燃煤锅炉掉焦灭火分析及对策.pdf

燃煤锅炉掉焦灭火分析及对策 第六图书馆 火力发电厂锅炉,由于直接燃用煤等矿物燃料,在不同温度区域引起不同程度的积灰结焦,造成锅炉经济性和安全可靠性降低。文章 对锅炉结焦形成机理及掉焦灭火过程、产生的危害、结焦原因进行了分析,并制定出了相应对策。火力发电厂锅炉,由于直接燃用 煤等矿物燃料,在不同温度区域引起不同程度的积灰结焦,造成锅炉经济性和安全可靠性降低。文章对锅炉结焦形成机理及掉焦灭 火过程、产生的危害、结焦原因进行了分析,并制定出了相应对策。掉焦灭火 缺氧燃烧 烟温高山西科技郭晓东国电太原第一 热电厂,山西省太原市0300242007第六图书馆 第六图书馆 山西科技S H A N X I S C I E N C EA N DT E C H N O L D G Y 2 O O 7年第 1 期1 月 2 0日出版 ● 问题探讨 燃 煤锅 炉 掉焦 灭 火分 析及 对 策 郭晓 东 国电太原第一热电厂 摘要 火力发电厂锅炉， 由于直接燃用煤等矿物燃料， 在不同温度区域引起不同程度的积灰 结焦， 造成锅炉经济性和安全可靠性降低。文章对锅炉结焦形成机理及掉焦灭火过 程、 产生的危害、 结焦原因进行 了分析 ， 并制定出了相应对策。 关键词 掉焦灭火； 缺氧燃烧； 烟温高 中图分类号 T F 5 4 7 文献标识码 A 文章编 号 l D 4 6 4 2 9 2 0 0 r 7 O 1 一 O 0 9 4 0 2 火力发电厂锅炉在运行中， 由于直接燃用煤等矿物燃料， 生成的灰烬会在锅炉受热面外部的不同温度区域引起不同程 度的积灰结焦， 从而造成锅炉受热面传热能力恶化、 锅炉经济 性下降、 锅炉安全可靠性降低等影响， 因而我们应对锅炉积灰 结焦的形成机理予以分析， 并引起足够重视 ， 在运行 中采取有 效措施预防。 这里以国电太一五期 2 锅炉为例对锅炉的结焦形成原 因， 产生的危害及运行中的预防进行分析论述。国电太一五期 2 锅炉为波兰拉法克公司制造的 B P一1 0 2 ．5锅炉 ， 整体为全悬 吊半塔式布置， 标高 8 7 ． 6 m， 有四级过热器 ， 2 0 个煤粉燃烧器为 四角布置切圆燃烧， 五套制粉系统为正压直吹式 ， 于 1 9 9 2年 l 2 月投产。在 2 O O 5年4月 2 5日、 2 7日、 5月 1日连续发生三次锅 炉灭火故障， 从故障现象 和参 数来分析， 当时 负荷均 是 由 2 9 0 M W减到 2 2 0 MW， 炉膛出 口烟气温度由 1 3 2 0 C左右降到 1 2 6 0 “ C 左右， 灭火后屏式过热器南侧烟温急剧上升 8 0 ℃ 1 0 0 ℃左右， 屏式过热器后气温迅速超过规定值， 捞渣机水封箱 有渣水喷出， 根据这些情况判断为屏式过热器南侧结焦引起锅 炉掉焦灭火。 1 结焦 形成机理及掉 焦灭火过 程 结焦是指炉膛内熔化的灰渣粘结在受热面上的现象。炉 膛内煤粉燃烧的结果， 产生了大量的灰粒。这些灰粒在锅炉的 高温区内， 呈液态或软化状态随烟气流动， 当这些灰接触到受 热面上仍为液态或软化态时， 就可能粘结在受热面上形成结 焦。炉内受热面的结焦是从积灰开始的， 由于灰的导热性很 差 ， 使灰的外表面温度很高， 又因为一旦管壁表面积灰后 ， 管壁 表面粗糙度增加， 使软化的灰很容易粘附， 因而在积灰的外表 面形成一层软化的渣粒， 成为第一层焦。第一层焦形成之后 ， 结焦的外表面温度继续升高， 很容易结上第二层焦。如此下 去， 外表面温度越来越高， 焦越结越厚， 当结焦表面的温度达到 熔化温度时， 熔焦就会流到邻近的管子上， 扩大了结焦的范围， 因而结焦的过程是一个自动加剧的过程， 当管壁表面的结焦达 到一定厚度无法附着时 ， 就会掉落下来。