锅炉空气预热器二次燃烧事故原因分析与防控培训

锅炉空气预热器二次燃烧事故原因分析与防控培训勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01概述：空气预热器二次燃烧的危害与防控意义02二次燃烧的定义与形成条件03二次燃烧事故的原因分析04二次燃烧的典型现象与判断方法CONTENTS目录05二次燃烧事故的应急处理措施06二次燃烧的预防措施07运行人员的技能要求与责任08案例分析与经验总结01概述：空气预热器二次燃烧的危害与防控意义空气预热器的功能与结构特点

核心功能：余热回收与效率提升空气预热器是利用锅炉尾部烟气余热加热空气的换热设备，可提高锅炉热效率，降低排烟损失，是大容量机组的关键节能设备。

主流类型：回转式结构为主目前我国大容量机组主要采用回转式空预器，其通过旋转的蓄热元件在烟气与空气之间交替换热，具有结构紧凑、换热效率高的特点。

结构特性：蓄热元件与流通空间回转式空预器的波纹板式蓄热元件紧密排列于扇形隔仓内，流通空间狭小，易导致可燃物沉积，为二次燃烧提供潜在条件。01二次燃烧事故的典型危害案例分析国内早期重大设备损坏案例1993年2月，某电厂1号炉在72h试运行时，因油枪雾化不良引发二次燃烧，导致蓄热元件大部分烧坏，A侧空预器底大梁下沉40mm。02机组停运与经济损失案例2000年2月，某电厂5号炉回转式空预器发生二次燃烧，造成设备严重损坏，被迫停炉检修，直接经济损失巨大，影响电力供应。03化工企业设备报废案例2004年1月，辽宁省某化工公司BF-1101B炉空气预热器因二次燃烧，换热元件冒烟着火，支撑板烧红，蓄热板熔化变形脱落，转子产生明显位移，漏风严重，电机频繁超载跳闸。04煤化工项目换热管烧毁案例某煤化工项目空气-高温烟气预热器因未安装吹灰器，碳粉沉积严重引发二次燃烧，导致靠近空气出口端下部的部分不锈钢换热管烧毁，管板变形，密封填料损坏，设备严重损坏。防控二次燃烧的重要性与目标保障设备安全运行二次燃烧会导致空气预热器蓄热元件烧损、支撑板变形，甚至转子位移，严重时需更换设备，如某电厂1号炉因二次燃烧造成A侧空预器底大梁下沉40mm。避免经济重大损失事故处理及设备修复需投入大量资金，且停机导致发电中断，如1993年某电厂1号炉事故造成巨大经济损失，影响电力供应稳定性。防止人员安全风险高温烟气可能引发烟道爆炸，导致炉墙倒塌、砖头等物飞散，危及现场操作人员生命安全，历史案例中曾出现因二次燃烧引发的伤亡事故。防控工作核心目标通过预防措施杜绝可燃物沉积，确保空预器温度不超过临界值（燃油锅炉150-400℃，煤粉锅炉500℃以上），实现锅炉全周期安全稳定运行。02二次燃烧的定义与形成条件

二次燃烧的定义与本质二次燃烧的定义在锅炉燃烧室内燃料未完全燃烧，其中部分可燃物在锅炉尾部区域不断积聚，这些积聚物在烟道内又重新燃烧的现象叫二次燃烧。亦称“再燃烧”、“补充燃烧”。

空气预热器二次燃烧的本质空气预热器本体是钢架结构，本身不会发生燃烧。空气预热器发生燃烧其实是粘附在空气预热器金属部件上可燃物引起的。

二次燃烧的另一种表述一次燃烧的中间产物与外围空气再次反应而生成稳定的最终产物的燃烧称为二次燃烧，二次燃烧形成的火焰叫二次火焰。二次燃烧发生的三个必要条件可燃物附着未完全燃烧的燃料（如炭黑、煤粉、油滴等）在空气预热器蓄热元件等部位沉积，形成燃烧物质基础。例如燃油雾化不良或煤粉过粗时，可燃物易粘附在波纹板上。达到着火温度空气预热器内温度升高至可燃物自燃点，一般在250～400℃，残油较多时可低至150℃左右。如停炉后余热积累或烟温异常升高，易满足此条件。充足氧气供给附着可燃物部位存在足够助燃空气，如停炉后挡板关闭不严漏入新鲜空气，或运行中过量空气系数过高，使氧含量满足燃烧需求。

