300MW机组锅炉熄火问题分析.pdf

箜 鲞笪 塑 2 0 0 7年 8 月 湖 北 电 力 v o 1 3 1 4 a ug 2 0 07 3 0 0 mw 机组锅炉 熄火 问题分析 汪 霞 ( 江西省贵溪发电有限责任公 司，江西 贵溪3 3 5 4 0 0 ) 摘要 对某 3 0 0 mw 机组锅炉燃烧不稳定情况进行 了综合分析， 认为煤质 变差、 风煤 比不合 理、 漏风等综合不利 因素 引起着火点推迟 ， 导致火焰 离喷嘴较远 而超 出实际火检监测范围导致假熄火是 该 炉几 次熄 火的原 因 ， 并 就减 少此 类熄 火提 出 了改进 意见 和预 防措施 。 关键词 锅炉；熄火 ；改进措施 中图分类号 t k 2 2 7 1 文献标识码 a 文章编号 1 0 0 6 - 3 9 8 6 ( 2 0 0 7 ) 0 4 - 0 0 4 8 - 0 3 pr o b l e m s ana l y s i s o f fl a me o u t o f a 3 0 0 m w bo i l e r w ang xi a ( j i a n g x i g u i x i e l e c t r i c p o w e r g e n e r a t i o n c o ， l t d - ， g u i x i j i a n g x i 3 3 5 4 0 0， c h i n a ) a b s t r a c t b a s e d o n t h e c o m p r e h e n s i v e a n a l y s i s o f u n s t a b l e c o mb u s t i o n o f a 3 0 0 mw b o i l e r ， t h e ma j o r f a c t o r s s u c h a s c o a l ma i n p a r a me t e r s d e v i a t e d f r o m d e s i g n v a l u e， un r e a s o n a bl e a i r c o a l r a t i o， a i r l e a ka g e， c a u s e d i g ni t i o n p o i n t p o s t p o n e d， t h u s t h e c o mb u s t i o n fla me f a c e b e y o n d t h e a v a i l a b l e s c o p e o f fla me d e t e c t o r ， whi c h a r o s e t h e a c t i o n o f fla me o u t fi n a l l y， i mp r o v e me n t me a s u r e s t o r e d u c e fla me o u t o f b o i l e r a r e p r o p o s e d ke y wo r d s b o i l e r ；fl a m e o u t ；i mp r o v e m e n t me a s u r e s 江西贵溪发 电有限责任公司 2 x 3 0 0 m w 机组 6号 锅 炉 为 东 方 锅 炉 厂 制 造 的 d g 一 1 0 2 5 1 7 5 - 1 i 4 型亚 临界参 数 、 四角切 圆燃 烧 、 自然循 环汽包 炉 。