锅炉灭火的原因及对策(1)(1)

锅炉灭火的原因及对策

摘要:本文通过研究影响锅炉稳定燃烧的各种因素,对常见的导致锅炉灭火原因进行了分析,着重阐述了锅炉灭火前后炉膛压力的变化及其原因,并以此为依据归纳了避免锅炉灭火的相关措施。文章最后还对处理锅炉灭火中容易出现的两种不当举措进行了特别的提醒。

关键词:锅炉灭火;炉膛压力;火检;措施

1影响锅炉燃烧稳定性的因素分析

煤粉的着火阶段是整个锅炉燃烧过程的关键阶段。煤粉着火主要取决于燃料特性和锅炉运行参数,其中燃料特性中又以燃料的挥发分和水分的影响最大,锅炉运行参数中以煤粉气流的初温、一次风量和风速以及锅炉的运行负荷等因素影响最为明显。挥发分是对煤粉着火过程影响最大的因素。不同的煤质析出挥发分的多少和所需要的温度是不同的。煤化程度较低的褐煤析出挥发分的温度较低,一般小于200℃,析出的量比较多,大概在37%一60%之间,相对来说比较容易着火(370℃左右),而煤化程度较高的无烟煤要在400℃左右才能析出挥发分,析出的挥发分较少(2%一10%),因此煤化程度越低的煤越容易着火。褐煤的着火温度一般在370℃左右,烟煤为470~500℃左右,无烟煤则在700℃左右。当煤质突然发生大的变化时,煤粉着火所需的时间和着火点距离都将发生变化,对炉膛火焰燃烧的格局和火球的形态都会产生较大的影响,破坏燃烧的稳定性。

煤质水分增大时所需的着火热也随之增大。煤粉气流的加热主要依靠高温烟气的对流传热,当煤质水分增大时消耗在加热水分和使其汽化和过热的热量也随之增大,降低了炉膛内的烟气温度,推迟了煤粉气流的着火,使得燃烧的稳定性降低。

提高煤粉气流的初温可以降低煤粉达到着火温度的着火热,加速煤粉燃烧,但是受空预器传热效率和制粉系统安全性的限制,煤粉气流的初温往往不可能有大幅度的提高,然而稳定的和较高的一次风温度无疑是提高锅炉燃烧稳定性的有利因素。

最佳的一次风量和风速有利于提高锅炉燃烧的稳定性。过高的一次风量增大了煤粉着火所需的着火热,推迟了着火过程;过低的一次风量能够降低着火热,同时也降低了煤粉着火初期所需的氧气量,同样使得燃烧反应变慢,阻碍着火的继

续发展,甚至导致无法保证制粉系统的输煤要求,导致煤粉积存在磨煤机内,无法输送到炉膛中,从而引发安全问题。另一方面,过高的一次风速将会拉长着火距离,过低的一次风速有可能导致喷燃器烧损甚至堵塞。因此,不恰当的一次风量和风速都不利于锅炉的安全稳定运行,必须根据机组的负荷要求,及时合理的调整一次风和二次风,实现最佳的风粉配比才能保证燃烧的稳定。

锅炉负荷也是影响燃烧稳定的原因之一。锅炉低负荷运行时,炉膛平均温度降低,喷燃器区域的烟温也相应降低,这对煤粉燃烧是不利的。当锅炉负荷低到一定程度时就可能危及燃烧的稳定性,甚至引起锅炉灭火。

另外,燃料的灰分也是导致锅炉灭火的重要因素之一。燃料的灰分不仅不能燃烧放热,在其熔融过程中还会吸收大量的热量,降低炉膛温度;灰分还妨碍燃料中的可燃部分与氧气接触,阻碍燃烧进程的发展;附着在水冷壁上的灰分在锅炉负荷下降、炉膛温度降低时,其附着能力下降,可能会大块的掉落,破坏燃烧动力场;落入渣斗的掉焦会产生大量的低温蒸汽,进一步降低炉膛温度,同时导致水封槽缺水,引入炉膛大量的冷空气,严重时引发锅炉灭火。