不同燃料的二次燃烧温度特征燃油锅炉二次燃烧温度范围燃油锅炉的二次燃烧温度通常在300-450℃，当残油沉积较多时，着火温度可降低到150℃左右。

煤粉锅炉二次燃烧温度范围煤粉锅炉因炭黑燃点较高，二次燃烧触发温度可达500℃以上，未燃尽煤粉沉积是主要诱因。

生物质燃料二次燃烧温度范围生物质燃料因含挥发分多，二次燃烧温度可能低至250℃即发生，需特别关注其低温自燃风险。03二次燃烧事故的原因分析

燃料燃烧不完全导致可燃物沉积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，会造成燃烧不完全，使未燃尽可燃物随烟气进入空预器并沉积。

低负荷运行时间过长低负荷运行时燃烧不稳定，烟速偏低，未燃尽可燃物易在波纹板上沉积，增加二次燃烧风险。

锅炉启动时油枪雾化不良锅炉启动时，油枪出力过大，机械或蒸汽雾化不良，会造成残油粘附到波纹板上，形成可燃物沉积。

油煤混燃时煤粉燃烧不完全油煤混燃时，若煤粉燃烧不完全，残油会粘附未燃尽煤粉沉积在波纹板上，为二次燃烧提供物质基础。燃烧调整与配风不合理运行操作不当引发的燃烧问题燃烧室内燃料与风量调整不当，引风量过大（炉膛负压过低），风量不足或配风不合理，使煤粉、燃油或可燃气体未能完全燃烧，随烟气带入烟道内。点火与停炉操作违规点火或停炉操作不当，造成炉膛及烟道内积存大量煤粉。停炉后，没有对燃烧室和烟道进行彻底的通风，积存可燃性气体混合物。低负荷运行时间过长长时间低负荷运行，烟气流速很低，烟道内积累大量可燃物。锅炉低负荷运行时间过长，燃烧不稳定，烟速偏低，未燃尽的可燃物易在波纹板上沉积。油枪与制粉系统管理疏漏燃油锅炉油枪雾化不好，严重漏油或油枪头脱落，污染了锅炉尾部。燃烧器运行不正常，煤粉自流或煤粉过粗，使未完全燃烧的煤粉颗粒进入烟道。吹灰与水冲洗装置使用不当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，导致可燃物长时间大量积存。运行人员判断与处理不及时运行人员责任心不强或技术不过硬，不能及时判断和处理二次燃烧初期现象，导致事故扩大。部分外聘操作工对现有预防设施不知道如何投用。吹灰与水冲洗装置失效设备维护与设计缺陷因素

吹灰器未按要求投用或效果不良，水冲洗装置缺失或未定期使用，导致可燃物沉积。如某电厂因未安装吹灰器且未人工吹扫，碳粉在换热管严重沉积引发二次燃烧。监测与报警装置不完善

缺乏可靠的停转报警、温度及氧含量监测装置，或消防系统与蒸汽吹灰系统未有效连接，导致无法及时发现和处置异常情况。制造安装过程中的隐患

传热元件采用浸油防腐、安装后未彻底清理杂物、验收不合格即投运，或密封不严导致漏风，为二次燃烧提供条件。结构设计不合理

回转式空预器蓄热元件流通空间狭小，易造成可燃物沉积；部分锅炉设计未充分考虑低负荷工况下的烟气流速，加剧沉积风险。

停炉与启动过程中的风险因素启动阶段燃烧不完全风险锅炉启动时炉膛温度低，燃烧不稳定，易导致煤粉、燃油等可燃物未完全燃烧。如油枪雾化不良、投粉时机过早（未达到20%-30%EMCR负荷），可燃物易随烟气进入空预器沉积。

