锅炉灭火对安全经济运行的危害与对策

第 19 卷
罗崇锡等: 锅炉灭火对安全经济运行的危害与对策
1999 年第 5 期
交叉管和电动导向挡板。 5. 2. 3 防止煤粉结块, 消除给粉故障。做到大修彻 底清理粉仓, 小修前尽量把煤粉烧光, 防止汽水和 潮气进入粉仓; 发现有结块的煤粉要及时清除; 在 粉仓下半部内壁衬装不锈钢板, 减少仓壁阻力; 将 部分给粉机增容, 改滑差电机为变频调速电机; 当 发现给粉机下粉不正常时, 立即进行检查, 特别是 煤粉自流严重的给粉机, 必须解体检查。 经采取上 述措施基本上解决了给粉机下粉不均的问题。 5. 2. 4 完善热工自动、保护装置。我厂直接用于燃 烧调整的热工自动只有汽压自动调节装置。 该装置 经过这几年的完善后投入率较高, 起到了一定的稳 定燃烧的作用。 该装置最大特点是加了一个燃烧不 稳初期自动投油助燃程序。 该灭火保护装置已于前 年通过了鉴定。 在这 2 a 的实际使用过程中反映良 好, 没有发生自动投油爆燃的问题。 这种改进后的 灭火保护装置由测试探头实测的信号在炉膛温度稍 低时即自动投入对角油枪助燃, 起到既能稳燃又能 防止灭火放炮的作用。
另外, 对 400 t h 锅炉改用调速给水泵, 选用调 节性能较好的给水调节门和减温水调整门, 及时消
除给水和减温水系统的内漏。 5. 3 加强运行管理, 切实做好试验、 调整工作
要有效地防止锅炉灭火, 除了必要的设备改造 外, 还需提高运行人员的操作技术水平和值班责任 感。 各项小指标考核工作要认真到位, 特别是与燃 烧有关的煤粉细度、制粉电耗、飞灰可燃物含量、过 剩空气系数、 炉膛负压、 锅炉灭火、 大正压冲击等 要重点考核; 认真做好冷态空气动力场试验, 发现 燃烧器问题及时告检修处理; 定期做好锅炉热效率 试验、 漏风试验和制粉系统出力试验; 有针对性地 向运行人员提供燃烧调整配风方案和氧量值; 锅炉 运行人员必须针对当班的煤质情况和燃烧工况及 时、 有效地调整燃烧, 确保燃烧工况的稳定, 达到 不灭火或尽量减少灭火的目的。
1 锅炉设备概况
金竹山电厂装有 2 台 F 220 1002W 型单汽包自 然循环固态排渣煤粉炉和 4 台 SG240021402555 555 型单汽包自然循环中间再热固态排渣煤粉炉, 先后于 1972 年至 1984 年投产。 设计燃用金竹山无 烟煤。但长期以来, 实际燃用煤质偏离设计值颇多, 且复杂多变 (参见表 1)。尽管锅炉制造厂在设计上 采取了强化着火、 燃烧的措施, 如采用四角喷燃切 圆燃烧、 一次风集中布置、 分级送风、 适当布置卫 燃带等。 然而由于多方面的原因, 锅炉运行中曾经 频繁灭火, 有的年份达到 500 多次, 给全厂的安全 经济运行带来了极大的威胁和隐患。
5 稳定锅炉燃烧, 防止灭火的对策
影响锅炉稳定燃烧的因素很多, 但我们认为煤 质是前提, 设备是基础, 运行试验与调整是关键。因 此我厂近几年来为稳定锅炉燃烧、 减少灭火, 从以 下几个方面开展工作。
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5. 1 抓好燃煤管理 燃煤管理是一个从煤源选择到入炉燃烧, 其中
包括采购、 检验、 运输、 储存、 再检验、 信息反馈 的全过程。应尽量选择煤质与设计煤种相近的煤源, 并对进厂煤进行严格的质量检查, 合格后才能进入 煤场。 根据多年的运行经验, 我们对入厂煤的几个 主要指标进行了严格的规定: 低位发热量 ( Q ar. net ) 控制在 4800×4. 18～ 5500×4. 18 kJ kg, 灰分 ( A ar) 30% 以下, 水分 ( W ar) 10% 以下, 挥发分 ( V daf ) 6% ～ 10% , 硫 ( S ar ) 0. 7% 以下。 这一具体规定为采 制人员提供了把关的标准, 对稳定煤质起了关键作 用。 5. 2 改造老设备, 为稳定燃烧创造条件 5. 2. 1 我厂使用的是四角喷燃直流式燃烧器。曾经 对这种燃烧器进行了各种改造和尝试。 