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????? 1025t 鍋爐煤粉燃燒器燒損原因分析及防止措施

????? 關(guān)鍵詞：燃煤配煤摻燒燃燒調(diào)整

????? 「摘要」面對(duì)煤炭市場煤質(zhì)和價(jià)格的變化，企業(yè)必須應(yīng)對(duì)燃煤鍋爐在燃用
大大偏離設(shè)計(jì)煤種情況下，所可能出現(xiàn)的安全和經(jīng)濟(jì)效益問題。本文通過對(duì)一起
1025t/h 粉鍋爐因燃用遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)煤種揮發(fā)份煤，而導(dǎo)致燃燒器燒損事故的分析，
從配煤摻燒、采樣化驗(yàn)、巡視檢查、燃燒調(diào)整等多個(gè)方面，提出并實(shí)施了防止煤
粉燃燒器燒損的措施，收到了預(yù)期效果。

????? 「關(guān)鍵詞」燃燒器燒損煤炭市場配煤摻燒燃燒調(diào)整

????? 1 　設(shè)備情況概述湖南某電廠#1、#2鍋爐均為哈爾濱鍋爐廠引進(jìn)美國CE燃
燒工程公司技術(shù)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的HG-1025/18.2-YM 型燃煤一次中間再熱、自然循環(huán)汽
包爐。鍋爐采用直流式燃燒器正四角切圓燃燒方式，燃用混煤（煙煤、貧煤）。
燃燒器采用直流寬調(diào)節(jié)比燃燒器與雙通道燃燒器的組合，并采用了頂部燃燼風(fēng)技
術(shù)（OFA ）及雙通道三次風(fēng)，燃燼風(fēng)反切。燃燒器共設(shè)計(jì)有A 、B 、C 、D 、E
五層20個(gè)煤粉燃燒器和F 、G 、H 三層12個(gè)點(diǎn)火油槍，其中A 、B 、E 層燃燒器
采用寬比例調(diào)節(jié)（WR）濃淡型燃燒器；C 、D 層采用雙通道自穩(wěn)式燃燒器（見圖
1 ）。制粉系統(tǒng)采用中間儲(chǔ)倉式熱風(fēng)送粉系統(tǒng)，一臺(tái)爐配四臺(tái)MDZ3570 鋼球磨煤
機(jī)。

????? 鍋爐設(shè)計(jì)煤種：碳Car 55.64%，氫Har 3.22% ，氧Oar 5.97% ，氮Nar 0.98%，
硫Sar 0.72% ，灰份Aar 23.85%，水份Mar 9.63% ，揮發(fā)份（可燃基）Vdr 21.55%，
低位發(fā)熱量Qnet.ui21347kj/kg.實(shí)際燃用煤種：碳Car 30.11%，氫Har 2.66% ，
氧 Oar 3.87%，氮Nar 0.93% ，硫Sar 0.76% ，灰份Aar 44.48%，水份Mar 5.70%
，揮發(fā)份（可燃基）Vdr 11.49% ，低位發(fā)熱量Qnet.ui 15471kj/kg.

????? 圖1 　燃燒器簡圖

????? 2 　出現(xiàn)的問題近幾年來由于電煤供應(yīng)日趨緊張，導(dǎo)致該廠來煤礦點(diǎn)雜，
煤質(zhì)波動(dòng)大，燃用煤種與設(shè)計(jì)煤種相距甚遠(yuǎn)，造成該廠鍋爐燃燒調(diào)整很大的困難。
進(jìn)入2008年以來，由于湖南冰災(zāi)等各方面原因，以上情況更甚。2008年2 月23日，
燃運(yùn)將以前從未燃用過的高揮發(fā)份平頂山煤直接經(jīng)翻車機(jī)上至#1爐#1、#4原煤。