局部结焦掉落时， 会 使整片管排抖动， 扩大掉焦面积， 而上排管屏的焦掉落时， 又会 将下部的结焦砸落， 增大掉焦量 ， 同时还会使受热面管屏上的 积灰大量振落， 这样大量的焦落人着火区， 使炉内负压急剧波 作者简介 郭晓东， 男， 1 9 7 1 年出生， 1 9 9 5毕业于太原理工 大学， 工程师， 0 3 2 ．A， 山西省太原市 收稿 日期 2 0 o 6 一l 1 一l 3 9 4 ． 动， 再加上大量落灰象干粉灭火剂一样， 将炉火窒息， 使锅炉灭 火。尤其像太一五期的 B P一1 0 2 5锅炉为半塔式布置， 掉焦和 塌灰对炉内燃烧的影响更加敏感， 造成灭火的可能性更大。形 成结焦的条件就是炉内温度太高和灰熔点太低， 另外炉内缺氧 燃烧产生 C O等还原性气体， 也会使灰熔点降低而加剧结焦。 2 结焦 的危害 2 、 1 对锅 炉经济性 影响 结焦会引起气温偏高， 当炉膛结焦时， 炉膛吸热量减小， 炉 膛出口排烟温度升高， 使过热器传热强化 ， 造成气温偏高甚至 超温 ， 运行中为保持额定参数不得不加大减温水量， 甚至被迫 降低锅炉出力 ； 当受热面结焦时， 会使炉内工质吸热量减小， 排 烟温度升高， 使排烟损失增加， 当喷燃器的喷 口结焦时 ， 气流偏 斜， 使不完全燃烧损失增加， 从而使锅炉效率下降 ， 经济性降 低 。 2 ． 2对锅 炉安全性影响 结焦能破坏水循环， 如果炉膛发生局部结焦， 会使结焦水 冷壁吸热量减小， 循环流速下降， 甚至循环停滞造成爆管等事 故； 由于结焦引起过热器气温升高 ， 热偏差加大， 还会导致管子 超温爆破； 当结焦严重时， 大块焦渣掉落， 可能造成锅炉扰动过 大而灭火， 甚至砸坏水冷壁造成恶性事故， 对于大容量塔式炉 来说， 影响更为明显， 即使不严重的掉焦塌灰也会造成运行中 负压波动大， 燃烧不稳， 甚至锅炉灭火。 3 锅炉运行中结焦的原因分析 a 氧量表指示与实际偏差大， 造成二次风量过小， 炉内缺 氧燃烧。太一2 锅炉在 4月初进行 了为期半个月的小修， 机 组启动后， 未能及时对氧量表计进行校对， 运行中计算机显示 值比实际值偏大 1 ． 2 ％， 误导 了运行人员的风煤配比调整， 导 致锅炉长时间缺氧燃烧， 产生 了大量的 C O等还原性气体， 降 低了灰熔点加剧了受热面的结焦。 b 由于当时入炉煤质差， 为了满足外界负荷需要 ， 被迫投 入五套制粉系统 2 0个燃烧器运行 ， 改变了锅炉的设计要求 设 计为四套运行一套备用 ， 使炉膛火焰中心加长， 炉膛出I1 烟气 温度上升了 6 0 ℃ 一8 0 ℃， 导致进入屏式过热器的烟气温度偏 高， 使飞灰处在液态或软化态， 黏附在管壁上而结焦。 c 锅炉持续带大负荷运行。当时电网负荷紧张， 机组每天 大部分时间持续在 9 5 ％以上负荷运行， 也为受热面结焦提供 了条件。 d 锅炉吹灰不到位。当时规定墙式过热器不进行吹灰， 水 冷壁吹灰隔日进行， 其余受热面每 日两次， 而由于锅炉持续高 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 郭晓东 燃煤锅炉掉焦灭火分析及对策 2 0 0 7年第 1 期1 月 2 0日出版 负荷运行， 未能及时调整吹灰时间和方式， 使得炉膛内墙式过 热器和水冷壁因未及时吹灰增强吸热而使炉膛出口温度升高 较多， 引起屏式过热器结焦。 e 入炉煤质影响。当时由于煤源紧张， 入炉煤质较差， 灰分、 热值等指标严重偏离设计值， 使得灰熔点有所下降， 引起结焦。 正是由于以上几个原因的共同作用和影响， 导致了锅炉结 焦的发生， 引起了锅炉的连续灭火故障。 4 对策 a 校核了氧量表计和二次风量表计， 调整了氧量表比实际 指示偏大 1 ． 2 ％的偏差， 加强了运行人员的燃烧调整， 使得炉 膛风煤配比适当， 避免了锅炉缺氧燃烧。 b 针对锅炉持续带高负荷运行， 调整了吹灰时间和方式。 水冷壁吹灰和墙式过热器吹灰调整为每 日 进行一次， 其余受热 面吹灰每日进行两次， 同时严格控制吹灰器母管压力 ， 防止低 于规定值而使吹灰效果降低， 强调了吹灰制度管理， 严格按照 规定进行吹灰。