唐萬(wàn)廷

摘 ?要：某電廠300MW機(jī)組采用東方鍋爐廠中儲(chǔ)式、四角切圓燃煤鍋爐，這也是我國(guó)目前300MW機(jī)組的主要類型，中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)本身有很多優(yōu)點(diǎn)，如調(diào)節(jié)靈敏方便、鍋爐運(yùn)行燃料供應(yīng)可靠性高，但較為突出的缺點(diǎn)是系統(tǒng)復(fù)雜、有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)性，尤其是在目前該煤源復(fù)雜的情況下，熱值及揮發(fā)份忽高忽低，使用高揮發(fā)份高熱值煤種極易造成粉倉(cāng)溫度高，甚至引起制粉系統(tǒng)爆炸;煤粉揮發(fā)份高，燃燒提前，煤粉在燃燒器噴口內(nèi)部燃燒，容易燒壞火嘴。該文旨在討論如何控制摻燒高揮發(fā)份高熱值煤種產(chǎn)生的一系列問(wèn)題，保證機(jī)組的安全可靠運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：300MW ?高揮發(fā)份 ?粉倉(cāng)溫度

中圖分類號(hào)：TM31 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）10（c）-0053-02

1 ?該電廠中儲(chǔ)式燃煤鍋爐的優(yōu)缺點(diǎn)及目前現(xiàn)狀

該電廠采用東方鍋爐廠中儲(chǔ)式、四角切圓燃煤鍋爐，配置A、B、C、D這4臺(tái)球磨機(jī)和A、B兩個(gè)粉倉(cāng)，A、B制粉系統(tǒng)對(duì)應(yīng)A粉倉(cāng)，C、D制粉系統(tǒng)制粉對(duì)應(yīng)B粉倉(cāng)，通過(guò)齒索式輸粉機(jī)實(shí)現(xiàn)各制粉系統(tǒng)之間倒粉，每角燃燒器共有17層噴口，其中一次風(fēng)噴口5層（A、B、C、D、E），二次風(fēng)噴口9層（AA、AB、BC、CC、DD、DE、EF、GG及頂二次風(fēng)），其中3層（AB、BC、DE）二次風(fēng)噴口設(shè)有大流量油槍，B層燃燒器內(nèi)布置有點(diǎn)火用小油槍。長(zhǎng)期低負(fù)荷運(yùn)行，僅投運(yùn)三層燃燒器。摻燒高揮發(fā)份高熱值煤種主要存在兩方面問(wèn)題：一是粉倉(cāng)溫度容易升高;二是火嘴著火提前，燒壞火嘴。該電廠300MW燃煤鍋爐設(shè)計(jì)煤種為干燥無(wú)灰基Vdaf約14.8%貧煤煤種，高揮發(fā)份高熱值煤種直接上倉(cāng)極易造成制粉系統(tǒng)自燃，甚至爆炸，兼有燃燒提前，燒壞火嘴，按25項(xiàng)反措要求中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)不適用于干燥無(wú)灰基Vdaf超過(guò)25%煤種，未摻燒直接上倉(cāng)，曾致使該電廠300MW機(jī)組出現(xiàn)粉倉(cāng)溫度高，嚴(yán)重時(shí)粉倉(cāng)溫度高達(dá)300℃，出現(xiàn)過(guò)粉倉(cāng)吸潮管燒紅的現(xiàn)象，多個(gè)火嘴箱體燒紅、燒穿，如未及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理，后果不堪設(shè)想。所以必須制定相應(yīng)措施，防止此類不安全事件的發(fā)生。

2 ?摻燒高揮發(fā)份高熱值煤種相關(guān)安全措施

（1）結(jié)合該電廠實(shí)際，為兼顧防止粉倉(cāng)溫度高結(jié)塊和防止燃燒器噴口燒損，摻配高揮發(fā)份高熱值煤種優(yōu)先選用中低熱值（低位發(fā)熱量Qnet，ar<21000kJ/kg）高揮發(fā)份（Vdaf>30%）高揮發(fā)份高熱值煤種與該地?zé)熋夯蛘吲c中低熱值中低揮發(fā)份（Vdaf<26%）煤種搭配1∶1比例摻配，高揮發(fā)份煤種比例不超過(guò)50%。

