鍋爐滅火原因分析與防范措施

李爽

【摘 要】電廠鍋爐需要在連續(xù)燃燒的情況下才能保持其運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性。然而，在電廠的實(shí)際生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會由于爐膛內(nèi)部負(fù)壓過大等各種因素造成鍋爐內(nèi)部無明顯火焰火燃燒室變暗等情況，進(jìn)而導(dǎo)致爐膛滅火。造成這一問題的主要原因是鍋爐的吹灰器在運(yùn)行過程中發(fā)生故障，導(dǎo)致鍋爐內(nèi)部的灰分增加，煙氣流動不暢?；诖?，本文主要對鍋爐滅火原因分析與防范措施進(jìn)行了簡要的分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】鍋爐滅火；原因分析；防范措施

引言

由于煤質(zhì)、設(shè)備、運(yùn)行調(diào)整和控制系統(tǒng)等問題，導(dǎo)致鍋爐滅火問題時有發(fā)生，不僅存在較大的設(shè)備隱患，也對運(yùn)行、檢修人員人身安全造成了威脅。從燃燒的原理、滅火相關(guān)因素、控制滅火的一般措施等方面進(jìn)行了探討，并結(jié)合一起典型案例進(jìn)行了具體分析。

1鍋爐滅火機(jī)理分析

煤粉的燃燒過程就是煤粉與空氣在一定溫度下發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)的過程。一次風(fēng)粉氣流進(jìn)入爐膛后，首先必須被加熱到著火溫度，才能使煤粉氣流穩(wěn)定地著火燃燒。將煤粉氣流加熱到著火溫度所需的熱量稱為著火熱，著火熱與燃料的性質(zhì)（著火溫度、燃料水分、灰分、煤粉細(xì)度）和運(yùn)行工況（煤粉氣流初溫、一次風(fēng)率和風(fēng)速）有關(guān)，也與燃燒器結(jié)構(gòu)特性及鍋爐負(fù)荷等有關(guān)。如下表1為煤粉氣流中煤粉顆粒的著火溫度。當(dāng)煤粉著火燃燒的條件中有任何一個發(fā)生變化時都將影響到著火和燃燒的穩(wěn)定，嚴(yán)重時直接導(dǎo)致鍋爐滅火的發(fā)生。當(dāng)煤質(zhì)、一次風(fēng)量和煤粉細(xì)度發(fā)生變化，以及爐內(nèi)溫度水平變化時，可能導(dǎo)致煤粉氣流的著火情況突變，引發(fā)鍋爐滅火。

2鍋爐滅火原因分析

鍋爐滅火有時瞬間發(fā)生，有時事先出現(xiàn)征兆然后逐漸惡化加劇。事前最直接的征兆有爐膛負(fù)壓波動大，甚至直接到上下限值；爐內(nèi)火焰忽明忽暗；部分火檢閃爍，甚至到最低；汽壓、汽溫、水位等變化大。爐膛大焦掉落等異常情況會導(dǎo)致爐內(nèi)燃燒工況的劇烈變化，鍋爐設(shè)備故障以及一些人為操作失誤等情況也是導(dǎo)致鍋爐滅火的因素。

滅火的原因一般有煤質(zhì)變化，未及時調(diào)整燃燒；給粉不均、進(jìn)粉不正常；鍋爐低負(fù)荷下長時間運(yùn)行；各種原因造成斷煤、斷粉、斷風(fēng)；爐內(nèi)大塊焦渣突然掉落；風(fēng)粉配合不當(dāng)，爐膛負(fù)壓過大；其他操作的擾動影響；自動裝置失靈或者調(diào)節(jié)幅度過大。

鍋爐滅火主要集中出現(xiàn)在煤炭供應(yīng)緊張期間，由煤質(zhì)原因造成滅火的次數(shù)占全部滅火次數(shù)的60%以上，表現(xiàn)為入爐煤質(zhì)偏離設(shè)計(jì)值較大，煤種雜、煤質(zhì)差，無法滿足入爐煤摻配最低需求；鍋爐結(jié)焦掉焦造成滅火次數(shù)多；燃燒調(diào)整難度大，鍋爐滅火征兆不明顯，給運(yùn)行人員處理異常情況的時間短，部分鍋爐甚至存在高負(fù)荷滅火。

