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鍋爐爐膛爆燃原因分析及治理

1 油槍的噴油量要合適 

  某廠300 MW機(jī)組鍋爐投運(yùn)初期,發(fā)生一次230 MW負(fù)荷下由于煤質(zhì)差、燃燒不穩(wěn)定,在投油10 min后冷灰斗上部爆燃的事故,造成部分后墻水冷壁損壞。 

  經(jīng)分析,是因?yàn)閭€(gè)別油槍出力過大,沒有霧化著火的部分燃油分離后落在冷灰斗上部,經(jīng)蒸發(fā)氣化的油煙夾雜著部分未著火的煤粉,在濃度增大后遇到落下的熾熱灰渣時(shí)引起爆燃。盡管FSSS的爐膛壓力高保護(hù)觸發(fā)了FMT動(dòng)作,切斷了油、煤燃料,對(duì)限制事故擴(kuò)大發(fā)揮了一定作用,但是這個(gè)事例說明,油槍出力過大是威脅鍋爐安全運(yùn)行的一個(gè)潛在因素。FSSS的爐膛壓力高保護(hù)只能在爆燃的沖擊力達(dá)到其設(shè)定值時(shí)才動(dòng)作,因而不能完全防止爆燃事故的發(fā)生。由此可見,油槍的噴油量一定要控制在規(guī)定的范圍內(nèi),要堅(jiān)持定期進(jìn)行油槍的試投工作,發(fā)現(xiàn)油量超限應(yīng)及時(shí)停用處理。在來粉不均、燃燒不好時(shí),宜盡早投入靠燃燒中心部位的油槍助燃,油槍投用后,要注意檢查燃油的實(shí)際霧化著火情況。 

 2 主燃料跳閘(MFT)后應(yīng)立即檢查燃料切斷情況   

鍋爐發(fā)生滅火MFT后,只要原因清楚,經(jīng)吹掃后一般都要盡快恢復(fù)正常運(yùn)行。在滅火處理過程中,為了避免汽溫汽壓大幅度下降拖延了恢復(fù)時(shí)間,甚至使事故擴(kuò)大,要求運(yùn)行人員迅速檢查,進(jìn)行多項(xiàng)操作。但在發(fā)生鍋爐滅火后的處理中,運(yùn)行人員往往更注重恢復(fù)操作而容易忽視對(duì)進(jìn)入爐膛的燃料是否被完全切除的檢查(如:檢查油槍系統(tǒng)、給粉機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)和排粉機(jī)是否跳閘),這就可能引發(fā)爆燃事故。 

  某廠鍋爐在一次由于“全爐膛失去火焰”MFT后的匆忙處理中,意外發(fā)現(xiàn)火焰監(jiān)視屏上有火光閃亮2次。檢查發(fā)現(xiàn)采用乏氣送粉的1臺(tái)排粉機(jī)未聯(lián)跳,使一次風(fēng)管中的積粉進(jìn)入爐膛,造成爆燃,幸未造成設(shè)備損壞。這種現(xiàn)象雖屬偶然,但由于其極具危險(xiǎn)性,因而要求把鍋爐滅火后立即檢查進(jìn)入爐膛的燃料是否完全切除作為滅火處理的首要工作。 

3 鍋爐啟動(dòng)中要檢查油槍霧化著火情況 

  鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)初期,由于爐膛溫度較低,油槍噴出的燃油往往不能完全著火,尤其是在冬季冷爐點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí),如果遇上油質(zhì)不好、點(diǎn)火器性能差、霧化蒸汽疏水不凈等問題,往往出現(xiàn)油槍頻繁進(jìn)退,反復(fù)多次點(diǎn)火不著的情況。在這種情況下曾發(fā)現(xiàn)冷灰斗內(nèi)的水面上有大量的積油,形成安全隱患。因此在鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)前油槍的泄漏試驗(yàn)應(yīng)合格,點(diǎn)火后需注意保持油壓穩(wěn)定,油槍流量合適,要就地檢查油槍霧化著火情況,有油滴分離時(shí)要退出處理。當(dāng)油槍點(diǎn)火不著或著火不穩(wěn)定時(shí),要避免頻繁投退,應(yīng)檢查油槍頭有無堵塞、析蠟及點(diǎn)火器性能不良等問題。就地試投油槍時(shí)應(yīng)盡快切換至遠(yuǎn)方位。在鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)初期,注意保持冷渣斗水位在溢流狀態(tài),如果發(fā)現(xiàn)溢流水明顯帶油,應(yīng)盡快查明原因。

4 事故停運(yùn)后油系統(tǒng)應(yīng)立即解列進(jìn)行爐膛吹掃 

  某廠試運(yùn)初期,在一次機(jī)組跳閘聯(lián)動(dòng)鍋爐MFT后,檢查跳機(jī)原因等待恢復(fù)期間,發(fā)現(xiàn)鍋爐火焰監(jiān)視屏上有火光閃亮,同時(shí)聽到爐子有響聲。就地檢查發(fā)現(xiàn)鍋爐乙側(cè)風(fēng)箱處爐墻變形,受熱面幾處泄漏。 