例如在喷口 设置内钝体、 外钝体; 加装浓淡交换器; 装设预燃 室; 取消一次风喷口的夹心风; 将三次风分流; 调 整喷口下倾角度; 调整切圆大小; 改变喷口截面等。 针对各炉的不同特点, 摸索和选择了适应当地煤种 特点, 既能稳定燃烧, 又能防止结焦, 且锅炉效率 相对较高的燃烧器。 同时加强了炉底、 炉膛、 炉顶 和尾部烟道的密封。在 2、5 号炉安装了捞渣机, 在 其它锅炉碎渣机上方安装了锁气器, 解决了炉底漏 冷风、干扰燃烧的问题。根据各炉炉膛温度情况, 合 理设置卫燃带。同时, 经常对空气预热器进行检查, 发现漏风及时封堵, 或利用大修整组更换。 5. 2. 2 改造制粉系统, 提高出力, 确保合格的煤粉 细度。针对 3、4 号炉的D ZM 380 550 型磨煤机在锅 炉满负荷下难以维持煤粉供应的情况, 决定对其进 行改造。 将圆筒部分加长 1 m , 改型为 D ZM 380 650, 改造后提高出力近 20% , 使之能交替停磨备 用, 煤粉细度也能确保 R 90在 6%～ 8% 的范围内; 同 时对 6 台炉的粗粉分离器也进行了改造, 提高了分 离效率, 煤粉细度合格率上升了 3 个百分点; 在 12 台磨煤机入口落煤管上方装设自行设计制造的锁气 器, 减少了磨煤机入口漏风; 木屑分离器也进行了 改造, 解决了清除木屑困难和清除时要关小排粉风 机挡板的问题; 将三次风分上、 下 2 个喷口送入炉 膛, 缓和了三次风集中进入炉内对燃烧干扰大的问 题; 在所有原煤仓金属煤斗内加装高分子防堵耐磨 衬板, 防止和减少因原煤含水分高时堵煤的问题; 为 平衡粉仓粉位加装了每炉 2 套制粉系统相互调节的
分低, 本来就不易着火和稳燃。 特别是随着装机容 量的增加, 供煤点不断增加, 最多时达 200 多个矿 点, 煤质特性多种多样, 其主要指标严重偏离设计
值, 且煤场没有掺烧设备。 这样给稳定燃烧带来了 极大的困难。 这是造成锅炉灭火的首要原因。 2. 2 设备因素
燃烧器设计欠佳和安装检修时位置不对造成空 气动力场紊乱; 给粉机内部故障造成煤粉自流或不 下煤粉; 煤粉结块造成给粉机下粉不均; 制粉系统 故障或运行不稳定启停频繁; 锅炉漏风严重; 卫燃 带布置不合理等问题, 都是造成锅炉燃烧不稳导致 灭火的重要原因。 2. 3 人员因素
在设备正常又处理正确时, 锅炉灭火不会引发 其它事故。 但设备存在问题时情况则不同。 设备如 果减温水阀门漏流大, 锅炉灭火时会使汽温迅速下
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表 2 1990 年以来锅炉灭火引发问题统计表
灭 火 原 因 并发事故 次
4 锅炉灭火对经济性的影响
锅炉灭火后, 要用油来重新点火, 待炉膛温度 上升燃烧稳定后才能退油。 一般情况下, 正常的灭 火处理需要用油 2 t 左右 (以 125MW 机组为例) , 按 1990 年灭火 548 次计算, 约需增加燃油1 092 t, 损失费用 200 多万元。 同时锅炉灭火到恢复正常需 10 m in 左 右, 减 负 荷 40% , 直 接 影 响 发 电 量 近 1 万 kW ·h。1990 年灭火 548 次, 则少发电 500 多 万kW ·h, 按 0. 2 元 kW ·h 计算, 损失也在 100 万 元以上。 此外, 在灭火的同时, 锅炉和汽轮机由于 汽温、 汽压及热负荷的迅速变化, 必将受到反复交 变热应力的作用, 对设备的寿命会有影响。 如果灭 火后放炮打坏炉膛水冷壁、 炉顶、 炉墙等, 其修复 的时间和费用则更多。
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降, 有可能造成减负荷甚至停机。 如果给水系统漏 流大, 灭火时汽包水位将迅速上升, 稍不注意极有 可能造成锅炉满水, 严重时造成蒸汽带水而停机。锅 炉灭火后, 主要参数、 机组负荷迅速下降, 除氧器 压力也下降, 如果调整不及时, 给水泵有可能汽化, 这就可能造成锅炉严重缺水。 锅炉灭火时, 如果油 枪电磁阀泄漏或卡涩造成燃油进入炉内很可能引发 灭火放炮。