如果沒有及時發(fā)現(xiàn)鍋爐滅火保護(hù)舉動情況，就無法在第一時間處理，容易發(fā)生判斷、操作、保護(hù)等失誤/不當(dāng)情況。

火檢光纖和火檢探頭的工作環(huán)境溫度高，環(huán)境較惡劣，為保證火檢光纖的冷卻效果，一般要求火檢光纖的冷卻風(fēng)入口風(fēng)壓不小于6kPa，流量不小于250L/min。為了確保其冷卻效果，火電廠一般先采用一次風(fēng)機(jī)的冷風(fēng)為其提供冷卻風(fēng)。當(dāng)一次風(fēng)機(jī)冷卻風(fēng)量不足時，再聯(lián)鎖啟動火檢冷卻風(fēng)作為補(bǔ)充。通常，造成火檢冷卻風(fēng)不足的原因有：冷卻風(fēng)管道設(shè)計(jì)不合理；冷卻風(fēng)介質(zhì)不干凈使得冷卻風(fēng)管道局部積灰，導(dǎo)致通風(fēng)不暢，嚴(yán)重時會導(dǎo)致冷卻風(fēng)流量大幅下降；當(dāng)風(fēng)管設(shè)計(jì)尺寸較小且焊接不當(dāng)時，導(dǎo)致煤、油兩側(cè)火檢冷卻風(fēng)分配不均，冷卻風(fēng)小的一側(cè)光纖容易燒損等。

