侯本杰,劉 海(山東中實易通集團有限公司,濟南 250002)
回轉(zhuǎn)式空預(yù)器局部二次燃燒事故分析及預(yù)防措施
侯本杰,劉 海
(山東中實易通集團有限公司,濟南 250002)
通過對某電廠回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器局部二次燃燒事故發(fā)生原因的分析,提出了處理方法及新建機組的預(yù)防措施,對新建機組的調(diào)試、運行具有借鑒意義。
回轉(zhuǎn)式空預(yù)器;局部二次燃燒;新建機組
鍋爐空氣預(yù)熱器是利用鍋爐尾部的煙氣余熱來加熱空氣的換熱設(shè)備。回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器是目前我國大容量機組采用的主要型式。
某電廠660MW機組鍋爐空氣預(yù)熱器在鍋爐吹管過程中發(fā)生二次燃燒事故,造成部分蓄熱元件被燒壞,機組投產(chǎn)工期受到嚴重影響,現(xiàn)就事故發(fā)生過程原因進行分析,并提出應(yīng)對措施以防止新建機組類似事件再次發(fā)生。
2015年12月19號,鍋爐首次點火進行吹管工作。由于是首次點火,因此要試投每個大油槍,30個大油槍試完后停運。同時,為節(jié)約燃油,投入微油油槍(6個),投入A磨暖風(fēng)器,在A磨煤機暖磨合格后,啟動磨煤機,進行鍋爐升溫升壓,等壓力升到 開啟臨吹門。磨煤機給煤量30t/h,控制吹管次數(shù)每小時3-4次。此時,B引風(fēng)機、A/B送風(fēng)機、A/B一次風(fēng)機運行,空氣預(yù)熱器吹灰器連續(xù)投入運行。2015年12月21號00∶30,A空預(yù)器電流開始在17~25A范圍內(nèi)波動。00∶40,A空預(yù)器出口溫度有升高趨勢。此時,A空預(yù)器進口煙溫240℃,出口煙溫85℃。01∶03,A空預(yù)器發(fā)出火災(zāi)報警信號,巡檢人員報告A空預(yù)器冷端觀察孔見火星,經(jīng)各方確認后緊急停爐。02∶07,A、B一次風(fēng)機降出力后停止運行,期間A空預(yù)器沒有冷風(fēng)的冷卻,造成出口溫度升高很快,最高達到155℃。02∶10,停運送、引風(fēng)機,關(guān)閉空預(yù)器進、出口各風(fēng)煙擋板,進行燜爐。此時,A空預(yù)器出口溫度在逐漸降低,空預(yù)器吹灰器一直投入運行。02∶32,就地啟動低壓沖洗水泵,投入A空預(yù)器沖洗水,進行滅火。02∶58,A空預(yù)器內(nèi)火熄滅,停運空預(yù)器沖洗水泵,繼續(xù)投入A空預(yù)器吹灰器,繼續(xù)隔離A空預(yù)器,將空預(yù)器內(nèi)充滿蒸汽,隔絕空氣,防止復(fù)燃。事故過程中,A空預(yù)器出口煙溫明顯增長,B空預(yù)器出口煙溫基本正常,沒有顯著變化。A空預(yù)器電機電流在故障過程中有波動及增加趨勢,經(jīng)滅火處理后,電流恢復(fù)正常。待A空預(yù)器入口煙溫降到100℃時,停運A空預(yù)器主電機,啟動A空預(yù)器啟動馬達。事故后進入A空預(yù)器檢查,發(fā)現(xiàn)空預(yù)器相鄰2個倉格的中間2箱換熱元件燒損,需要重新更換,其他桁架、換熱元件、密封片等完好。
空預(yù)器的金屬傳熱元件由波紋板式蓄熱元件組成,這些受熱元件被緊密地放置在扇形隔倉內(nèi),單位體積受熱面很高,由于流通空間狹小,很容易造成可燃物沉積。在鍋爐啟動初期,由于煤油混燒,爐膛內(nèi)大量沒有完全燃燒的可燃物隨煙氣流在空氣預(yù)熱器蓄熱元件內(nèi)沉積,如果吹灰效果不好,一旦氧化升溫達到著火條件,便會發(fā)生著火燃燒,造成受熱元件燒損[1]。
2.1空預(yù)器波紋板相互重疊
事故發(fā)生后,檢查燒壞的倉格,發(fā)現(xiàn)其波紋板相互重疊無縫隙,導(dǎo)致通道不暢通,大量未燃盡煤粉未被帶走,在此聚集發(fā)燒燃燒,上下兩個倉格接觸的地方燃燒嚴重,由此可以判斷著火是從上下兩個倉格接觸面開始的。
