〔摘要〕近年來，國(guó)內(nèi)燃煤市場(chǎng)供應(yīng)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(zhì)相近無煙煤的混煤。由于燃用非設(shè)計(jì)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(dǎo)致鍋爐滅火事故發(fā)生。因此，針對(duì)這一難題，分別結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行方式及配煤情況進(jìn)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(shí)現(xiàn)了鍋爐長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。取得了明顯的安全與經(jīng)濟(jì)效益。
　　〔關(guān)鍵詞〕鍋爐；滅火；原因分析；對(duì)策
　　1、前言
　　近年來,我國(guó)出現(xiàn)了全國(guó)性的電煤緊缺局面,火電廠燃料供應(yīng)十分緊張,原設(shè)計(jì)煤種已無法滿足鍋爐生產(chǎn)的需要,在廣東省內(nèi)，原來燃用貧煤或無煙煤的電廠鍋爐已經(jīng)開始燃用越南鴻基無煙煤為主或煤質(zhì)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(yīng)用基揮發(fā)份有時(shí)低到3%左右，灰份達(dá)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(jīng)濟(jì)性差等。具體針對(duì)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(zhì)的煤,故入廠煤有近20多種,特性各異而且都偏離設(shè)計(jì)煤種,影響了鍋爐運(yùn)行安全,造成鍋爐燃燒不穩(wěn)甚至滅火跳機(jī),2007年#2號(hào)鍋爐滅火達(dá)10次。燃煤偏離設(shè)計(jì)煤種還導(dǎo)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(dá)17.9%,燃燒效率嚴(yán)重下降;鍋爐燃燒不穩(wěn)或滅火處理時(shí)要消耗大量燃油,2007年#2號(hào)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(jìn)一步提高摻燒非設(shè)計(jì)煤種的安全性，全面提高電廠的經(jīng)濟(jì)效益，針對(duì)云浮發(fā)電廠#2鍋爐的特性，以及鍋爐在燃用非設(shè)計(jì)煤種所表現(xiàn)出來的技術(shù)特點(diǎn)，我們通過對(duì)不同煤種摻燒的燃燒運(yùn)行調(diào)整方面進(jìn)行分析論證，經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)，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(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)運(yùn)行的嚴(yán)重事故，它不僅導(dǎo)致少發(fā)電、重新點(diǎn)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(shí)會(huì)使汽溫迅速下降，有可能造成減負(fù)荷甚至停機(jī)；鍋爐滅火后，主要參數(shù)、機(jī)組負(fù)荷迅速下降，除氧器壓力也下降，如果調(diào)整不及時(shí)，給水泵有可能汽化，造成鍋爐嚴(yán)重缺水；如果在滅火時(shí)未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和切斷燃料或油槍漏油，可能會(huì)引發(fā)滅火放炮等，這些都是鍋爐的嚴(yán)重事故。一旦出現(xiàn)，輕則影響鍋爐的使用壽命，重則停機(jī)、停爐，更嚴(yán)重的可能導(dǎo)致鍋爐甚至汽輪機(jī)損壞。另外滅火還導(dǎo)致鍋爐和汽輪機(jī)受到反復(fù)交變熱應(yīng)力的作用，對(duì)設(shè)備的壽命會(huì)有一定影響。