3鍋爐滅火防范措施

（1）檢修人員應(yīng)根據(jù)點(diǎn)檢卡對吹灰器加強(qiáng)點(diǎn)檢以及日常維護(hù)。一旦發(fā)現(xiàn)吹灰器存在缺陷問題應(yīng)立即進(jìn)行維修，同時，應(yīng)將缺陷情況及時向操作人員通告，避免由于吹灰器的卡澀問題造成對受熱面的漏吹。（2）檢查聲波吹灰器安裝位置和出力情況。有出力不足的情況，應(yīng)立即進(jìn)行檢修、維護(hù)，以保持聲波吹灰器運(yùn)行正常。（3）運(yùn)行人員摸索鍋爐高負(fù)荷防結(jié)焦調(diào)整方法，減輕鍋爐結(jié)焦。在水冷壁超溫可控的前提下，推薦采用爐膛兩側(cè)燃燒器低一次風(fēng)速運(yùn)行，適當(dāng)開大其對應(yīng)的二次風(fēng)量。（4）加強(qiáng)對機(jī)組非停技術(shù)預(yù)防措施的學(xué)習(xí)和執(zhí)行，加強(qiáng)運(yùn)行人員的技術(shù)培訓(xùn)，做好機(jī)組高負(fù)荷運(yùn)行中鍋爐垮灰、垮焦的事故預(yù)想，提升應(yīng)急處理能力。（5）深刻吸取事故教訓(xùn)，在機(jī)組運(yùn)行期間加強(qiáng)爐內(nèi)結(jié)焦的檢查和清理，探索調(diào)整鍋爐高負(fù)荷下防結(jié)焦的措施，減輕鍋爐結(jié)焦。在水冷壁超溫可控的前提下，采用爐膛兩側(cè)燃燒器低一次風(fēng)速運(yùn)行，適當(dāng)開大其對應(yīng)的二次風(fēng)量。（6） 為了進(jìn)一步減少受熱面形成結(jié)渣，檢修人員還要采取有效的控制措施避免燃煤鍋爐內(nèi)部生成過量的還原性氣體。在實(shí)際操作中主要是通過合理設(shè)置燃煤鍋爐爐膛內(nèi)空氣動力場的方式來進(jìn)行處理，以實(shí)現(xiàn)將空氣量控制標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的目的，防止出現(xiàn)空氣量不足的問題。同時，還應(yīng)及時維修受損的噴燃設(shè)備，在一定程度上控制還原性氣體的產(chǎn)生。（7）當(dāng)燃煤鍋爐內(nèi)發(fā)生滅火故障時，檢修人員應(yīng)立即關(guān)閉給粉機(jī)以及制粉系統(tǒng)。爐膛內(nèi)如果頭助燃粉存在時，應(yīng)立即停止燃料供應(yīng)。檢修人員應(yīng)機(jī)制向汽機(jī)班長以及管理人員通報(bào)故障情況，做好消防準(zhǔn)備。在對滅火故障進(jìn)行檢修時，應(yīng)解除所有自動裝置的運(yùn)行，并采用手動非挪動對給水門進(jìn)行調(diào)整，確保吸風(fēng)機(jī)能夠正常運(yùn)行。如情況需要還應(yīng)清除渣斗機(jī)粉。如果出現(xiàn)氣溫下降的情況時，應(yīng)首先判斷故障原因，并采用關(guān)閉或者調(diào)節(jié)減溫器的處理措施。如果爐內(nèi)滅火故障比較嚴(yán)重時，檢修人員應(yīng)及時開啟集汽聯(lián)箱進(jìn)行疏水。（8）嚴(yán)格監(jiān)控重要標(biāo)記水位、負(fù)壓表、氧量及火焰等情況，定期組織相關(guān)工作人員學(xué)習(xí)滅火保護(hù)拒動相關(guān)知識，實(shí)行事故演練，以便加強(qiáng)工作人員的責(zé)任意識、安全意識。針對爐膛負(fù)壓表管，定期需實(shí)行吹管處理。滅火保護(hù)生爐前，確保實(shí)驗(yàn)通過，再對火檢實(shí)行維護(hù)處理。如果火箭維護(hù)受到不良影響，應(yīng)在第一時間和熱工取得聯(lián)系，以便加以針對性處理。鍋爐運(yùn)行后，做好投入的保護(hù)工作。（9）高溫腐蝕技改。為減緩水冷壁高溫腐蝕問題，目前普遍采用加裝側(cè)燃盡風(fēng)、增設(shè)貼壁風(fēng)、增設(shè)防護(hù)涂層（噴涂）等方法來防止高溫腐蝕。設(shè)置貼壁風(fēng)，可以改善壁面氣氛，墻式燃燒方式更容易實(shí)施這一措施，貼壁風(fēng)的量應(yīng)足夠大，其對鍋爐效率的影響較大；噴涂保護(hù)層，加強(qiáng)噴涂質(zhì)量過關(guān)管理，維持1個大修期以上；對經(jīng)常性掉焦的鍋爐，可以進(jìn)行渣斗防爆裝置改造。（10）火檢探頭降溫。對于火檢探頭外套管盤根不嚴(yán)導(dǎo)致熱二次風(fēng)直吹火檢探頭引起的超溫問題，應(yīng)在每次檢修時對火檢探頭盤根進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)異常及時處理，但要注意盤根不能太緊，必須保證外套管在熱脹冷縮時能前后滑動。若探頭受爐膛熱輻射較嚴(yán)重，可以通過完善鍋爐爐墻外側(cè)的保溫來降低環(huán)境溫度，也可以加裝火檢探頭隔熱器，使冷卻風(fēng)先去冷卻火檢探頭。

結(jié)束語

鍋爐滅火是火電廠運(yùn)行中較為嚴(yán)重的事故，會給發(fā)電企業(yè)造成重大損失。通過對鍋爐滅火進(jìn)行分析，采取運(yùn)行控制和技術(shù)改造相結(jié)合的防范措施，機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性有了明顯改善。提高鍋爐運(yùn)行的效率和穩(wěn)定性，為電廠電力生產(chǎn)的順利進(jìn)行提供可靠的保障，為我國的國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及社會生活提供更加穩(wěn)定的電力供應(yīng)，促進(jìn)我國電力行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展

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