????? 當(dāng)日12：35，集控人員就地巡視人員發(fā)現(xiàn)#1爐#2角D2一次風(fēng)管與爐膛連接
處燒紅并有明火在燃燒，情況較嚴(yán)重，立即拉掉D2、E2給粉機(jī)運(yùn)行，投油穩(wěn)燃，
并關(guān)閉對(duì)應(yīng)的下粉插板、一次風(fēng)門，立即提高一次風(fēng)母管壓力，并開始逐漸減負(fù)
荷運(yùn)行，同時(shí)要求消防人員火速趕至現(xiàn)場。12：45，#1爐#2角火勢(shì)被撲滅。13：
15現(xiàn)場人員匯報(bào)#1爐#2角再度起火，而且火勢(shì)更大。運(yùn)行人員立即趕至現(xiàn)場幫助
滅火。派出人員在趕至現(xiàn)場時(shí)發(fā)現(xiàn)#1爐#3角D3、#4角D4靠近爐墻處均已燒穿起明
火，且火勢(shì)無法控制，立即向值長匯報(bào)。值長在接到匯報(bào)后判斷對(duì)燃燒器進(jìn)行仔
細(xì)檢查后方可重新點(diǎn)爐，立即下令#1機(jī)組解列，鍋爐緊急停爐。后#1爐停爐檢查
發(fā)現(xiàn)，＃2 角火檢電纜燒毀， C、D 層多個(gè)雙通道自穩(wěn)式煤粉燃燒器上下煤粉噴
嘴體（爐外至噴口通過風(fēng)箱段）均已磨穿，燃燒器燒壞變形脫落，其中C1、D2燃
燒器損壞更加嚴(yán)重（見圖2 ），其噴口已基本完全燒壞，與燃燒器連接一次風(fēng)管
均已燒穿，行將脫落。C1、D2燃燒器本體以及其連接一次風(fēng)管均需更換，其余損
壞燃燒器則需進(jìn)行修補(bǔ)處理。后于2008年3 月8 日#1爐燃燒器初步處理完畢后重
新開機(jī)。

????? 圖2 燒損的C1、D2煤粉燃燒器

????? 3 　煤粉燃燒器燒損的原因分析（1 ）燃用高揮發(fā)份的平頂山煤是導(dǎo)致煤
粉燃燒器燒損的直接原因2 月23日#1爐停爐后，從#1爐各給粉機(jī)取出粉樣化驗(yàn)的
結(jié)果是當(dāng)時(shí)燃用平頂山煤揮發(fā)份（可燃基）Vdr 達(dá)到了29% ～35% ，而設(shè)計(jì)煤種
揮發(fā)份（可燃基）Vdr 僅為21.55%，實(shí)際燃用煤種揮發(fā)份遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)煤種。而該
廠由于電煤緊張，以前多是燃用揮發(fā)份低于設(shè)計(jì)煤種較多的各種劣質(zhì)煤，針對(duì)燃
用劣質(zhì)煤該廠#1、#2爐爐膛均敷設(shè)了近100m2 平方的衛(wèi)燃帶，以提高爐膛溫度，
并通過劣質(zhì)煤燃燒試驗(yàn)將各一次風(fēng)管風(fēng)壓均已通過縮孔調(diào)低，以保證風(fēng)粉混合物
著火點(diǎn)不會(huì)太遠(yuǎn)，另外還制定了加強(qiáng)爐膛短吹灰、調(diào)高底層給粉機(jī)基本轉(zhuǎn)速、控
制較細(xì)的煤粉細(xì)度等一系列穩(wěn)燃措施，再加上C 、D 層雙通道自穩(wěn)式燃燒器獨(dú)特
的煙氣卷吸效果，故當(dāng)燃用平頂山煤這種高揮發(fā)份的煤種時(shí)，勢(shì)必造成煤粉著火
點(diǎn)大大提前，嚴(yán)重的將在燃燒器內(nèi)甚至在燃燒器前的一次風(fēng)管內(nèi)燃燒（正常的著
火距離為200 ～300 mm），致使燃燒器噴口溫度超過金屬材料的允許范圍，從而
導(dǎo)致C 、D 層多個(gè)煤粉燃燒器不同程度的損壞。

????? （2 ）燃用高揮發(fā)份平頂山煤燃運(yùn)人員與集控人員溝通不夠未進(jìn)行合理配
煤慘燒是導(dǎo)致煤粉燃燒器燒損的間接原因2 月23日燃運(yùn)人員將高揮發(fā)份平頂山煤
上至#1爐#1、#4原煤倉時(shí)未及時(shí)告知集控人員所上煤種的煤質(zhì)情況，同時(shí)也未采
取配合其它低揮發(fā)份煤種同時(shí)上倉的配煤慘燒措施，對(duì)集控人員組織機(jī)組運(yùn)行方
式產(chǎn)生了一定的誤導(dǎo)影響，而集控人員在不清楚煤質(zhì)情況也未進(jìn)行詢問的情況下
一直運(yùn)行與#1、#4原煤倉相對(duì)應(yīng)的A 、D 兩套制粉系統(tǒng)，失去了通過制粉系統(tǒng)配
合運(yùn)行通過粉倉混煤慘燒的機(jī)會(huì)，從而使＃1 爐兩個(gè)粉倉內(nèi)幾乎全是高揮發(fā)份煤
粉。當(dāng)集控人員12：35發(fā)現(xiàn)#1爐#2角D2一次風(fēng)管與爐膛連接處燒紅時(shí)，盡管積極
滅火并采取了一些針對(duì)性燃燒調(diào)整措施，可是為時(shí)已晚，最終還是導(dǎo)致了機(jī)組的
被迫停運(yùn)以及煤粉燃燒器的燒損。