这样大大降低了炉膛出口烟气温度， 控制在 1 2 0 0 2 左右 ， 防止了飞灰成为液态或软化态而引起屏式过热 器结焦。 c 尽量避免采用五套制粉系统全部投入的方式， 或者只在 负荷高峰时段短时间采用五套制粉系统全投方式， 尽可能的避 免炉膛出口烟气温度过高而引起后部受热面结焦。 d 改善入炉煤质， 尽量接近于设计煤种。 针对引起结焦灭火的原因， 采取了以上相应措施， 取得了明 显效果， 避免了锅炉再次发生掉焦灭火故障。 校对 刘芳 An a l y s i s o f Co k e Ex t i n g u i s h i n g o f Co a l - b u r n i n g Bo i l e r s a nd Co u n t e r me a s u r e s ABS TRACt C o a l i s d i r e c t l y u s e d i n t h e h o l l e r s i n t h e r ma l p o w e r p l a n t s ，w h i c h ma y c a u s e c o k e a n d d u s t i n v a r i o u s d e g n i n d i ff e r e n t t e mp e r a t u r e a 舢．a n d i n tu r n i t ma y r e d u c e t h e e c o n o my a n d s a f e t y o f b o i l e r s ．T h i s a r t i c l e h a s a n d y z e d t l 1电 c o k e f o r m i n g me c h a n i s m，t h e p x o c e s s 0 f c o k e e 】 击 s l l i I 1 g a n d i t s h a r ms a n d c ,8 11 s e s a n d p r o p o s e d 8 o me KE Y W ORDS c o k e e x t in g u i s h i n g ； a n o x i c h a n i n g ； h i g h s mo k e t e m p e r a t u r e 上接第9 2页 的失效后果来确定重要路段有利于在特殊路况 下的道路交通的管理和维护 ， 对保证路网的有效性具有重要的 意义 ， 但是该方法要求对每条路段都要确定其失效前后路网中 所有 O D对之间的最短路， 从而确定其最短运行时间从而进行 比较 ， 这对于复杂路网来说 ， 计算的工作量很大而且由于路网 供需的随机性 ， 具体的计算很难实现。方法三从各路段的可靠 性变化对路网可靠性影响方面来考虑路段的重要性， 在路网的 改扩建和提高整个路网的可靠性方面具有重要的指导意义， 可 是该算法要求在求得各路段的可靠度的前提下确定路段的相 对重要性， 可是 目前可靠度的计算方法还不够成熟， 算法不容 易实现， 而且该算法假设路网中所有路段的可靠度都是相等 的， 这在实际路网中是不可能的， 因此这样计算的结果也会有 很大的偏差。 3 结语 确定道路网络中的关键路段， 在路网管理和控制， 路网的 改扩建和新建等方面都有着重要的指导意义。由此可见， 对于 路段的重要性研究 ， 还有待进一步完善。以后的研究方向主要 有 对于实际动态路网的路段重要性的研究， 以可靠性为评价 标准确定路段的相对重要性 ， 根据具体的评价目的选取合适的 指标确定重要路段以及考虑各种 因素的路段相对重要性综合 确定方法的研究等方面。 