锅 炉采用单 炉膛 n 型露天布置 ， 一次中间再热 ， 平衡 通风 ， 锅炉设计燃用烟煤 ， 煤粉燃烧器为百叶窗式水 平浓淡摆动式直流燃烧器 ， 每角燃烧器共布置 1 3层 喷 口， 自下 而 上 各 喷 口编 号 依 次 为 a a、 a、 a b 、 b 、 b c、 c 、 c c 、 c c 、 c 、 d e、 e、 e f 、 o f a。其 中 a、 b 、 c 、 d、 e为 5层一次风喷口， 其余 8层为二次风喷 口， 每个 一 次风喷 口均有周界风布置 ， 投产后对 b层 4只一 次风煤粉燃烧器进行了改造 ， 将 b层原有 的煤粉燃 烧器 改为 小 油 枪 燃 烧 器 。制 粉 系统 采 用 正 压 直 吹 式 ， 配 5台 z g m 9 5 n型 中速 磨 煤 机 。燃 油 装 置 主要 由 1 2套单只出力为 1 7 5 t h的机械雾化 大油枪及 气动推进器组成 ， 分别布置在 a b、 b c、 d e三层二次 风 喷 口中 ， 点火 油 采 用 0号 轻 柴 油 。该锅 炉 主要 设 计参数见表 1 ， 燃烧器设计参数见表 2 ， 设计煤质数 据见 表 3 。 该炉 自投产半年多以来 ， 出现了几次原因不 明 mf t动作 ， 导致熄火 。 收稿 13 期 】 2 0 0 7 -0 5 - 2 2 作者简介 】 汪霞 ( 1 9 7 3一) ， 女 ， 江西乐平人 ， 工程师。 48 表 1 锅炉主要设计参数 表 2 燃烧器 参数 ( 按设计煤质、 b m c r t况 ) 6 2 9 8 4 0 9 5 9 6 1 2 2 0 9 8 1 8 6 1 6 1 6 3 8 5 9 2 4 9 1 0 5 6 9 8 3 1 6 4 2 3 1 31 1 7 2 2 7 1 5 5 5 0 2 4 5 8 2 1 31 8 维普资讯 vo 1 31 4 aug 2 0 07 湖 北 电 力 笙 鲞 笙兰 塑 2 0 0 7 年8 月 1 熄火情况 介绍 6号 炉在 2 0 0 6年 1 2月 1日7 ：5 0和 1 2月 1日 1 1 ：0 6出现了两次锅炉熄火事故。 1 1 第 一次熄 火 事发前状态 ： 7 ：5 0负荷 2 7 3 m w， a b c d e 磨运行 ， 主汽压力 1 6 1 7 mp a ， 机组 手动控制， 总风 量 1 0 1 7 t h ， 炉膛负压 一5 6 5 p a ( 大量程 ) ， 总煤量 1 41 t h。 事件过程 ： 7 ：4 7 b磨断煤 ， 煤量从 3 6 t h降至 0 ， d c s系统 未 发“ b磨 断煤 ” 报警 ， 监 盘 发 现 b磨 断 煤后立即投 b c 3号油枪助燃 ， 此 时大屏幕监视炉膛 负压未有大幅度波动 ， 火检指示 比较稳定。7 ：4 9 左右燃烧 出现不稳 ， 火检信号闪烁频繁 ， 继续投 b c 层 1 、 4号角油枪助燃 ， 7 ：5 0左右 mf t保护动作 ， 首 出“ 全炉 膛熄 火 ” 。 1 2第 二次 熄火 事发前状态 ： 负荷 2 6 1 mw， a b c d e磨运 行 ， 主汽 压力 1 5 5 mp a ， 主 汽 温度 5 3 5 o c， 机 组 手 动 控制 ， 炉膛负压 一1 7 p a ( 大量程 ) ， 氧量 4 3 7 ， 一 次风 压 1 1 7 4 ， 总煤 量 1 4 6 t h 。 事件过程 ： 1 0 ：0 6 a b c d e磨运行 ， 1 0 ：2 6 燃烧稳定后 ， 退出所有大油枪 ， 保 留4根气化小油枪 运行。