因此，從理論和實(shí)踐的基礎(chǔ)上仔細(xì)分析引起鍋爐滅火的各種因素，對(duì)機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)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(fù)荷太低，爐內(nèi)溫度低，燃燒不穩(wěn)，但又沒能及時(shí)投油助燃；煤質(zhì)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(zhì)易結(jié)焦或煤種突變，也易引起滅火。風(fēng)量調(diào)整不當(dāng)，如一次風(fēng)速太大，風(fēng)粉比例失調(diào)，過剩空氣系數(shù)太大；爐膛負(fù)壓維持過大；制粉系統(tǒng)漏風(fēng)嚴(yán)重或者煤粉太粗，對(duì)燃燒都有一定影響；粉倉(cāng)粉位過低或坨粉，使給粉機(jī)下粉不均；爐膛大面積掉焦，使?fàn)t內(nèi)擾動(dòng)過大；除灰、打焦時(shí)間過長(zhǎng)，特別是低負(fù)荷時(shí)漏入大量冷空氣或大量沖水造成爐膛溫度過低而導(dǎo)致滅火；爐管爆破，大量汽水噴入爐膛將火焰撲滅；設(shè)備發(fā)生故障，如引、送、排粉機(jī)或廠用電消失等等；火焰檢測(cè)裝置選型與爐型不匹配、火焰檢測(cè)裝置安裝位置不當(dāng)、參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、部件故障、燃燒工況變化等都可能造成火焰檢測(cè)誤動(dòng)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(shù)骨干對(duì)造成鍋爐滅火的問題展開排查，并從以下幾個(gè)方面作出了分析：
　　（1）全年滅火月份所燃用的煤質(zhì)調(diào)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(biāo)準(zhǔn)煤的參數(shù)，與全年滅火次數(shù)較多的月份所燃用的煤質(zhì)進(jìn)行了對(duì)比，總結(jié)如表1。
　　表1配煤參數(shù)表

                        
　　通過對(duì)該表1的分析。發(fā)現(xiàn)，配煤的揮發(fā)分等參數(shù)是經(jīng)常變化的，且都是低揮發(fā)分，發(fā)熱量低。當(dāng)揮發(fā)分低于7.6、發(fā)熱量低于4900時(shí)，燃燒不穩(wěn)定，負(fù)荷帶不高。且負(fù)荷上下波動(dòng)幅度較大。這是導(dǎo)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(jī)中間儲(chǔ)倉(cāng)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(xì)粉分離器將分離后形成乏氣，乏氣一部分重新回到磨煤機(jī)進(jìn)口，增加磨煤機(jī)的通風(fēng)出力，另一部分乏氣直接進(jìn)入爐膛燃燒（如圖1），這就是所說的三次風(fēng)。三次風(fēng)的特點(diǎn)是溫度低，水分大，煤粉細(xì)，而且?guī)в?5%的細(xì)煤粉。啟停制粉系統(tǒng)如不嚴(yán)格按照規(guī)程規(guī)定操作會(huì)令爐膛負(fù)壓上下波動(dòng)較大，且三次風(fēng)進(jìn)入爐膛后降低了爐內(nèi)溫度，對(duì)爐內(nèi)燃燒產(chǎn)生了較大擾動(dòng)，使燃燒不穩(wěn)，調(diào)整不當(dāng)會(huì)令爐膛滅火。此外，粉倉(cāng)粉位低，制粉系統(tǒng)斷煤或堵煤對(duì)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(hào)鍋爐燃燒器結(jié)構(gòu)示意圖
　　（3）爐膛結(jié)焦的影響
　　煤粉爐中，熔融的灰黏結(jié)在受熱面上的現(xiàn)象叫結(jié)焦，結(jié)焦對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行造成很大的危害。結(jié)焦若熔合成大塊時(shí)，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(fù)荷會(huì)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(jī)后，瞬間產(chǎn)生大量的水蒸氣，破壞撈渣機(jī)的水封，同時(shí)使?fàn)t底漏入大量冷風(fēng)，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(yán)重惡化，使?fàn)t膛負(fù)壓產(chǎn)生劇烈波動(dòng)（超限）或瞬間檢測(cè)不到火檢而保護(hù)動(dòng)作造起鍋爐滅火。
