回转式空气预热器发生二次燃烧的预防与处理

回转式空气预热器发生二次燃烧的回转式空气预热器发生二次燃烧的 预防与处理预防与处理 摘要 结合某电厂 5 号炉空预器二次燃烧事故 对二次燃烧产 生的原因 判断二次燃烧的方法以及二次燃烧预防与处理的措 施等方面做了较为详细的阐述 提出空预器运行操作规章制度 的完善与严格执行以及操作人员责任心的加强 技术水平的提 高 是避免空预器发生二次燃烧的关键因素 锅炉空气预热器 以下简称空预器 是利用锅炉尾部的烟气余热来 加热空气的换热设备 回转式空预器是目前我国大容量机组采 用的主要型式 回转式空预器的波纹板式蓄热元件被紧密地放 置在扇形隔仓内 由于流通空间狭小 很容易造成可燃物的沉 积 发生二次燃烧 特别对于新安装的和大修后的锅炉 由于 需要做各种试验或进行长时间的低负荷运行 更容易发生二次 燃烧 而且随着锅炉容量的增大 发生二次燃烧的危险性增大 近年来 我国大容量锅炉频繁发生空预器二次燃烧事故 有些 还造成了巨大的经济损失 如 1993 年 2 月 某电厂 1 号炉在 72h 试运行时 由于油枪雾化不良 造成二次燃烧 使蓄热元 件大部分烧坏 整个 a 侧空预器底大梁下沉 40mm 的事故 以 及 2000 年 2 月 另一电厂 5 号炉回转式空预器发生二次燃烧的 事故 因此 笔者结合后一电厂 5 号炉事故 对如何防止回转 式空预器发生二次燃烧进行一些探讨 以供同行参考 1 空预器发生二次燃烧的原因 燃料燃烧不完全 未燃烧或未燃尽的可燃物在空预器蓄热元 件内沉积 是造成二次燃烧的根本原因 这种情况主要有 正 常运行时 燃烧调整不当 风量不足或配风不合理 煤粉过粗 或三次风严重带粉 造成燃烧不完全 低负荷运行时间过长 燃烧不稳定 烟速偏低 未燃尽可燃物在波纹板上沉机锅炉启 动时 油枪出力过大 机械或蒸汽雾化不良 造成残油粘附到 波纹板上 油煤混燃时 煤粉燃烧不完全 残油粘附未燃尽煤 粉沉积在波纹板上 空预器吹灰器未按要求投用或吹灰效果不良 水冲洗装置没 有安装或未按要求冲洗 运行人员对二次燃烧判断不及时 是 造成二次燃烧的主要原因 空预器的吹灰器和水冲洗装置是为消除空预器堵灰和防止发生 二次燃烧而专门设置的 当空预器蓄热元件内沉积了未燃尽的 可燃物时 如果吹灰器能够正常投入使用 且效果良好 将不 至于造成可燃物长时间的大量积存 而水冲洗在吹灰器不能达 到理想效果时 将成为唯一积极的和行之有效的防止发生二次 燃烧的方法 另外 如果运行人员责任心不强或技术不过硬 不能及时判断和处理 也是造成二次燃烧的重要原因 2 空预器发生二次燃烧的判断方法 锅炉运行状态下 炉膛不正常地冒正压 在手动增加引风机 出力后 效果不明显 引风机在自动投入状态下 调节过度频 繁 且不正常增大 锅炉运行状态下 单侧排烟温度不正常升高 超过正常温度 50 以上 并且左右侧排烟温度出现较大偏差 锅炉运行状态下 空预器烟气出口温度 排烟温度 高于或接 近于进口温度 或者空预器烟气和空气出口温度不正常升高 5 口 c 以上 并无法用正常运行状况进行解释 锅炉在停运状态 下 空预器烟气和空气出口温度不降反升 且高于进口温度 空预器电流摆动大 不正常升高 空预器异常跳闸 主副电 机启动不起来 锅炉在燃烧熄灭后 烟囱还在冒黑烟 空预器外壳温度较高 严重时有烧红迹象 从空预器不严密处向外冒烟气 