锅炉二次风箱烧毁事故原因分析及防范

锅炉二次风箱烧毁事故原因分析及锅炉二次风箱烧毁事故原因分析及 防范防范 事故概述事故概述 某热电厂 3 号锅炉系四川锅炉厂生产的 cg 130 3 82 m16 型单锅筒 中压 自然循环 固态排渣燃煤锅炉 剐筒贾茫 哦厦嫖 叫危恢绷髅悍叟 忌掌鞣 2 层 4 角切圆布置 采用中 间仓储 乏气送粉系统 设计燃用煤粉或煤气混烧 天然气点 火 3 号锅炉在进行 72 24 h 试运之后 根据实际生产需要 负 荷维持在 100 t h 左右运行 这期间 3 号锅炉运行全燃煤 dcs 系统控制 锅炉水位 温度 燃烧 负压 送风 制粉热 风全投自动 2002 01 07t07 00 运行人员巡检发现锅炉 3 号角 二次风箱上半部保温层表面蓝色油漆变黑并冒烟着火 立即停 止运行 3 号角所属 3 7 号煤粉喷嘴 关闭该角二次风箱总风门 约 10 min 后 3 号角二次风箱上半部完全烧毁 从锅炉投运到 事故发生仅 4 天 1 二次风箱结构二次风箱结构 二次风箱由材质为 q235 af 厚度为 5 mm 的钢板焊接而成 布置如图 1 所示 略 2 事故原因分析事故原因分析 2 1 球阀 4 开关指示器装反 为了稳定燃烧 保护煤粉喷嘴及防止燃烧器区域水冷壁结 焦 锅炉设计采用水平直流浓淡型煤粉燃烧器 同时 为了进 一步改善高负荷燃烧状况 在一次风管煤粉浓淡分离装置前端 与二次风箱之间用 76 4 管子相连 管子中间采用球阀控制 管子及球阀即构成高负荷煤粉燃烧调节装置 在正常负荷下 各一次风管依靠其自身分离装置将风粉混合物分离成浓淡两股 气流射进炉膛 浓侧煤粉气流提前着火 起稳定燃烧作用 而 在高负荷情况下 各一次风管风粉混合物气流中 煤粉浓度已 经很大 高浓度煤粉气流经过一次风管浓淡分离装置的分离作 用后 浓侧煤粉速度明显降低 浓度过大 煤粉不能完全燃烧 燃烧器周围水冷壁极易发生挂渣 结焦现象 制约锅炉的正常 出力 此时如将高负荷煤粉浓淡调节装置中的球阀打开 将二 次风斜向引入一次风管中 一方面可在一次风管浓淡分离装置 前端将浓侧煤粉气流吹向淡侧 降低浓侧煤粉气流浓度 增加 淡侧煤粉气流浓度 达到改善高负荷燃烧的目的 另一方面可 将高温空气 350 左右 引入一次风粉气流中 改善高负荷煤粉 燃烧条件 锅炉只有在高负荷运行情况下 120 t h 二次风箱风压才会 高于一次风管风压 而在低负荷情况下 二次风箱风压急剧下 降 各一次风管风压基本保持不变 如果在此种情况下 误将 高负荷煤粉浓淡调节装置的球阀开启投入运行 势必引起一次 风管中的风粉混合物沿着连接管进入到二次风箱内 3 号炉投 产后 根据实际生产需要 负荷一直维持在 100 t h 左右 由于 全部气嘴 煤嘴二次风挡板开度均在 50 左右 风量较为分散 二次风箱风压明显低于一次风压力 故将高负荷煤粉燃烧调节 装置上各一次风管与二次风箱联接的球阀按指示关闭 以防止 锅炉低负荷状况下 一次风管中的风粉混合物进入到二次风箱 内发生事故 然而 锅炉 3 号角一次风管高负荷煤粉燃烧调节 装置上的球阀实际开关刚好与指示相反 为低负荷状态下一次 风管中的风粉混合物进入到二次风箱创造了条件 2 2 煤的挥发分及二次风温较高 3 号锅炉设计热风温度即二次风箱风温为 330 但在锅炉 投产后 热风温度一直偏高 均在 380 左右 同时 锅炉投用 极易燃烧的烟煤 其挥发分较高 一般在 45 以上 这为煤粉 在二次风箱内着火燃烧创造了有利条件 以上分析 可以推断出 3 号炉 3 号角二次风箱烧毁的原因 3 号炉投产后 在初期锅炉高负荷下 3 号角二次风箱风压大于 3 号角一次风管风压 由于该一次风管高负荷煤粉燃烧调节装 置上的球阀开启 二次风进入到 3 号角一次风管内 降低了高 浓度煤粉气流浓淡分离效果 起到改善高负荷煤粉气流燃烧的 作用 而在锅炉启动调试结束后 锅炉负荷逐渐下降 1 月 7 日凌晨 锅炉负荷下降到 75 t h 左右 停磨后二次风箱风压达 到 200 pa 左右 而此时一次风管中的压力均在 1 000 pa 以上 在二次风箱风压远小于一次风管压力的情况下 3 号角一次风 管中的煤粉气流倒流进入 3 号角二次风箱 而极易燃烧的高挥 发分煤粉在接近 400 的高温空气中着火燃烧 这如同在 3 号角 二次风箱内点燃一个小煤粉火嘴 3 号角二次风箱上半部完全 烧毁实属难免 事故发生后 把 3 号角一次风管高负荷煤粉浓淡调节装置 上的球阀拆开 发现球阀确实处于开启状态 指示为关闭 同时 在该球阀两侧连接的 76 4 管子内壁发现大量未燃烬煤粉 管子 外表面油漆被烤焦脱落 进一步证实了前面的分析 3 防范措施防范措施 针对事故发生的原因 采取了以下措施 3 1 取消 3 号炉高负荷煤粉燃烧调节装置 由于锅炉很少在高负荷情况下运行 同时 锅炉燃用挥发 分较高的烟煤 采用水平直流浓淡燃烧器 过高的一次风温度 将使煤粉着火提前 加剧燃烧器周围的挂渣 结焦 对锅炉正 常燃烧及传热产生不良影响 所以取消高负荷煤粉燃烧调节装 置对 3 号炉正常运行不会带来负面影响 也彻底消除了锅炉燃 烧不安全隐患 3 2 加强运行调整 在 3 号炉变负荷运行情况下