低负荷运行与烟速偏低风险启动或低负荷运行时烟气流速低，未燃尽可燃物更易在空预器波纹板上沉积。某电厂5号炉因低负荷运行时间过长，导致可燃物沉积引发二次燃烧。

停炉前吹灰与温度控制不足风险停炉前未按规范进行吹灰，或烟气进口温度未降至150℃以下就停止空预器运行，易导致残留可燃物因余热积累达到着火点。某事故中，停炉后未及时监测烟温，空预器出口烟温相差36℃未被发现。

频繁启停与氧含量过高风险频繁启停过程中，燃烧系统含氧量远高于正常运行水平，沉积的可燃物在高温下易复燃。如某电厂BF-1101B炉因多次吹扫点火失败，高氧环境引发空预器二次燃烧。04二次燃烧的典型现象与判断方法

运行中二次燃烧的特征表现排烟温度异常升高锅炉运行中，单侧排烟温度不正常升高超过正常温度50℃以上，或空预器烟气出口温度高于进口温度，左右侧排烟温度出现较大偏差。

炉膛及烟道压力波动炉膛不正常冒正压，手动增加引风机出力效果不明显；引风机在自动状态下调节过度频繁且不正常增大，烟道负压下降甚至形成正压。

燃烧及排放异常烟囱冒黑烟甚至火星，锅炉燃烧熄灭后烟囱仍冒黑烟；烟气含氧量突然下降，无法用正常运行状况解释。

设备运行参数异常空预器电流摆动大、不正常升高，甚至异常跳闸，主副电机启动不起来；热风温度急剧上升，风压不稳。

设备外观及泄漏征兆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，烟道门孔或密封不严处可能出现火星。停炉后二次燃烧的征兆识别

烟气及空气温度异常空预器烟气和空气出口温度不降反升，且高于进口温度，无法用正常停炉降温规律解释。设备外观及状态异常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或火星。烟囱排放异常锅炉在燃烧熄灭后，烟囱仍冒黑烟，表明烟道内存在未完全燃烧的可燃物复燃。设备运行参数异常空预器电流摆动大、不正常升高，甚至异常跳闸，主副电机启动不起来，提示内部可能发生卡涩或燃烧。

关键参数监测与异常判断标准

排烟温度监测与判断运行中单侧排烟温度较正常升高50℃以上，或左右侧偏差显著；停运状态下排烟温度不降反升且高于进口温度，可判断为二次燃烧征兆。

空预器进出口温度监测烟气出口温度高于或接近进口温度，或空预器烟气、空气出口温度异常升高50℃以上且无法用正常运行解释时，需警惕二次燃烧。

炉膛与烟道压力监测炉膛不正常冒正压，手动增加引风机出力效果不明显；引风机自动调节频繁且出力异常增大，烟道负压下降或出现正压，可能为二次燃烧导致。

电流及其他辅助判断空预器电流摆动大、不正常升高，甚至异常跳闸；锅炉灭火后烟囱仍冒黑烟，空预器外壳温度高甚至烧红，不严密处冒烟气，均为重要判断依据。05二次燃烧事故的应急处理措施