1 1 ：0 6左右突然 mf t保护动作 ， 首出“ 全炉 膛熄火” 。熄火前 a磨煤量 1 5 t h ， b c d e均 为 3 03 5 t h ， 火检 无 明显 闪烁 ， 水 位平 稳 。 2 原 因分 析 2 1煤质 影 响 按负荷计算 ， 2 7 3 mw 负荷对应设计煤 质耗煤 量为 1 0 3 t h ， 2 6 0 mw 对应设计煤质耗煤量为 9 8 t h ， 而熄火期 间历史记 录表明耗煤量在 1 4 51 5 0 t h ， 说明熄火时煤质热值 比设计煤质 热值 偏低 4 5 一 5 0 ， 具体 煤 质化 验结果 见 表 4 ， 可 见 挥发 份 也 大 大低于设计煤质 ， 而带直吹式制粉 系统锅炉对煤质 的适应性 比配 中储 式 制粉 系统 差 ， 如 果 再 加 上 煤 质 突变、 断煤等因素的扰动， 燃烧调整不及时很容易产 生 燃烧不 稳 甚至熄 火 。 表 4熄火 日煤质情况汇总表 2 2一次 风风 煤 比过 高 燃烧器设计风煤 比见表 5 ， 从燃烧器设计对应 风煤 比数据看 ， 均未超过 2 ， 而在该炉磨煤机实际运 行数 据看 ， 基本 在 2 5 3之 间 ， 甚 至超 过 3 ， 从 该炉 报警列表看， 经常出现磨煤机通风阻力高及磨煤机 压差高报警， 说明了该炉存在运行风煤 比过高现象。 表 5燃烧器设计对应风煤 比 一 次风 风煤 比增 加 ， 导致 一 次 风 粉 着火 所 需 着 火热大幅增加 ， 致使一次风风煤 比偏离合理的数值， 推迟一次风粉着火点甚至脱火现象 ， 不利于燃烧稳 定性 。 2 3漏风 影 响 影 响 锅 炉 燃 烧 稳 定 性 的漏 风 主 要在 空 预器 漏 风、 炉膛漏风和制粉系统漏 风。因燃烧所需总风量 变化 不大 ， 锅炉 漏风 大意 味着进 入 炉膛 的热 风减少 ， 冷风增加 ， 引起炉膛燃烧温度水平下降 ， 不利于燃烧 的稳定 性 。 6号炉空预器漏风测试报告表明空预器漏风率 在 1 4 左右， 比 8 的设计值和 1 0 保证值大出较 多 ， 空预器漏风率大不仅影响锅炉经济性 ， 也对锅炉 燃烧稳定性产生不利的影响。 同时该 炉 存 在炉 膛 负 压 表显 示 不 准 确 的情 况 ， 在炉膛负压设置为微负压的情况下 ， 就地感觉看火 孔 等处 吸力很 大 。 由于制粉系统漏冷风， 为保证磨煤机出口风温， 必然需增加热风量 ， 在磨煤量一定的情况下增加了 一 次风量 ， 增大了一次风风煤 比， 致使一次风风煤 比 偏离合理的数值， 推迟一次风粉着火点甚至脱火 现 象 ， 不利于燃烧稳定性 。 2 4火检信 号 问题 燃烧不稳的具体表现形式为煤粉气流着火距离 忽远忽近， 且火焰锋 面将远离燃烧 器喷 口。这种现 象通常伴随着煤粉气 流的小爆燃 ， 且 由此引发炉膛 负压波动 ， 严重时这一现象会在瞬间加剧 ， 并最终导 致该股煤粉气流灭火。当多股煤粉气流发生这种情 况时， 则会 引发炉膛更大的负压波动 ， 并导致锅炉灭 火 ， 此 种 灭火 事故称 之 为锅炉 真灭 火事 故 。 当锅炉燃用煤质可燃特性变差后， 首先反映在 煤粉气流的着火距离上 。煤质变化越大 ， 其着火温 度相 差越 大 ， 煤 粉 气 流 的着 火距 离 相 差 就越 大 。在 此种情 况 下 ， 一 方 面可 能 造 成炉 内煤 粉 气 流燃 烧 不 稳、 炉膛负压波动较 大而最终使锅炉灭火 ； 另一方 面 ， 煤粉气流很快会在燃烧器出 口稍远处形 成一个 49 维普资讯 箜 鲞箜 塑 2 0 0 7年 8月 湖 北 电 力 v 0 1 3 1 4 a u g 2 0 07 新 的 、 稳定 的火焰 锋 面而稳 定燃 烧 ， 从 而避免 了煤 粉 气流 的爆 燃 现 象 及 炉 膛 负 压 波 动 。 