  當(dāng)時(shí)鍋爐熄火已1 h多,風(fēng)粉設(shè)備已停,油系統(tǒng)快關(guān)閥、油槍電磁閥已關(guān)。經(jīng)分析,該爐油系統(tǒng)只在來油管道上設(shè)有快關(guān)閥,回油經(jīng)手動(dòng)隔離門與回油母管相接,由于鄰爐的回油流量過大,油庫(kù)側(cè)的回油總門有節(jié)流,造成回油系統(tǒng)帶壓,停爐后2號(hào)角一油槍電磁閥不嚴(yán),使燃油漏入鍋爐乙側(cè)風(fēng)道內(nèi),造成爆燃。因此在鍋爐熄火后,暫不進(jìn)行恢復(fù)操作,應(yīng)立即將來回油隔離門關(guān)閉,確證系統(tǒng)油壓回零。對(duì)各臺(tái)鍋爐的回油量要按全廠開機(jī)方式及回油總管管徑確定回油限量,回油匯流母管上的隔離門不能節(jié)流,保證回油母管無壓。 

  鍋爐熄火后另一個(gè)應(yīng)注意的問題是要對(duì)爐膛進(jìn)行吹掃,尤其是在事故停爐后,不能因操作事項(xiàng)多,一時(shí)忙亂而忽視這項(xiàng)工作。如果因廠用電暫時(shí)失去而影響爐膛吹掃時(shí),應(yīng)手動(dòng)搖開吸送風(fēng)擋板,進(jìn)行一段時(shí)間的自然通風(fēng),同時(shí)也應(yīng)注意避免鍋爐可能產(chǎn)生的急劇冷卻。待廠用電恢復(fù)后,不論點(diǎn)火與否均按規(guī)定進(jìn)行爐膛吹掃。 

 5 嚴(yán)禁退出和干擾FSSS滅火保護(hù)功能 

FSSS系統(tǒng)是利用煤、油火焰檢測(cè)裝置通過對(duì)火光的頻率、強(qiáng)度的測(cè)量來判斷有火無火的,當(dāng)檢測(cè)到的無火數(shù)量達(dá)到設(shè)定條件時(shí),即發(fā)出“全爐膛失去火焰”信號(hào),并啟動(dòng)MFT指令切除全部燃料,防止鍋爐滅火打炮。 

  在鍋爐運(yùn)行中,尤其是在新裝機(jī)組投運(yùn)初期,由于煤質(zhì)變化、燃燒調(diào)整、火焰檢測(cè)器調(diào)試或臟污等方面存在的問題,往往頻繁發(fā)生鍋爐滅火,難以維持鍋爐的穩(wěn)定燃燒。在這種情況下,有的電廠被迫采取用一個(gè)信號(hào)穩(wěn)定地拖帶一個(gè)或兩個(gè)頻繁閃爍、很不穩(wěn)定的火焰檢測(cè)器或者采用短接一個(gè)不穩(wěn)定的火焰檢測(cè)器,使其置位在有火狀態(tài)。這樣做雖然在鍋爐發(fā)生全爐滅火時(shí),能發(fā)出“全爐膛失去火焰”信號(hào),但已經(jīng)降低了FSSS設(shè)定的發(fā)出全爐膛無火的判定條件,因此,在鍋爐火焰檢測(cè)信號(hào)不穩(wěn)定的情況下,應(yīng)針對(duì)問題尋找解決方法,而不能采取讓FSSS保護(hù)功能讓步妥協(xié)的做法。 

  鍋爐啟動(dòng)前要認(rèn)真檢查FSSS系統(tǒng),確保其投入后的可靠性,因?yàn)樵谶\(yùn)行中一旦FSSS系統(tǒng)出現(xiàn)故障就非常被動(dòng)。因此要把加強(qiáng)對(duì)FSSS系統(tǒng)的管理作為保證鍋爐安全運(yùn)行的一項(xiàng)重要措施。 

6 加強(qiáng)燃油管理 

  燃油的質(zhì)量對(duì)油槍點(diǎn)火及著火效果有著很大的影響,油中的雜質(zhì)不僅會(huì)堵塞油槍噴頭,若在閥門內(nèi)沉積也可能造成閥門關(guān)閉不嚴(yán)密而漏油。因此要嚴(yán)格把好進(jìn)油的檢驗(yàn)關(guān),同時(shí)要保證油系統(tǒng)的濾網(wǎng)正常投入運(yùn)行,并定期對(duì)濾網(wǎng)進(jìn)行切換清掃,避免雜質(zhì)進(jìn)入爐前油系統(tǒng)。油庫(kù)還要定期檢查放水,以防油中帶水。 

  系統(tǒng)油壓的波動(dòng)對(duì)油槍的噴油量影響很大,尤其在相鄰鍋爐投退油槍時(shí)更為突出。燃油泵采用頻控制對(duì)穩(wěn)定油源壓力有很好的作用,同時(shí)也能收到明顯地節(jié)能效果。 

  在鍋爐實(shí)際運(yùn)行中遇到的問題是多種多樣的,引起鍋爐爐膛爆燃的原因也是復(fù)雜多變的,但是燃油方面的問題往往是造成爆燃的主要禍因之一。要重視油槍投用、切除及油量控制的各個(gè)環(huán)節(jié)和狀態(tài),保證鍋爐聯(lián)鎖及FSSS保護(hù)投入的可靠性,在各種異常情況下,首先關(guān)注危及鍋爐安全的問題,才能更有效地防止鍋爐爆燃事故的發(fā)生。