紧急停炉与燃料切断操作立即停止燃料供给一旦确认二次燃烧，应迅速关闭主油阀、煤粉仓出口阀等，切断进入炉膛的所有燃料来源，防止火势进一步扩大。

执行紧急停炉程序按照锅炉紧急停炉操作规程，停止送风机、引风机运行，关闭所有风烟挡板，使锅炉炉膛及烟道处于密闭状态，隔绝空气。

切断制粉系统运行对于煤粉锅炉，应立即停止制粉系统，防止未燃尽煤粉继续进入烟道，避免二次燃烧的燃料补充。

灭火系统的启用与操作规范01蒸汽灭火系统的启用发现二次燃烧迹象时，应立即启用空预器吹灰蒸汽和灭火专用蒸汽，通过蒸汽隔绝空气并降低温度，抑制火势蔓延。

02水冲洗系统的操作当二次燃烧较严重，蓄热元件出现熔化变形时，应投用水冲洗装置。打开空气预热器下部灰斗排水口，必要时可接通厂区消防水系统进行灌灭。

03外部冷却措施若烟道外壳保温层呈现红热冒烟，可通过浇水喷淋冷却；同时对空预器导向轴承油室进行降温，防止油室着火。

04灭火后通风与检查确认二次燃烧完全消除后，停止蒸汽吹扫和水冲洗，通风5-10分钟，全面检查转子和密封系统损坏情况，确认无异常后方可重新点火。

温度监控与后续处理流程关键温度监测点设置应在空预器烟气进出口、空气进出口设置双冗余温度监测点，报警阈值设定为正常运行温度+50℃。对于燃油锅炉，二次燃烧温度通常在300-450℃；煤粉锅炉可达500℃以上；生物质燃料可能低至250℃。

温度异常判断标准排烟温度10分钟内骤升100℃以上，或单侧排烟温度高于正常温度50℃以上且左右侧偏差较大，空预器烟气出口温度高于或接近进口温度，均需立即警惕二次燃烧。

事故后温度持续监测要求事故处置后，需持续监测排烟温度，直至温度稳定低于150℃并保持1小时以上。停炉后应建立24小时温度监测制度，48小时内无复燃迹象方可确认安全。

降温后设备检查流程当烟道内温度下降到50℃以下时，方可进入检查。重点检查空预器蓄热元件、支撑板是否烧损变形，换热管是否堵塞，密封系统是否损坏，必要时进行清理或更换受损部件。06二次燃烧的预防措施燃烧优化与燃料管理策略

燃烧调整与配风优化确保燃烧室内燃料与风量匹配合理，避免引风量过大（炉膛负压过低）或风量不足。正常运行时，应保持过量空气系数在1.15-1.25之间，以促进燃料充分燃烧，减少未燃尽可燃物进入尾部烟道。

油枪雾化与点火控制燃油锅炉投用油枪时，需根据雾化方式（蒸汽或机械雾化）调整汽压、油压，确保油枪雾化良好。新安装油枪投运前应进行冷态试验，运行中发现雾化不良或漏油需立即停用检修，防止残油粘附蓄热元件。

煤粉质量与制粉系统管理选用低硫、低挥发分、高热值的优质燃料，控制煤粉粒度符合设计要求。中储式热风送粉系统在锅炉启动或低负荷时，应慎重投入，优先选择对炉膛燃烧影响较小的一侧运行，避免乏气风带粉沉积。

启停炉与低负荷运行规范严格控制锅炉启停过程中的燃烧工况，避免过早投粉。如DG1025/18.2锅炉应在负荷达到20%～30％EMCR时投粉，杜绝为节约燃油而“拼设备”赶火升压。低负荷运行时，需加强燃烧稳定性监控，缩短低负荷持续时间。吹灰与水冲洗系统的规范使用吹灰系统的运行要求空预器吹灰器是消除堵灰和防止二次燃烧的关键设备，应按要求正常投用。当燃料组分变重、负荷偏低、排烟温度超标或换热介质压差增大时，应缩短吹灰周期或临时增加手动吹灰次数，避免可燃物长时间大量积存。水冲洗系统的应用条件水冲洗是吹灰器效果不佳时的有效补充措施。应在预热器进口烟温降至200℃以下时进行清洗，清洗完毕后利用锅炉余热干燥蓄热元件。对于严重积灰或油垢，需定期按要求投用水冲洗装置。系统维护与效果检查定期检查吹灰器和水冲洗装置的完好性，确保蒸汽压力、水量等参数符合设计要求。运行中需关注空预器烟气侧压差变化，结合排烟温度监测，评估吹灰、冲洗效果，及时调整操作。

启停炉操作的标准化管理启动阶段的关键控制要点锅炉冷态启动时，应严格按规程控制投粉时机，如DG1025/18.2锅炉需负荷达20%～30％EMCR方可投煤粉，避免过早投粉导致未燃尽可燃物沉积。油枪投用前需检查雾化效果，蒸汽雾化需调整汽压、油压至最佳状态，机械雾化根据油压和出力优化，防止残油粘附蓄热元件。