当煤 粉 气 流 新 的、 稳定的火焰锋面( 即着火距离 ) 未超出其对应火 检的检测范 围时， 各个火检就会给出有火判断， 炉膛 负压与火检及保护系统则给 出炉 内燃烧稳定 的判 断， 此判断是真实的。但当煤粉气流新的、 稳定的火 焰锋面超出其对应火检 的检测范围时， 火检就会给 出无火判断 ， 当多数火检给出这种判断且达到保护 逻辑的动作条件时， 灭火保护系统就会判断锅炉灭 火而 引发 mf t， 从 而造 成锅 炉假 灭火 现象 。 从该炉几次熄火情况看 ， 存在负压波动不大即 首 出“ 全炉膛 熄火 ” mf t的现象 ， 且 均在 较 高负 荷 下 发生 ， 可见 是 因煤 质 变 差及 上 述 各 不 利 因素 引 起 火 焰 离 喷嘴较 远超 出实 际火检 监测 范 围导致假 熄火 的 概率较大。针对这种情况 ， 必须检查火检位置， 看是 否存 在火检 被遮挡 ， 火 检角度 及安 装距 离 的一 致性 ， 并要 在不影 响安全 的前 提下 适 当调整 增加火 检 的监 测距离 。 2 5运行 操作方 面 的问题 1 2月 1日7 ：5 0熄火时 ， 在 b磨 断煤后 仅投 b c 3号油枪助燃 ， 2 m i n内大屏幕监视炉膛 负压未 有大 幅度波 动 ， 火 检 指 示 比较 稳 定 ， 这 是 因为 b磨 虽断煤但磨 内仍然有存煤 ， 此时如多投几根油枪并 逐步减少 b层一次风量 ， 可仍然维持燃烧稳定 。但 实 际是 等 2 m i n后 b磨存 煤吹 空后发 现火 检不 稳 才 投另外两只油枪 ， 此时操作已经来不及了。 此外 ， 因 b磨 断 煤后 ， a层 火 嘴燃 烧 孤 立 无援 ， 此时投 a b层油枪效果会更佳 ， 同时逐 步降低 b层 一 次风量， 并注意其他层一次风因 b层 降风而产生 的风压风 量变 化 。 第二 次熄 火前 a磨 煤量 1 5 t h ， b c d e均 为 3 0 3 5 t h ， 运 行人 员 减负荷 时不 是减 e磨 ， 而 是 减 主力 火 嘴 a层 对应 的 a磨 ， 对稳 燃 不利 。 3改进建议和预 防措施 ( 1 ) 检 查火 检位 置 ， 看 是 否存 在 火 检被 遮 挡 ， 火 检角度及安装距离是否一致 ， 在不影响安全 的前提 下适 当增 加火 检 的监测 距离 。 ( 2 ) 在设备整治过程 中减小空预器漏风 、 制粉 系统漏风 ， 这不仅有利于燃烧稳定性 ， 对锅炉经济性 也 有利 。 ( 3 ) 运 行人 员应 注 意控 制 磨 煤 机运 行风 煤 比不 大 于 2 ， 在煤 质较 差 时更应 减小 风煤 比。 ( 4 ) 针对该厂 b磨断煤情况， 考虑 a层火嘴燃 烧孤立无 援 ， 在 b磨 刚断煤存煤 未 吹空前及 时投 a b层油枪 2 3根进行稳燃 ， 并逐步减小 b层一次 风量 ， 并注意其他层一次风因 b层降风而产生的风 压 风量变 化 。 ( 5 ) 运行中减负荷时应先减 e磨燃料量 ， 避免 先 减 主力 火 嘴对应 的燃 料量 。 ( 6 ) 加强配煤管理 ， 保证人炉煤质质量 ， 严防煤 质 突变情 况 。 ( 上接 第 2 9页 ) 更经济更节约。另外 ， 由于非 晶合金变压器采用全 密封式结构 ， 变压器内的油与外界空气不接触 ， 可延 缓变压器油和绝缘纸的老化