（2）由于此煤種的特性，較其他煤種易結(jié)焦，為此制定規(guī)范的吹灰制度，嚴(yán)格按定期工作要求進(jìn)行受熱面吹灰防止結(jié)大焦、折焰角垮灰。隨時(shí)關(guān)注撈機(jī)內(nèi)出渣情況，出現(xiàn)掉大焦時(shí)要及時(shí)調(diào)整配風(fēng)，開(kāi)大周界風(fēng)、輔助風(fēng)、燃盡風(fēng)，燃燒器保證四角切圓形成良好，保證低負(fù)荷燃燒穩(wěn)定。

（3）消除現(xiàn)場(chǎng)漏粉積粉火災(zāi)隱患。高揮發(fā)份意味著高自燃性，防止泄露自燃非常重要，當(dāng)出現(xiàn)燃燒器漏粉，盡快停運(yùn)燃燒器對(duì)應(yīng)給粉機(jī)關(guān)閉一次風(fēng)門，防止積粉自燃引發(fā)火災(zāi)事故。加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)巡視，出現(xiàn)漏粉產(chǎn)生揚(yáng)塵時(shí)立即制止該區(qū)域的動(dòng)火工作防止出現(xiàn)粉塵爆炸，同時(shí)要求作業(yè)人員要采取措施防止揚(yáng)塵措施。制粉系統(tǒng)啟停時(shí)先倒冷風(fēng)，操作熱風(fēng)門應(yīng)緩慢控制磨煤機(jī)出口溫度緩慢上升下降。制粉系統(tǒng)超過(guò)72h未運(yùn)行應(yīng)及時(shí)切換。加強(qiáng)原煤倉(cāng)監(jiān)視，制粉系統(tǒng)各種消防及充惰設(shè)備隨時(shí)可靠備用。通過(guò)一系列措施，防止煤粉自燃發(fā)生。

3 ?摻配高揮發(fā)份高熱值煤種預(yù)防粉倉(cāng)溫度高措施

（1）為防止粉倉(cāng)溫度高，從源頭上控制粉倉(cāng)溫度。首先磨煤機(jī)出口溫度控制在67℃～73℃之間，制粉系統(tǒng)停運(yùn)前將木塊分離器清理干凈，充分抽粉。其次停運(yùn)備用磨煤機(jī)出口溫度控制在50℃以下。對(duì)于摻配高揮發(fā)份煤種的制粉系統(tǒng)，在該煤種未用完前盡量保持運(yùn)行，避免高揮發(fā)份高熱值煤種在制粉系統(tǒng)內(nèi)部積存自燃。

（2）定期切換燃燒器，做到粉倉(cāng)無(wú)大量煤粉長(zhǎng)時(shí)間存留，積熱自燃，也是控制粉倉(cāng)溫度升高的非常重要的措施。我們采取分時(shí)段有針對(duì)性地投運(yùn)未運(yùn)行的給粉機(jī)，低負(fù)荷時(shí)，火嘴投運(yùn)有限，在把握“高濃度集中燃燒”的原則下，根據(jù)火嘴對(duì)應(yīng)制粉系統(tǒng)的實(shí)際情況（見(jiàn)表1），白班切換至ABC層給粉機(jī)，保持B粉倉(cāng)煤粉流動(dòng)，中班投運(yùn)BCD層、E1、E2給粉機(jī)，早班投運(yùn) BCD層加E3、E4給粉機(jī)，如發(fā)生影響機(jī)組燃燒穩(wěn)定可短時(shí)將給粉機(jī)切換，制粉系統(tǒng)均勻切換運(yùn)行，保持各粉位平衡，相差不大，夜班粉倉(cāng)降粉，有效合理地安排給粉機(jī)的運(yùn)行方式。