3 空预器发生二次燃烧的预防措施 3 1 对于可燃物沉积所采取的预防措施 空预器蓄热元件上可燃物发生二次燃烧的温度通常在 250 400 而在残油沉积较多时 可降低到 150 左右 从事 故统计的规律发现二次燃烧一般发生在锅炉频繁启停和热备用 阶段 其原因在于锅炉启停过程中炉内燃烧工况较差 燃料不 易燃尽 在烟气流速较低时 极易造成大量未燃尽可燃物的沉 积 锅炉启停时 燃烧系统空间的含氧量又较正常运行时高得 多 当燃烧方式不正常造成空预器烟温达到一定值时 便使沉 积可燃物具备了复燃的条件而发生二次燃烧 特别在停炉和热 备用时 由于烟温较高 发生二次燃烧的可能性要比启动时更 大 因此 在实际中应采取的预防措施有 锅炉在纯燃油工况下运行 在投入油枪时 应随时观察油枪 雾化情况 根据雾化效果调节油枪出力 对于蒸汽雾化 应根 据汽压 油压 出力大小将燃油调整到最佳雾化状态 对于机 械雾化 根据油压 出力大小将燃油调整到最佳雾化状态 应 避免某电厂 5 号炉 de2 油阀关不严引起内漏而没有及时发现的 现象出现 锅炉在油煤混燃工况下 如果为启动炉 应合理把握投粉时 机 不可过早投粉 因为在油煤混燃时 由于燃油流的射程短 煤粉流的射程长 必然出现油煤分离现象 在煤粉被燃油引燃 后 由于炉膛温度低 而出现燃烧的煤粉刚分离就熄灭的现象 并且随着炉膛容积的增大 油煤火焰分离的现象也越严重 因 此 越是容量大的锅炉 越不可过早投粉 越要严格控制投粉 时机 对于本厂的 dg1025 18 2 锅炉 厂家要求在负荷达到 20 30 emcr 时 方可投入煤粉燃烧 但是在实际操作中 运行人员为了能够节约燃油 往往根据经验将投粉时间提前 另外 近年来由于新型煤粉燃烧器在燃煤锅炉上的普遍采用 锅炉低负荷脱油稳燃能力大大加强 在节约助燃油方面效果显 著 但是运行实践也表明 在节约启动用油方面效果并不是太 显著 且不可过分依赖新型煤粉燃烧器以大幅度降低启动用油 制定出合理的节约启动油的奖励措施 坚决杜绝为了节约启 动油 而出现 拼设备 赶火升压 关小对空排汽门 冒正压 提前投粉等 的操作 如本厂 100mw 机组规定冷态启动用油量 为 10 15t 并制定了多烧油罚款 少烧油不奖励的限制措施 有效制止了锅炉启动过程中不按规程操作的现象 对于重新做过动力场试验的锅炉 它的燃烧工况已经发生了 很大变化 运行人员不可再凭经验操作 而要对锅炉燃烧性能 重新再认识 如果某电厂 5 号炉大修后 锅炉运行人员能对 5 号炉的燃烧特性重新再认识 就可有效避免燃烧不完全现象的 发生 完善启停炉操作票制度 蒸汽温度 蒸汽压力 壁温 烟温 燃油量 定期工作 启停时间等数据操作票上要有记录 如果 某电厂 5 号炉的运行人员认真执行停炉操作票制度 那么在每 0 5h 抄表时 就可及时发现空预器出口烟温相差 36 的重大异 常 锅炉启动或低负荷运行时 对于中储式热风送粉的制粉系统 的投入运行 应慎重对待 特别对于大容量的锅炉 在此时期 应尽量投入对炉膛燃烧影响较小的那一侧制粉系统运行 因为 制粉系统的乏气风一般含有 10 15 的煤粉 它是由最上层的 燃烧器喷入炉膛燃烧的 当带有大量煤粉的乏气风喷入后 有 可能使煤粉还没有燃烧就带到了烟道内 3 2 对于沉积可燃物二次燃烧所采取的预防措施 停炉时应严格执行空预器操作规范停炉前进行一次吹灰 