàn),確保油槍霧化良好,對存在漏油、霧化不良的油嘴應(yīng)及時予以更換。鍋爐在投油或低負(fù)荷運(yùn)行階段,尤其應(yīng)注意油的完全燃燒,根據(jù)燃料性質(zhì)、鍋爐過剩空氣系數(shù)及霧化顆粒及霧化角度調(diào)整好燃燒工況,保持最佳的霧化狀態(tài)。

        鍋爐在點(diǎn)火前,檢查了電除塵極板、灰斗積灰情況,并進(jìn)行大風(fēng)量爐膛吹掃,確保極板清潔、輸灰管道暢通,待煙囪內(nèi)排出的空氣干凈無灰時方才進(jìn)行點(diǎn)火工作。

        定期檢查空預(yù)器火災(zāi)報警裝置和水沖洗設(shè)備,確保其可靠性。發(fā)現(xiàn)預(yù)熱器二次燃燒,應(yīng)立即手動MFT,立即停用所有吸風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)和一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行。如出現(xiàn)空氣預(yù)熱器抱死情況,在燜空氣預(yù)熱器的過程中,關(guān)閉油系統(tǒng)的所有閥門,停止油循環(huán);關(guān)閉所有煙風(fēng)通道上的門和擋板,盡可能地避免空氣進(jìn)入預(yù)熱器。打開蒸汽吹灰裝置對空預(yù)器吹掃,同時打開水沖洗系統(tǒng)閥門進(jìn)行水沖洗,打開空預(yù)器下部灰斗排水口排水。為防止導(dǎo)向軸承油室著火,應(yīng)采取措施對導(dǎo)向軸承油室進(jìn)行水澆降溫。只有確認(rèn)二次燃燒已被徹底撲滅后,才能停止蒸汽吹掃和關(guān)閉水沖洗閥門。在進(jìn)入空預(yù)器內(nèi)部檢查時,應(yīng)手持滅火器材,撲滅殘存火源。

        除按運(yùn)行規(guī)程做好防止空氣預(yù)熱器著火的反事故措施外,還應(yīng)注意以下幾個方面的問題:(1)提早介入,掌握鍋爐廠空預(yù)器吹灰系統(tǒng)設(shè)計要求、吹灰器功能、設(shè)計院吹灰蒸汽管網(wǎng)的設(shè)計,確保吹灰器及輔汽系統(tǒng)滿足鍋爐啟動初期低負(fù)荷運(yùn)行的要求。

        (2)鍋爐首次點(diǎn)火前,要求空氣預(yù)熱器水沖洗系統(tǒng)安裝調(diào)試完畢,并經(jīng)通水試驗(yàn),水量充足,水壓滿足空氣預(yù)熱器消防要求,確保一旦空氣預(yù)熱器著火,必要的消防措施能及時到位,避免事故擴(kuò)大。

        (3)對空氣預(yù)熱器的安裝質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督檢查,做好空預(yù)器蓄熱元件的保護(hù)工作,防止異物落入波形板內(nèi)。鍋爐點(diǎn)火前,還應(yīng)組織對空預(yù)器進(jìn)行全面檢查、清理異物。

        (4)空預(yù)器吹灰器的作用是有限的,例如空預(yù)器中間層下部傳熱元件易堵灰,吹灰器一般不能清除。另外,某些可燃物結(jié)垢也只能用水沖洗來清除。因此,鍋爐首次點(diǎn)火吹管后,應(yīng)再次組織對空預(yù)器吹灰進(jìn)行全面檢查,如有必要,應(yīng)對吹管結(jié)束后空預(yù)器進(jìn)行1次空預(yù)器堿沖洗。已經(jīng)投入運(yùn)行的鍋爐也應(yīng)定期進(jìn)行堿沖洗,周期為1~2次/年。水清洗后一定要烘干空預(yù)器,否則空預(yù)器將很快發(fā)生腐蝕、堵灰。

        (5)盡量避免僅1-2支油槍長期運(yùn)行,且嚴(yán)禁在爐膛溫度較低時頻繁試投油槍。油槍投入初期,應(yīng)派專人到看火孔觀察油槍燃燒狀況,確保霧化質(zhì)量,避免尾部低煙速積油。

        (6)保證霧化蒸汽壓力、吹灰蒸汽壓力及過熱度,確保油槍霧化質(zhì)量和吹灰效果。鑒于激波吹灰器對尾部積油吹灰效果不及蒸汽吹灰器,更要注意鍋爐點(diǎn)火初期及煤、油混燒階段空氣預(yù)熱器的安全。

        (7)要投入一定數(shù)量的油槍,保證有一定的爐膛溫度后,才能投入煤粉燃燒器運(yùn)行。嚴(yán)禁在低爐膛溫度下過早投運(yùn)煤粉火嘴,確保煤粉著火燃燒,避免未著火煤粉進(jìn)入空氣預(yù)熱器沉集。

        8 )加強(qiáng)監(jiān)視,準(zhǔn)確判斷,果斷處理在運(yùn)行過程中,要加強(qiáng)對排煙溫度、空氣預(yù)熱器電流、阻力,吹灰蒸汽參數(shù)、爐膛燃燒等運(yùn)行情況的監(jiān)視,及時發(fā)現(xiàn)事故預(yù)兆,果斷采取措施,及時消滅空氣預(yù)熱器局部著火,避免大面積著火的發(fā)生。建議有條件的單位,裝設(shè)空氣預(yù)熱器著火探測系統(tǒng),及時探測出早期局部著火情況,將事故消滅在萌芽狀態(tài)。

        結(jié)語

        總之,鍋爐空氣預(yù)熱器燒損事故對鍋爐安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著嚴(yán)重威脅,電廠鍋爐運(yùn)行人員切不可對燒損事故的防范掉以輕心。為了確保空預(yù)器的安全運(yùn)行,應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視煙氣溫度、空預(yù)器電流和前后壓差等重要參數(shù),一旦事故發(fā)生,必須果斷按規(guī)章制度進(jìn)行處理,這樣才能避免空氣預(yù)熱器燒損面積的擴(kuò)大,減少事故損失。

        [1]劉建國,29-型回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器燒損的分析及處理[J].華東電力,2003(02).

        [2]段學(xué)農(nóng) 陳文 雷霖 徐湘滬,回轉(zhuǎn)式空預(yù)器局部燒損事故分析及預(yù)防[J].湖南電力,2008(05).

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