（3）粉位的平衡對(duì)于煤粉的流動(dòng)性至關(guān)重要，這也能更好地維持燃燒穩(wěn)定，同時(shí)能使長(zhǎng)時(shí)間積存的煤粉量降到最低。維持各粉倉(cāng)粉位正常（2.0～3.0m），控制粉倉(cāng)最高點(diǎn)溫度小于75℃，采取切換制粉系統(tǒng)、改變制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式、申請(qǐng)加負(fù)荷多投給粉機(jī)等措施，粉倉(cāng)溫度超過(guò)150℃，平穩(wěn)緩慢地充二氧化碳降溫，充二氧化碳時(shí)粉倉(cāng)密閉。出現(xiàn)粉倉(cāng)測(cè)點(diǎn)溫度超過(guò)80℃時(shí)切換給粉機(jī)至對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)區(qū)域的給粉機(jī)運(yùn)行，燒掉可能自燃的積粉。一般情況下粉倉(cāng)溫度控制80℃，若過(guò)早的充二氧化碳降溫，會(huì)造成粉倉(cāng)局部溫度低，煤粉板結(jié)，降低其流動(dòng)性，給粉機(jī)不來(lái)粉或者卡澀，長(zhǎng)時(shí)間積存，溫度易升高自燃，板結(jié)情況會(huì)繼續(xù)惡化，所以我們選擇在150℃時(shí)才對(duì)其充二氧化碳降溫。

4 ?摻配高揮發(fā)份高熱值煤種防止燃燒器燒壞的措施

（1）控制送粉風(fēng)溫，能更好地抑制著火提前。通過(guò)開(kāi)啟空預(yù)器旁路冷風(fēng)門降低一次風(fēng)溫至220℃～240℃運(yùn)行，風(fēng)粉混合物溫度≯160℃，也可適當(dāng)提高一次風(fēng)壓（風(fēng)速）運(yùn)行，但優(yōu)先選擇降低風(fēng)溫運(yùn)行，運(yùn)行中加強(qiáng)粉管風(fēng)速、濃度、粉管溫度監(jiān)視，防止堵管。粉管風(fēng)速不低于20m/s，粉管濃度不高于0.5，控制粉管風(fēng)粉混合器后溫度150℃～160℃之間（根據(jù)該廠煤種實(shí)際情況，參考DL/T5145-2012《火力發(fā)電廠制粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算技術(shù)規(guī)定》、JB/T 10440-2002《大型煤粉鍋爐爐膛及燃燒器設(shè)計(jì)性能規(guī)范》）。一旦運(yùn)行中個(gè)別燃燒器出現(xiàn)輕微噴火，應(yīng)降低給粉機(jī)轉(zhuǎn)速粉管煤粉濃度，甚至停運(yùn)給粉機(jī)吹管至不噴火為止，同時(shí)開(kāi)大周界風(fēng)至100%。

（2）使用高揮發(fā)份高熱值煤種摻燒普通煙煤時(shí)，注意看火看焦看渣，根據(jù)看火、原煙氣硫份情況適時(shí)調(diào)整一次風(fēng)溫、風(fēng)速等參數(shù)。發(fā)現(xiàn)燃燒器噴口有結(jié)焦時(shí)及時(shí)清除、著火距離過(guò)近時(shí)進(jìn)一步開(kāi)大甚至全開(kāi)周界風(fēng)并提高一次風(fēng)速10%～20%，對(duì)于B層燃燒器可開(kāi)大小油槍助燃風(fēng)門，防止燃燒器燒壞。

（3）鑒于火嘴溫度異常時(shí)伴有火檢燒壞的情況出現(xiàn)，采取加強(qiáng)火檢、燃燒器壁溫及火焰電監(jiān)視等措施，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)檢查處理，特別是出現(xiàn)給粉機(jī)失去火檢跳閘時(shí)要立即就地檢查燃燒器有無(wú)結(jié)焦及燒損情況。

5 ?結(jié)語(yǔ)

摻燒高揮發(fā)份高熱值煤，控制粉倉(cāng)溫度和防止燃燒器燒壞至關(guān)重要，我們?cè)诓扇∠嚓P(guān)措施時(shí)，結(jié)合該廠的實(shí)際情況，比如設(shè)備老化、粉倉(cāng)吸潮管易堵塞，采取了相應(yīng)的措施，及時(shí)疏通，通過(guò)測(cè)量其溫度加強(qiáng)監(jiān)視等，旨在保證每個(gè)環(huán)節(jié)都安全可靠，最大限度地保證機(jī)組安全，通過(guò)上述一系列措施，該電廠300MW機(jī)組，在使用高揮發(fā)份高熱值煤種時(shí)，未出現(xiàn)粉倉(cāng)溫度異常升高及燃燒器燒壞的情況。

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