当 烟气进口温度降到 150 以下时方能停止空预器运行 严密监视 烟气和空气进出口温度变化 如果需要清洗预热器时 应在预 热器进口烟温降至 200 以下时进行 清洗完毕后利用锅炉余热 来干燥蓄热元件 蒸汽吹灰是预防二次燃烧最有效的方法 蒸汽吹灰的频度应 根据蓄热元件积垢程度确定 当燃料有较大变化以及锅炉启停 或在过低负荷运行时 应 4 8h 吹灰一次 某电厂 5 号炉大修 后点火启动 14 次 没有投入蒸汽吹灰器运行 严重违反了运行 规程 空预器蓄热元件高度在 2m 左右 当吹灰器从下往上吹 扫时 是否能够吹透 应在每次大修后进行观察试验 并制定 出合理的蒸汽压力和吹扫程序 在蒸汽吹灰达不到理想效果时 水冲洗就成为预防二次燃烧 的最有效方法 水冲洗应根据空预器运行状况和实际积油积灰 情况 及时合理地进行 由于水冲洗系统独立布置 投用条件 要求较高 操作工作量较大 实际上没有被很好地使用 甚至 有些电厂根本没有安装 当某电厂 5 号炉空预器发生二次燃烧 需要水冲洗灭火时 才发现水冲洗总门和两分门布置在半空中 根本不便于运行操作 可见该厂的水冲洗装置长期就没有使用 过 各电厂基本上都是用排烟温度替代空预器烟气侧出口温度 由于排烟温度测点位置距离空预器转子相对较远 不能较为准 确地反映空预器的温度状况 某电厂 5 号炉 a 侧空预器二次燃 烧已经非常严重的情况下 排烟温度只有 108 5 就是这个原 因 因此建议在尽量靠近预热器转子处加装一个空预器烟气出 口温度测点 以便更好地反映空预器的实际温度状况 加强运行人员的职业素质教育和技术培训工作 以增强运行 人员的责任心和提高对异常或事故 的判断和处理能力 某电厂 5 号炉 a 侧空预器在发生二次燃烧后 运行人员既没有及时发 现 又没有及时采取妥当的措施进行处理 而且在发现水冲洗 门处在半空中时 竟长达 3 5h 没有采取水冲洗灭火措施 显然 是责任心不够 4 空预器发生二次燃烧后的处理对策 当发现空预器有一侧排烟温度不正常升高而怀疑空预器发生 二次燃烧时 应打开空预器入孔门 对空预器内部着火情况 着火部位和着火程度进行检查 对于运行锅炉 发现预热器二次燃烧 应立即手动 mft 紧 急停炉 立即停用所有吸风机 送风机和一次风机 紧急退出 电除尘器各电场的运行 关闭烟 风挡板 严禁对空预器通风 打开蒸汽吹灰装置对空预器吹扫同时打开水冲洗系统阀门进 行水冲洗 打开空预器下部灰斗排水口排水 为防止导向轴承 油室着火 应采取措施对导向轴承油室进行水浇降温 将可调节扇形板提升到 紧急提升 位置 调整弧形板 加大 轴向密封的间隙 维持空预器转动 当遇到空预器跳闸 主副 电机启动不起来时 应手动盘转空预器 在盘不动时 应打开 侧壳体板上的人孔门 用撬杠进行左右盘转 在二次燃烧比较严重 内部水冲洗系统水量较小时 可紧急 接通厂区消防水系统 对空预器进行灌灭 只有确认二次燃烧已被彻底扑灭后 才能停止蒸汽吹扫和关 闭水冲洗阀门 在进入空预器内部检查时 应手持灭火器材 扑灭残存火源 待二次燃烧全部扑灭后 检查转子和密封系统损坏和变形情 况 制定出合理的修复计划 在空预器不能盘动的情况下 转子变形已在所难免 此时应 果断采取水冲洗的办法进行灭火 以将空预器损坏或变形程度 降低到最低 沙角 a 电厂 5 号炉 e 侧空预器发生二次燃烧后及 时用水浇灭