2.2空預(yù)器吹灰器設(shè)計不完善
事故后,檢查空預(yù)器吹灰器,發(fā)現(xiàn)在整個吹灰器槍體上只有三個噴頭,不足以輻射整個空預(yù)器的半徑范圍。為了保證吹灰范圍覆蓋空預(yù)器的整個半徑,增加了兩個噴頭。
2.3吹灰壓力較低
空預(yù)器吹灰器設(shè)計壓力0.8-1.2MPa。鍋爐啟動初期,空預(yù)器吹灰器汽源來自于輔汽聯(lián)箱,輔汽聯(lián)箱蒸汽取自于老廠供汽,最高壓力只有0.8MPa,而且汽動給水泵、風(fēng)機暖風(fēng)器等用戶較多,壓力極不穩(wěn)定,吹灰壓力只有0.5MPa,過熱度也比較低,不能保證空預(yù)器吹灰效果。
2.4安裝異物的殘留
事故后,進入空預(yù)器內(nèi)檢查,發(fā)現(xiàn)有焊條、硬紙片、保溫棉等異物,這些異物均是安裝過程中殘留的。同時在裝設(shè)脫硝模塊時,未對空預(yù)器做好防范措施,且安裝完成后,未進行雜物的全面清理。設(shè)備運行時造成使蓄熱元件局部堵塞,進而造成可燃物沉積,發(fā)生部分倉格燃燒。
2.5吹管期間低負荷運行時間太長
本機組吹管采用降壓吹管方式,一層微油油槍投運,一臺磨煤機運行。為控制吹管時間間隔,磨煤機維持最低給煤量,這就造成爐膛溫度較低。油煤一直混燒,同時由于尾部煙氣流速低,未燃盡可燃物極易在空預(yù)器蓄熱元件上沉積。
綜上所述,空預(yù)器波紋板相互重疊、吹灰器設(shè)計上的不足、空預(yù)器上部安裝異物的存在、長時間低負荷運行導(dǎo)致未燃盡的可燃物在空預(yù)器蓄熱元件上沉積等因素的綜合積累,是本次空預(yù)器局部著火燃燒的原因。
發(fā)生尾部煙道二次燃燒事故最直接的判斷依據(jù)就是尾部煙道內(nèi)各點煙溫變化情況,特別是排煙溫度迅速升高,且進出口煙溫偏差極小,同時,煙道尾部氧含量降至零,煙囪不正常地冒黑煙,空氣預(yù)熱器煙道四周保溫層也有煙氣串出時,應(yīng)予以重視以便及早采取相應(yīng)處理措施。對于運行鍋爐,當(dāng)發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)象時,操作人員應(yīng)通過觀察孔進行全面檢查并調(diào)整燃燒。當(dāng)空氣預(yù)熱器或煙道內(nèi)部煙溫迅速上升,并有二次燃燒現(xiàn)象出現(xiàn)時,應(yīng)立即手動MFT,緊急停爐;立即停止所有風(fēng)機,關(guān)閉煙、風(fēng)擋板,使鍋爐處于密閉狀態(tài),嚴禁打開人孔門對空氣預(yù)熱器通風(fēng),并持續(xù)投入蒸汽吹灰系統(tǒng)對空氣預(yù)熱器進行吹掃。
在鍋爐啟動初期,尤其是調(diào)試階段,由于煤油混燒,大量未燃盡的可燃物沉積在傳熱元件上是空預(yù)器著火的關(guān)鍵因素。某廠空氣預(yù)熱器局部燒損,暴露了設(shè)計、安裝、運行等多方面的諸多問題,應(yīng)該引起有關(guān)方面的高度重視。
一般情況下,空預(yù)器二次燃燒事故不會頻繁發(fā)生,一些電廠可能從未發(fā)生過,對它的防范往往掉以輕心,但空預(yù)器一旦發(fā)生二次燃燒,往往會造成設(shè)備的巨大損壞。因此,運行中電廠的運行人員要嚴密監(jiān)視煙氣溫度、空預(yù)器電流和前后壓差等重要參數(shù),加強對二次燃燒事故的防范。一旦事故發(fā)生,必須采取果斷措施,按規(guī)章制度進行處理。
[1]江志光.回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器二次燃燒的探討[J].華東電力,1998,(02):12-13.
10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.227
侯本杰(1986-),男,助理工程師,主要從事電廠鍋爐調(diào)試技術(shù)工作。