2常见锅护灭火的原因

一般说来,锅炉灭火容易发生在机组变负荷运行时、低负荷运行时和徽煤煤质突变时,炉膛内落大焦或者嫩烧器长期运行后磨损严重时也容易造成锅炉灭火,另外制粉系统突然失电和炉膛火焰检侧系统失灵导致保护动作在各个电厂的运行实践中也时有发生。

(1)机组变负荷运行时,由于风粉配合不当,引起然烧不稳而灭火.机组变负荷时,风粉比例的调整是个复杂的过程。一次风量根据煤量的变化进行调整,一次风量的变化引起一次风沮度发生变化,进入磨煤机的热风和冷风相互影响引起一次风量的波动;二次风量根据机组负荷的变化而变化,分为供料风和辅助风分层进入炉膛:燃料风根据同层给煤机煤量的变化而变化,特别是煤量在50%~80%间变化时,嫩料风挡板的开度随之变化,引起风箱妒膛差压的变化,同时风箱妒膛差压定值随机组负荷升高而增加,引起辅助风挡板的开度变化。在这个过程中,一次风量和风速变化引起煤粉着火时间和着火距离发生变化;燃料风的变化引起煤粉着火初期氧量比例和一次风粉流向的偏斜程度变化;风箱了炉膛差压的变化改变了嫩烧切圆的形状.在这一过程中风粉比例在炉膛局部乃至全炉膛中发生不同程

度的变化,燃烧工况发生波动,容易发生炉膛灭火.

(2)锅炉低负荷运行时,制粉系统出粉不均匀,导致风粉配合不协调而灭火,这时炉膛沮度低,然烧器自身稳定能力下降,燃烧不稳定,大多数炉膛灭火都发生在这中工况下。在这中工况下,炉膛火焰脉动大,火焰亮度低,火焰检侧系统也容易发生误判断,引发保护动作。

(3)煤质突变,打破了原有风粉平衡的燃烧格局,导致炉膛火焰布局和火球形状急剧变化,引起徽烧不稳而灭火.这种情况因煤质差距的不同而造成的工况变化差异很大,很难给出一个普遍性的发展经过的描述,但是由目前能搜集到的资料可以发现,这个过程往往非常短暂,从遨烧波动到灭火时间一般只有几十秒甚至十几秒。

(4)由于锅炉结焦,炉膛掉大焦,冲击火焰而灭火。影响锅炉结渣的因素主要有三个方面:煤灰成分与组成、炉膛环境温度和炉内空气动力场.煤灰成分与组成是产生结焦的根源,炉膛环境温度是影响结渣的首要外部因素,炉内空气动力场组织的好坏,则对锅炉结渣、结焦具有重要作用.一般来说,由于一、二次风调节不当或者喷燃器损坏等原因,使一次风喷口角度产生一定程度的偏斜,造成一次风煤粉火焰刷墙,局部区域形成一定的还原性结焦气氛,导致锅炉局部区域结焦。当结焦、结渣累积到一定规模时,或者炉膛温度降低时,附着在炉膛内壁上的结焦结渣掉落,对炉膛火焰造成冲击,落入渣斗的焦渣使密封水大量汽化,进一步降低了炉膛温度,严重时还会使外部冷空气大量涌入炉膛,恶化了嫌烧工况,从而导致锅炉灭火。还有一种理论认为,落焦产生的蒸汽和扬尘挡住了火焰监侧器,引发了保护误动,从而导致锅炉灭火。我个人认为,水蒸气在120()℃左右的炉膜环境中应该极易过热,从而变得无色透明,似无可能遮蔽火检探头;落焦引起的气流冲击和震动导致炉膛内大量扬尘遮蔽火检探头似有可能。

(5)由于锅炉燃烧设备损坏,如燃烧器的磨损、变形等,使燃烧火焰切圆发散或变形,喷燃器自身稳定能力下降,对机组工况变化和煤质变化的适应能力变弱,容易灭导致火。炉膛火焰检侧系统失灵,灭火保护误动。导致火焰检测系统失灵的原因一般为火焰检测系统失电;火焰检测探头端部结焦堵塞;火焰检测系统的相关参数设置不当,对火焰强度要求太高。火焰检侧系统送给SFSS系统的“有火”信号一般采用常开接点,当系统失电时,触点全部释放,FSSS系统认为收到了“无