　　結(jié)焦與燃燒調(diào)整有關(guān)，一次風(fēng)壓過低，風(fēng)速過低，煤粉過細(xì)，著火早，二次風(fēng)速過大，四角風(fēng)量分配不均勻，四角燃燒器粉量不均勻等原因，均會(huì)引起煤粉氣流擦墻結(jié)焦。若鍋爐運(yùn)行中配風(fēng)不合理或風(fēng)量不足，氧量低，會(huì)使?fàn)t內(nèi)產(chǎn)生還原性氣氛。在投油穩(wěn)燃時(shí)，使用上層油槍，使得上層一次風(fēng)處熱負(fù)荷集中，局部爐溫高，達(dá)到灰熔點(diǎn)，導(dǎo)致鍋爐結(jié)焦。
　　3防止鍋爐滅火的對(duì)策
　　3.1針對(duì)煤質(zhì)變化較大，值長(zhǎng)、控長(zhǎng)在每天上班時(shí)第一時(shí)間與燃料溝通，了解當(dāng)班配煤情況。并把配煤方式通知到每位班員。當(dāng)揮發(fā)分低、發(fā)熱量低的煤時(shí)加強(qiáng)監(jiān)視燃燒參數(shù)，燃燒不穩(wěn)定時(shí)注意及時(shí)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(zhǎng)了解到這一數(shù)據(jù)后，接到加減負(fù)荷命令時(shí)親自在場(chǎng)指揮，密切監(jiān)視各參數(shù)的變化，并做出相應(yīng)正確的調(diào)整。
　　3.2啟停制粉系統(tǒng)時(shí)要防止?fàn)t膛燃燒受到較大的擾動(dòng)，要緩慢地調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)。要合理安排制粉系統(tǒng)的運(yùn)行方式，不得同時(shí)啟、停兩套以上制粉系統(tǒng)，啟停制粉系統(tǒng)操作一定要嚴(yán)格按照規(guī)程規(guī)定操作，嚴(yán)禁瞬間將排粉電流加到正常運(yùn)行。制粉系統(tǒng)斷煤或堵煤時(shí)，要及時(shí)投油穩(wěn)定燃燒，迅速恢復(fù)至正常。平時(shí)要保持較高粉位運(yùn)行（5米），每周定期對(duì)粉倉(cāng)進(jìn)行降粉一次，以免發(fā)生粉倉(cāng)內(nèi)積塊或搭橋的發(fā)生。
　　3.3要嚴(yán)格執(zhí)行吹灰制度，每天進(jìn)行吹灰工作時(shí)，值長(zhǎng)或控長(zhǎng)都在場(chǎng)指揮，時(shí)刻注意爐膛負(fù)壓的變化，隨時(shí)準(zhǔn)備投油助燃，發(fā)生燃燒不穩(wěn)時(shí)停止吹灰。投油時(shí)要使用下層油槍，保持一次風(fēng)壓和二次風(fēng)壓在合理范圍內(nèi)，提高風(fēng)量，保持氧量在4%以上；視受熱面結(jié)焦情況及時(shí)打焦，防止焦越積越大，影響鍋爐的安全運(yùn)行。
　　4結(jié)論
　　4.1實(shí)施后的后果
　　對(duì)策實(shí)施以后，從2008年1月—2008年12月份，根據(jù)機(jī)組運(yùn)行記錄和設(shè)備缺陷情況，#2鍋爐運(yùn)行工況較為穩(wěn)定，煤質(zhì)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(duì)策實(shí)施應(yīng)用后,使鍋爐燃用非設(shè)計(jì)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(jī)組長(zhǎng)時(shí)間帶高負(fù)荷安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，為云浮發(fā)電廠的安全生產(chǎn)做了貢獻(xiàn)，有效地減少了機(jī)組啟停次數(shù)和設(shè)備維護(hù)費(fèi)用。參照該廠機(jī)組啟停期間的有關(guān)費(fèi)用，把機(jī)組啟停按溫態(tài)啟動(dòng)15萬元/次計(jì)，每次滅火少發(fā)電2小時(shí)，每度電0.1元計(jì)，從2008年1月—2008年12月份的對(duì)策實(shí)施后共取得的經(jīng)濟(jì)效益
　　(1)節(jié)約穩(wěn)燃用油、減少鍋爐滅火啟動(dòng)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(shí)/次×10次滅火*0.1元/kwh=25萬元/年
　　參考文獻(xiàn)
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