火电厂锅炉掉焦灭火的原因分析及综合治理措施

摘 要：本文从生产运行角度描述了宁夏英力特化工股份有限公司热电分公司#1锅炉掉焦灭火的现象，分析了掉焦原因，并由此提出了综合治理措施。

关键词：掉焦灭火；煤粉火焰刷墙；炉膛底部漏风

宁夏英力特化工股份有限公司热电分公司#1锅炉在投入运行1年内数次发生掉焦灭火情况，导致生产过程中投用大量助燃用油，不仅严重影响了锅炉机组的运行，也给设备安全、人身安全带来了许多隐患。因此找到引起炉膛掉焦的成因，才能制定针对性措施，从而保证机组安全、稳定、经济运行。

1 #1锅炉简介

#1锅炉是由武汉锅炉厂生产的WGZ480/13.74型超高压、一次中间再热、自然循环、单汽包，倒U形、冷一次风正压中速辊式磨直吹系统。炉膛采用全焊接膜式水冷壁，喷水减温调节主汽温，烟气挡板调节再热汽温，四角切向燃烧，固态连续排渣，尾部连接烟道并布置空预器。锅炉点火、稳燃配备8只机械雾化轻油枪，炉膛防止结焦、改善传热配备57台蒸汽吹灰器。

2 #1锅炉掉焦灭火现象

#1锅炉掉焦灭火一般发生在锅炉吹灰操作至炉膛中上部时，锅炉突发掉焦造成锅炉炉膛先正压（正压在200Pa左右），后立即大负压（1000Pa左右），火焰丧失，MFT动作，锅炉灭火。

3 #1锅炉掉焦原因分析

影响锅炉掉焦的因素主要有3个方面：就是炉膛环境温度、煤灰成分与组成与炉内空气动力场。这其中，炉膛环境温度对结焦的影响居首，煤灰成分与组成则可算是锅炉结焦的根源，炉内空气动力场结构也对对锅炉结焦影响极大。

通过现场影像回放，历史曲线分析，工况假想模拟，#1锅炉结焦的主要原因有以下几个方面：

3.1 中层燃烧器标高以上两侧炉墙局部煤粉火焰刷墙的现象出现

火焰刷墙的后果就是会引起局部区域高温，进而导致相当浓度结焦气氛的形成（如还原性气氛CO），这就给锅炉局部区域结焦的发生提供了条件。#1、#2锅炉通常采用同一型号，采用同一煤种进行燃烧（通常所用煤的灰熔点要在1500℃以上），在此条件下， #2锅炉的结焦情况轻微，而#1锅炉的结焦情况非常明显，由此可知，在#1炉内可能出现了煤粉刷墙现象。而检修中也发现，#1锅炉大部分燃烧器一次风喷口内的均流锥有磨损现象并偏斜，使一次风喷口角度产生一定程度的偏斜，导致一次风喷口处的煤粉分布很不均匀，造成一次风煤粉火焰刷墙并结焦。

同时蒸汽吹灰引起了炉膛焦块掉落。在机组高负荷的工况下，炉膛中上部温度较高，为刷墙的煤粉结焦创造了有利条件。当投入中上部的吹灰器对炉膛进行蒸汽吹灰时造成炉膛局部温度下降，在水冷壁表面积聚起来的灰渣在温度下降时就会发生形态转变，以固态化形态代替高温下的熔融状态，其附着力也会随之降低，一旦条件允许就会发生掉焦。如发生大焦块掉落到捞渣机的情况，就会在蒸腾起大量水蒸气的瞬间，对捞渣机的水封造成损坏，还会使大量冷风漏入炉底，致使煤粉火焰的着火状况在下排燃烧器区域发生严重恶化，产生炉膛负压，超限而引起锅炉灭火。

3.2 炉内空气动力场组织复杂多变

检查发现锅炉掉焦灭火频繁时，燃烧器的内、外二次风调风挡板开度位置普遍偏大，大部分偏离冷态空气动力场推荐的开度值，造成双调风燃烧器的旋流强度偏小，其卷吸高温烟气的能力减弱，燃烧器的自稳燃性能下降，从而导致一次风煤粉火焰推迟燃烧，增大了煤粉刷墙结焦的可能性。同时锅炉抗外界扰动（如掉焦）的能力也大幅度下降。

3.3 炉膛底部漏风

检查发现#1锅炉水封槽内积灰较满，只有很少量的水，因此水封效果大打折扣，必然存在较大的炉膛底部漏风。

4 综合治理措施

为了减少锅炉掉焦灭火，运行之初运行部门采取增大燃烧器内外调风挡板开度措施，效果不明显，还降低了锅炉燃烧稳定性。因此分析只有制定综合治理措施，才能有效解决问题。综合治理措施如下：

4.1 对检修质量进行严格管控

停机检修#1机组的期间内，要积极更换一次风喷口内磨损严重或脱落的均流锥，还要及时修整和校正发生偏斜、烧损变形的燃烧器喷口，避免燃烧器一次风喷口处煤粉火焰发生偏斜或煤粉分布不均引发再次炉膛局部结焦的情况。

4.2 进行好锅炉空气动力场的试验

利用锅炉空气动力场试验探寻内、外调风挡板的最佳位置和燃烧器合理的配风方式，这样就会在炉内形成科学的空气动力工况，使锅炉运行更加安全、稳定、经济。

4.3 对炉膛底部漏风进行消除

对锅炉水封结合处漏风程度和锅炉水封槽插板进行重点检查，定时对水封槽内积存的灰尘进行清理，提高水封槽水位保持运行，严密保持爐底密封。

4.4 做好配煤和煤质分析的相关工作

燃料管理部对不同类型的来煤分别存放，并按规定准确配煤，确保入炉煤质硫分控制在2%以下。

4.5 维护锅炉氧量表的准确性与可靠性

针对氧量表制定定时标定规划，方便锅炉运行氧量的高效控制（控制在百分之四以下），使锅炉燃烧得到优化，使引起锅炉结焦积灰的缺风因素得到控制。

4.6 统一控制各燃烧器的不同次风速

这就要将煤粉细度与一次风煤粉浓度控制在合理范围之内，使炉膛温度场可以得到均匀分布。

4.7 确保正常运行吹灰器，并根据规定调控好吹灰间隔

强化在炉膛吹灰与锅炉升降负荷时监控系统对炉膛负压的监视力度，尽量避免锅炉掉焦塌灰灭火。

5 结语

采取上述综合治理措施后，近几年来#1锅炉没有再发生掉焦灭火的情况。实践出真知，掉焦灭火从现象到原因一步步探索、分析，再从原因到制定措施一步步研讨、制定，都是行之有效的。

参考文献：

[1]电站锅炉性能试验规程.（GB1018488）.

[2]燃煤锅炉燃烧试验技术与方法.（GB1018488）.

[3]电站磨煤机及制粉系统性能试验规程.（DL/T 4672004.

[4]宁夏英力特化工股份有限公司热电分公司锅炉运行规程.

作者简介：李玉贵（1984），男，回族，本科，助理工程师，锅炉专责。