热电厂某厂#7、#8炉灭火问题分析

1、    锅炉运行历史曲线表明灭火属于掉焦引起灭火

热电厂某厂#7、#8炉锅炉近期发生几次高负荷运行期间灭火故障，灭火时的运行历史曲线如下图。

从图中炉膛负压曲线可以看出，灭火前锅炉运行比较稳定，炉膛压力稳定。灭火时先有一个较小的炉膛正压力（约300Pa），紧接着形成较大的炉膛负压，超过炉膛压力保护值导致保护动作，全炉膛灭火。

根据现场情况分析，该炉膛压力变化曲线属于比较典型的掉焦引起炉膛压力波动过大，从而导致全炉膛灭火的过程。当炉膛水冷壁上结渣（焦）较重时，由于各种原因（长时间大量结渣、吹灰、机组降负荷等）会引起掉落大块渣焦，在炉底引起水汽和可燃气体的爆燃，迅速提高炉膛压力。由于炉膛压力的突然大幅提高，一次风粉气流的流动会瞬间破坏（或停至），大部分或全部一次风粉喷嘴灭火，导致炉膛压力瞬间下降。如果这时炉膛没有完全灭火，或者投油助燃，往往会引起炉膛内煤粉爆燃，再一次形成更大的炉膛正压力，引起保护动作。如果热工保护不能正常起作用，就会导致锅炉设备的破坏。

2、 锅炉运行状况表明存在水冷壁结渣现象

根据锅炉运行调整人员的报告，锅炉运行中存在以下问题：

① 看火孔观察水冷壁存在结渣现象，需要人工打焦；

② 炉膛水冷壁吹灰后，或者锅炉停炉后再次启动时锅炉汽温明显下降（或者减温水减少），同时，炉底渣量明显增加。

③ 有时运行中会突然出现炉膛压力波动（瞬间正压），而后很快恢复正常。

④ 炉底的渣中含有部分玻璃状的炉渣，说明炉膛内局部结渣温度很高，或者存在灰熔点很低容易结渣的燃煤。

以上问题说明锅炉存在明显的炉膛水冷壁结渣掉焦现象。

3、    锅炉结渣掉焦的原因

① 锅炉结构适合于设计煤种

锅炉设计煤种为贫煤，灰分30%左右，发热量20MJ/kg左右，无灰干燥基挥发分在13%左右，在贫煤中属于着火性能比较差的煤。为了保证较好的燃烧稳定性，锅炉设计中采用了水平浓淡燃烧器和较大的假想切园（～700mm）。设计炉膛比较大（这与锅炉厂设计习惯有关），如果炉膛水冷壁比较干净，煤的着火性能比较好，汽温偏低的可能性比较大。

② 目前燃烧煤种与设计煤种差别较大

对近一个月入场煤和入炉煤的化学分析报告进行统计可以看出，目前实际燃烧煤的无灰干燥基挥发分平均在19%，发热量和灰分与设计煤种很接近，应该属于烟煤，其中还有15%左右的煤其挥发分在25%左右，这些煤的着火性能大大优于设计煤种。只有少量煤的无灰干燥基挥发分在16%左右，这部分煤在贫煤中也属于比较容易着火的。

③ 实际燃烧煤种与锅炉设计结构及燃烧运行方式不够匹配是锅炉结渣的主要原因

目前一次风速控制在23m/s的设计值，煤粉细度R90控制在10%左右，这种运行方式比较适合于设计煤种，但不适合于目前的烟煤，容易导致水冷壁结渣。加上现在煤源复杂，入场煤成分难以控制，其中很难避免灰熔点低容易结渣的混煤，加重了炉膛结渣的可能性。目前实际运行汽温经常偏高，燃烧煤种的着火性能又大大优于设计煤种，这也说明了炉膛水冷壁污染比较严重，水冷壁吸热量明显减少。

4、锅炉燃烧存在的其他问题

① 三次风喷嘴存在烧坏现象，主要与三次风速偏低，三次风含粉量偏高有关。

② 点火燃烧器存在比较严重的结渣堵塞现象。目前用于贫煤锅炉的微油点火燃烧器普遍存在很多问题。点火时油煤混烧容易形成含油煤渣，引起燃烧器和炉膛水冷壁上结渣；做主燃烧器用时，与其他燃烧器的阻力相差较大，难以在煤粉浓度和风速上协调一致，也容易堵灰结渣，破坏一次风气流。因此，点火燃烧器是炉膛结渣的一个重要原因。

5、  处理建议

① 运行方面：适当提高一次风速，在保证四角风速一致的前提下，一次风速提高到25m/s以上，重点要保证最下排点火燃烧器的一次风速；调整煤粉细度R90在13%左右，比原来增加两个百分点；适当提高炉膛氧量，根据汽温和排烟温度的情况，可以将氧量控制在4.5%左右，或者更高一点，以降低炉膛燃烧区域的平均温度，减少结渣倾向。

② 利用停炉机会对燃烧器喷嘴进行适当改动，在一次风浓相喷口背火侧增加导向板，适当调整煤粉气流的方向，角度按照该气流形成的假想切园直径400mm计算。

③ 割掉点火燃烧器喷口的异型板，减少喷口气流的涡流，避免喷口处积灰结渣。运行中设法尽量提高点火燃烧器的一次风速。必要时可考虑对点火燃烧器进行改造。

④ 制粉系统进行优化运行调整，目前首先保证三次风速不要过低，避免烧坏喷口。可以考虑对制粉系统进行较完整的优化调整试验。