????? 4 　防止煤粉燃燒器燒損的應(yīng)對(duì)措施（1 ）加強(qiáng)煤源管理，限制入廠煤的
有關(guān)性能指標(biāo)在一定范圍內(nèi)；從卸煤、煤場、原煤倉、制粉系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)全過
程做好配煤摻燒工作，對(duì)燃煤主要指標(biāo)大幅度偏離鍋爐設(shè)計(jì)值的煤種，在取得試
燒經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格控制摻燒比例，控制入爐煤粉揮發(fā)份（可燃基）Vdr 在15%
～25% 范圍內(nèi)，最大限度降低煤質(zhì)變化幅度。

????? （2 ）實(shí)行入爐煤跟班化驗(yàn)制度，盡量保證化驗(yàn)結(jié)果的實(shí)時(shí)性，為集控人
員及早掌握煤質(zhì)變化趨勢(shì)并依據(jù)化驗(yàn)結(jié)果指導(dǎo)燃燒提供依據(jù)。

????? （3 ）加強(qiáng)燃運(yùn)人員與集控人員的工作聯(lián)系，燃運(yùn)人員在每班上煤前應(yīng)向
集控人員匯報(bào)上煤煤種情況以及各煤倉煤位情況，以便針對(duì)不同煤種相應(yīng)做好鍋
爐燃燒的調(diào)整。

????? （4 ）拆除C 、D 、E 三層一次風(fēng)管靠爐膛根部的保溫層，加強(qiáng)對(duì)制粉、
輸粉管道（特是風(fēng)粉混合器至燃燒器范圍的管道）的巡視檢查，重點(diǎn)對(duì)各一次風(fēng)
管靠爐膛根部進(jìn)行測溫。如一次風(fēng)管靠爐膛根部（從二次風(fēng)箱開始到一次風(fēng)管300mm
的管段內(nèi)）的溫度上升過快時(shí)，適當(dāng)關(guān)小給粉量，并連續(xù)測量溫度變化，視溫度
變化情況調(diào)整給粉量，當(dāng)超過350 ℃時(shí)，應(yīng)及時(shí)停運(yùn)對(duì)應(yīng)的給粉機(jī)并壓死給粉機(jī)
閘板，必須保留一定量的一次風(fēng)對(duì)一次風(fēng)管進(jìn)行吹掃和冷卻。

????? （5 ）在燃用煤種的揮發(fā)份高且偏離設(shè)計(jì)煤種時(shí)，在保證鍋爐燃燒穩(wěn)定的
前提下，確保維持爐膛負(fù)壓在-50 ～-100Pa范圍運(yùn)行，嚴(yán)防煤粉反堵在燃燒器內(nèi)
和進(jìn)入已燒壞的燃燒器側(cè)風(fēng)箱內(nèi)；適當(dāng)提高一次風(fēng)壓0.3 ～0.5Kpa，并開啟一次
風(fēng)旁路冷風(fēng)門適當(dāng)降低一次風(fēng)溫（控制在250 ℃左右），然后將二次風(fēng)壓同步提
高0.3 ～0.5Kpa；控制磨煤機(jī)出口風(fēng)粉混合溫度在60～70℃范圍，啟、停制粉系
統(tǒng)前、后排粉機(jī)運(yùn)行時(shí)間比平時(shí)延長5 分鐘，加強(qiáng)對(duì)各煤粉倉各測點(diǎn)溫度的變化，
控制各煤粉倉粉位不高于3.5 米；及時(shí)關(guān)閉C 、D 層采用雙通道自穩(wěn)式燃燒器高
速蒸汽，并開啟其噴口腰部風(fēng)以減少高溫?zé)煔獾木砦槐M量避免高負(fù)荷（270MW
以上）連續(xù)運(yùn)行。

????? 5 　結(jié)語通過嚴(yán)格執(zhí)行以上應(yīng)對(duì)措施，盡管該廠高揮發(fā)份煤種來煤量仍然
較多，到至今再?zèng)]有發(fā)生過噴燃器的損壞事故，并在近期#1、2 機(jī)組兩次調(diào)停后
進(jìn)行煤粉燃燒器檢查中未發(fā)現(xiàn)任何的燃燒器異常變形或燒損情況。

????? 6 　參考文獻(xiàn)

????? [1] 陳冬林，黃文懋，《300MW 火電機(jī)組培訓(xùn)教材鍋爐篇》，長沙電力學(xué)
院出版。

????? [2] 范從振，《鍋爐原理》，水利電力出版社。1986. [3] 益陽電廠300MW
機(jī)組集控運(yùn)行規(guī)程，內(nèi)部資料，2006.04.