校 对 吕静 S t u d y o n t he M e t h o d o f De fin i n g I m p o r t a nt S e c t i o n s o f t he Tr a ffi c Ne t wo r k ABSTRACt T h i s a r t i c l e h a s e x p l a i n e d t h e n e c e s s i t y o fa p p r a i s i n g i mp o r l a n t s e c t i o n o f h i g h w a y s i n t h e f a s t p l a c e ，a n d t h e n e x p l a i n e d a n d c o m p a r e d t h e d e a n s m e t h o d s o f t h r e e s e c t i o n s f r o m t h r e e r e s p e c t s a s t u ／l c s h a r r a t e ，c o n s e q u e n c e s o f i n v a li d s e c t i o n s a n d r e l i a b i l i ty a n d f ina l l y ，p r o p o l t h e s t u d y d i r e c t i o n i n t h e r e l a t i v e i mp o r t a n c e o f h i g h w a y s e c t i o n s ． KE Y WORDS s e c t i o n i m p o r la n c e ； r e l i a b i l i t y ； m a r g h r e l i a b i l i ty ； i m p o r l a n c e o f i n v a l i d i t y l l ◆ 川I ◆ ⋯I ◆ ⋯I ◆ ⋯I ◆ 川 l ◆ ⋯l ◆ ⋯l ◆ ⋯ l◆ ⋯l ◆ ⋯I ◆ 川I ◆ 川 l ◆ ⋯I ◆ ⋯I ◆ 川f ◆ 川l ◆ ⋯l ◆ ⋯I ◆ 川 I ◆ ⋯l ◆ ⋯l ◆ ⋯ l◆ 川l ◆ ⋯I ◆ 川I ◆ 川 I ◆ 川l ◆ ⋯l ◆ ⋯ l ◆ 川l ◆ ⋯I ◆ 川I ◆ 川 l ◆ ⋯l ◆ ⋯l ◆ 川 l◆ ⋯I ◆ ⋯I ◆ ⋯l ◆ l l I l ◆ ⋯l ◆ ⋯I ◆ 川f ◆ 川 l ◆ ⋯I ◆ 川I ◆ ⋯l ◆ l l 上接 第 9 3页 P r o b e s i n t o Cl i n i c a l Me d i c i n e En g i n e e r i n g i n Mo d e r n Me d i c a l Or g a n i z a t i o n s ABS T RACt T h i s a r t i e l e ， b y c o n s d t in g r e l e v a n t l i t e r a t u r e s a n d p r a c ti c e s ， h a s p r o b e d i n t o t h e v a l u e o f e l i n i c a l m e d i e i n e e n g n e e r i n g a n d t h e t e c h n i c a l ma I l a 栅e m a n d a p p r a i s a l o f me d i c a l i n s tr u me n t ． KE Y W ORDS c l i n i c a l m e d i c i n e e n g h e e r i n g ； m e d i i n s t r u m e n t ； m e a s u r e s s a f e o p e r a ti o n 9 5 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