停炉过程的规范操作要求停炉前必须进行一次吹灰，待烟气进口温度降至150℃以下方可停止空预器运行，并严密监视烟风温度变化。若需清洗预热器，应在进口烟温降至200℃以下进行，清洗后利用锅炉余热干燥蓄热元件，防止潮湿环境加剧可燃物沉积。

操作票制度的完善与执行制定详细的启停炉操作票，明确记录蒸汽温度、压力、壁温、烟温、燃油量等关键数据及定期工作、启停时间。如某电厂5号炉因未严格执行停炉操作票，未能及时发现空预器出口烟温差36℃的异常，导致二次燃烧事故，因此需加强操作票的规范化填写与核查。

低负荷与热备用阶段的风险防控避免长时间低负荷运行，因烟气流速低易导致可燃物沉积；热备用期间需保持空预器运行，维持必要的烟气流速，同时加强对排烟温度、氧量等参数的监测，防止因余热积累和氧气泄漏引发二次燃烧。

设备检修与维护的关键要点传热元件的清洁与检查定期清理传热元件表面的积灰、油垢及未燃尽可燃物，检查是否有堵塞、变形或损坏。新安装或大修后，必须彻底清理杂物，经各方验收合格后方可投运，严禁采用浸油防腐方式。

吹灰与冲洗系统的维护确保吹灰器按要求定期投用，检查其吹扫效果，及时处理故障。水冲洗装置应定期检查，保证在需要时能有效投用，清洗后利用锅炉余热干燥蓄热元件，避免潮湿导致腐蚀或积灰。

监测与报警装置的校验定期校验空预器停转报警、温度监测（如排烟温度、热风温度）、CO浓度监测等装置，确保其灵敏可靠，报警阈值设定为正常运行温度+50℃，保证异常情况能及时发现。

密封与结构部件检查检查空预器密封装置，防止漏风导致氧含量过高；定期检查支撑板、转子等结构部件有无变形、磨损或过热迹象，避免因结构问题引发二次燃烧或设备损坏。07运行人员的技能要求与责任操作技能与应急处置能力培养规范操作流程培训开展空预器启停、吹灰、水冲洗等标准化操作培训，确保操作人员熟练掌握《锅炉运行规程》中关于燃烧调整、烟温控制的关键步骤，如停炉前必须进行吹灰，烟气进口温度降至150℃以下方可停止空预器运行。异常工况判断能力训练通过模拟排烟温度骤升（超过正常50℃以上）、炉膛正压、引风机电流异常波动等典型场景，培养运行人员对二次燃烧初期征兆的识别能力，要求能在10分钟内准确判断并汇报异常情况。应急处置预案演练定期组织二次燃烧事故应急演练，重点训练紧急停炉、切断燃料供给、关闭风烟挡板、投用蒸汽灭火等关键操作，确保操作人员在事故发生时能在3分钟内启动应急程序，严格执行“禁止通风”“先灭火后检查”的处置原则。设备监控与维护技能提升加强对吹灰器、水冲洗系统、温度报警装置的日常检查与维护培训，要求操作人员能定期校验烟温测点准确性，确保吹灰蒸汽压力维持在0.8-1.2MPa，保证设备处于良好备用状态。01责任心与规章制度执行的重要性运行人员责任心是事故预防的第一道防线操作人员责任心不强或技术不过硬，不能及时判断和处理异常情况，是造成二次燃烧的重要原因。加强运行人员职业素质教育和技术培训，增强对异常事故的判断和处理能力，是有效预防二次燃烧的有力保证。02完善的规章制度是规范操作的基础完善启停炉操作票制度，确保蒸汽温度、压力、壁温、烟温、燃油量、定期工作、启停时间等数据在操作票上有记录。如某电厂5号炉若严格执行停炉操作票制度，可及时发现空预器出口烟温相差36℃的重大异常。03严格执行规章制度是避免事故的关键空预器运行操作规章制度的完善与严格执行是避免空预器发生二次燃烧的关键因素。例如，停炉时应严格执行空预器操作规范，包括停炉前吹灰、烟气进口温度降至150℃以下停止空预器运行、严密监视温度变化等。08案例分析与经验总结

典型二次