通过以上措施, 我厂在稳定锅炉燃烧, 防止和 减少锅炉灭火的工作中取得了显著的成绩。 全厂锅 炉灭火从 1994 年的 500 多次降到了现在的 140 次 左右, 燃油耗量从 6 997 t a 降到了现在的 3 200 t a 左右, 为全厂的安全、 经济、 稳发做出了贡献。
(收稿日期: 1999204212)
(上接第 12 页) 误差和互感器的合成误差及压降误差互相抵消, 以 减小综合误差。 但是电能表和互感器合成误差及压 降误差在不同的负荷电流及功率因数情况下是变化 的, 两者误差曲线并不完全一致, 因此, 这种调整 主要是定性的。 当然, 在调整时要注意, 当互感器 合成误差之和太大时, 不能使用这种方法, 因为太 大的调整会影响表计本身的误差曲线, 从而造成表 计超差。
例如: 在室内检定时, 考虑到现场的运行情况, 要使表计在现场运行的实际情况下, 表计的误差达 到目标值。 以感应式表为例, 现场的温度、 负荷大 小、 功率因数、 电压变化等对表计是有影响的, 图 2 为 0. 5 级感应式有功表的温度误差特性。
由图可知, 若表计现场运行在 co sΥ= 1. 0, t = 30 ℃ , 要使表计在现场实际运行时误差为+ 0. 6, 则在实验室温度下 (20 ℃) , 应将表计调定为+ 0. 4。
在锅炉运行工况变化、 燃料变化或设备有问题 时运行人员发现和调整不及时也是造成灭火的主要 原因。 具体表现在启停制粉系统时没有及时调整风 量; 汽压高时减负荷过快, 恢复不及时; 出渣和吹 灰时监视不严, 调整不力; 给粉机故障发现不及时; 煤质变化时没有及时调整燃烧等。 2. 4 燃油设备故障与油质因素
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锅炉灭火对安全经济运行的危害与对策
罗崇锡 张少康 金竹山电厂 (冷水江 417503)
摘 要 分析了全烧无烟煤的金竹山电厂 6 台锅炉曾经频繁灭火的原因, 从安全和经济 2 个方面论述了锅炉灭火的危害; 介绍了该厂从稳定锅炉燃烧入手, 采取综合治理, 大幅 度降低锅炉灭火次数的成功经验。 关键词 锅炉灭火原因 危害 对策
这方面的情况有: 燃油系统停运、油中带水、油 枪堵塞、 喷嘴雾化不良、 电磁阀故障等。
3 锅炉灭火导致其它事故
从我厂多年来的运行统计资料可以看出, 锅炉 灭火是引发其它事故的主要原因, 例如: 灭火放炮, 满、 缺水, 高、 低汽温等, 这些都是锅炉的严重事 故。一旦出现, 轻则影响锅炉使用寿命, 重则停机、 停炉, 更严重时可能导致锅炉甚至汽轮机损坏。 金 竹山电厂自 1990 年以来由于锅炉灭火而引发的问 题见表 2。
燃用煤种
49. 92～ 61 1. 81～ 3. 2 2. 0～ 3. 0 0. 59～ 1. 2 0. 424～ 1. 3
8～ 11 24～ 35 4～ 10. 4 3330×4. 18～ 5700×4. 18 1. 25～ 1. 45
2 锅炉灭火原因分析
2. 1 煤质因素 我厂锅炉设计煤种为金竹山矿区无烟煤, 挥发
年 灭火
设备 煤质变化, 放 满 超 低 因缺、满水、高低汽温
份 次数
燃烧不稳, 缺
问题 调整不及时 炮 水 温 温 减负荷至零 拍机
1990 548 236 1991 532 211 1992 523 216 1993 472 160 1994 511 203 1995 250 142 1996 233 110 1997 123 48 1998 139 40
表 1 燃用煤种与设计煤种值的比较
项 目
Car % H ar % O ar % N ar % S ar % W ar % A ar % V daf % Q ar, net kJ kg- 1 可磨性系数 Kkm
设计煤种
60. 5 2. 48 2. 18 0. 545 0. 592 9. 47 24. 23 6. 87 5388×4. 18 1. 54