电厂锅炉燃烧器烧损事故的原因探究

韩旭

（国家电投集团东北电力有限公司本溪热电分公司，辽宁 本溪 117020）

1 锅炉燃烧器事故发生经过

现有某发电厂，配置有4×330MW机组，每个机组配置的锅炉均为固态排渣汽包锅炉，上述锅炉均是同一厂家生产，型号为DG1156/17.5-LI6，锅炉主要特点为自然循环，单炉膛，能够一次再热，燃烧方式为四角切向燃烧。在每台锅炉中，还配置有5台辊盘式磨煤机。以下是该电厂锅炉燃烧器烧损事故的分析。

2015年，该电厂2号锅炉在实际运转时，E4燃烧器发生了烧损事故。时隔2年后的4月，同一个锅炉，在开展空气动力场试验的过程中，又发生了相同的燃烧器烧损事故。2018年2月，4号锅炉的燃烧器也发生了烧损事故，在这一事故发生前，锅炉正在运行中，当时磨煤机每小时磨煤量为24.2t，每小时风量为48t。无论是冷风调门，还是热风调门，均在手动位置处。检修人员在实际检修的过程中，结合动力场试验结果，修正了C1燃烧器的磨风量系数。在修正前，磨风量系数为0.9261，修正后的磨风量系数为1.03。修正前后，风量偏置也发生了明显变化，从原本的0.932自动变成了6.6，以便能够更好地进行勿扰切换。在当日下午4:08，磨风量系数修正完成，此时，磨煤器的磨煤量变成了每小时25.9t，最大风量为每小时57t，能够正常运转。在下午5:11时，运行人员正常换班，并结合当时的锅炉燃烧器运行情况，修正了磨风量偏置，从原本的6.6改为4.8，后续经过6min后，又将磨风量偏置修正为2.8。晚上7:32，4号锅炉的运转负荷为270MW，此时，给煤机的给煤量为每小时25t，风量为每小时51.4t，冷风与热风的调门开度分别为33%与48%。监盘工作人员发现，磨煤机1号角火检中断，经后续检查发现，该位置的1号燃烧机的喷口发生了着火现象。随后工作人员立即作出反应，果断停止锅炉炉膛吹灰，并增加炉膛负压。随后，将相关的油枪手动门关闭，停止磨煤器运行，加大冷风量，促使C1燃烧器快速冷却，为防止引发严重的火灾事故，专门配置了大量的灭火器，随时准备灭火，避免燃烧器烧损带来更大损失。

2 锅炉燃烧器烧损事故发生原因

原因一：检修人员在修正4号锅炉磨风量系数时，采用了错误的修正方法。事实上，在动力场试验报告中，风量修正系数=系数K×DCS原本修正系数。但检修人员在计算时，将DCS原本的修正系数替换为系数K，导致获得的风量显示比实际偏大，最终使得运行人员作出了错误的判断。

原因二：通过上文叙述可知，在完成4号锅炉的风量系数修正后，风量发生了较大变化，并且后续的运行人员结合实际锅炉的燃烧情况，又对风量偏置进行了数次修改，最终将风量偏置修改为2.8。导致了磨煤机在实际运行时，实际风量比运行时所需最低风量低。受此影响，一次风的风管风速也会因此降低，而伴随着大量煤的供应，由于风速风量不足，致使煤粉逐渐沉积在风管中，造成风管堵塞，这进一步削弱了一次风量，燃烧器的着火间距也因此被大大缩短，最终引发了烧损事故问题。

原因三：4号锅炉在经过空气动力场试验后，在磨煤器出口，4根煤粉管在风速偏差方面，均能够满足行业标准要求。但如表1与表2所示（表1数据展示的是4号锅炉磨煤器动力场实验调平前的煤粉管一次风速与风量数据，表2展示的是4号锅炉磨煤器动力场实验调平后的煤粉管一次风速与风量数据），对1号煤粉管而言，整体的风速偏低。因此，一旦磨煤器的风量低于最低风量要求时，1号煤粉管会在第一时间受到影响，从而导致锅炉燃烧器发生烧损问题。

表1 4号锅炉磨煤器动力场实验调平前的煤粉管一次风速与风量数据

表2 4号锅炉磨煤器动力场实验调平后的煤粉管一次风速与风量数据

原因四：上述三大原因是导致本次锅炉燃烧器出现烧损事故的主要原因，除此之外，还包括以下几点次要的原因：（1）运行人员在开展工作时，没有及时对燃烧器的喷口进行打焦处理；（2）结合该发电厂实际生产情况来看，采用的煤粉细度没有达到锅炉设计值要求，实际的煤粉细度为18%～29%，实际煤粉细度设计值要求为19%～23%。（3）在该发电厂中，在很多磨煤机出粉管位置处，均没有安装专门的风速测试点，从而导致运行人员在实际开展工作时，无法把握煤粉管内部流速，从而难以以此为依据，做出合理的风速风量调整。

3 锅炉燃烧器烧损事故原因应对策略

针对本次锅炉燃烧器烧损事故问题，可以采用以下几点应对策略进行处理：（1）在实际工作开展过程中，如果需要对磨煤机风量系数进行修改，应严格按照对动力场试验人员的要求，完成相应的修改，保证修改方法应用的规范合理性，为后续工作开展提供良好的指导。（2）运行人员在实际工作开展过程汇总，应注重加强交接班制度的落实，在进行交接换班时，双方要加强沟通，尤其是要将锅炉运行参数的变化交接清楚，并进一步阐明运行参数变化的具体原因，从而为后续人员进行工作开展创造有利的条件。（3） 运行人员在日常工作开展过程中，还应加强锅炉燃烧器一些关键运行出参数检查工作，比如，检查燃烧器喷口出粉量、煤粉的实际着火情况、煤粉的实际着火距离等。在此基础上，针对燃烧器周围以及燃烧器入口位置处，还应加强风管的测温工作，从而在发现存在温度异常后，及时分析问题原因，消除问题隐患，并记录温度最高部位及数值，为后续运行检查工作开展提供良好参考。（4）针对磨煤机入口风量测量装置，需要及时进行校准，避免在实际运行时发生现零点漂移故障问题，导致实际测量准确性受到影响，上述现象很容易对运行人员风量判定造成一定的误导，从而做出错误的工作行为。（5）运行人员在实际开展工作的过程中，还应定期对燃烧器喷口实施打焦工作，防止烧焦物质大量堆积，导致喷口出现堵塞问题。（6）从优化煤粉细度入手，确保实际生产时所采用的煤粉能够达到设计要求。（7）直接除掉各炉磨煤机出粉管可调缩孔手轮，避免在运行人员进行操作时，误触动手轮，引发安全事故问题。（8）在停炉后，还需要对二次风挡板开度进行校对处理，并在煤粉管上，安装测风速的装置，从而及时发现煤粉管的堵塞问题，避免锅炉燃烧器发生烧损问题。

4 结语

综上所述，在发电厂实际生产运行的过程中，主要依靠锅炉燃烧煤炭，为发电提供源源不断的动能。一旦锅炉的燃烧器发生烧损故障问题，将会对锅炉的正常运转造成非常严重的影响，甚至还会引发火灾安全事故，造成人员伤亡。因此，必须加强对锅炉燃烧器烧损故障的原因分析，并提出一些针对性的应对措施，有效实现故障问题解决，推动发电厂生产稳定顺利进行。