200MW机组锅炉灭火原因分析及预防对策

摘 要：介绍了锅炉灭火事故的危害，针对200MW机组锅炉灭火原因进行分析，提出了预防措施。通过采取有针对性的措施，有效遏制锅炉灭火，提高锅炉燃烧的稳定性。

关键词：锅炉灭火；分析；预防对策

大唐长春二热公司现有在役6台200MW热电联产机组，1～6号炉均为哈尔滨锅炉厂设计生产，HG-670/13.7-YM9型超高压、一次中间再热自然循环、单炉膛、平衡通风、固态排渣煤粉锅炉，采用水平浓淡分离式和直流式喷燃器、四角布置、双切圆燃烧方式。制粉系统采用中储式，原煤由给煤机送入磨煤机，经过磨煤机磨制后，经粗粉分离器、细粉分离器进入粉仓，再由给粉机、排粉机将煤粉送入炉膛燃烧。

由于机组单机容量小，经常参与省内电网调峰任务，导致锅炉长时间在低负荷下运行。并且由于燃煤特性变化较大，机组特别是锅炉系统不稳定运行时常发生，严重时导致机组跳闸而被迫停机。因此，在目前电力需求增长的形势下，如何提高锅炉燃烧的稳定性，增强机组的调峰能力已成为发电行业需要解决的重要问题之一。

1 锅炉灭火的危害

锅炉灭火是威胁电厂安全经济运行的严重事故，它不仅导致机组负荷迅速降低，发电量减少，重新点火造成燃油损失，还可引发其它一系列事故。如果减温水阀门流量大，锅炉灭火时会使汽温迅速下降，有可能造成减负荷甚至停机；锅炉灭火后，主要参数、机组负荷迅速下降，除氧器压力也下降，如果调整不及时，给水泵有可能汽化，造成锅炉严重缺水；如果在灭火时未及时发现和切断燃料或油枪漏油，可能会引发灭火放炮等，这些都是锅炉的严重事故，一旦出现，轻则影响锅炉的使用寿命，重则停机、停炉，更严重的可能导致锅炉甚至汽轮机损坏。

另外，灭火还会导致锅炉和汽轮机受到反复交变热应力的作用，对设备的寿命会有一定影响。因此，从理论和实践的基础上分析引起锅炉灭火的各种因素，对机组的安全稳定运行具有非常重要的意义。

2 锅炉灭火的原因

2.1煤质影响

为了降低燃料成本，公司目前燃煤以烧劣质烟煤和褐煤为主。由于煤源复杂，普遍存在煤质多变情况。实践表明，锅炉燃烧稳定与否主要取决于煤质，特别是燃煤挥发分的含量对燃烧的影响最为显著。另外如果燃煤的水分和灰分含量大，由于在燃烧过程中水分和灰分要吸收一部分热量，也会使燃烧恶化。由于目前国内外缺乏煤质在线分析系统，当煤质变差时，如果燃烧调整不及时，就有可能造成燃烧不稳定，甚至引起灭火。

2.2长期低负荷运行

锅炉负荷对燃烧的稳定性影响很大，负荷越低，燃烧的稳定性相对越差，锅炉灭火的几率就越高，锅炉灭火发生在机组低负荷时段，一般都是由于燃烧系统内部或外部因素造成炉内动力工况波动，运行人员稍有疏忽，调节不当或投油不及时就会造成锅炉灭火。常见的扰动因素有设备跳闸、风门摆动、锅炉掉焦等。该负荷段锅炉热负荷较低，炉膛温度低，二次风温也较低，煤粉的燃烧稳定性相对较差，如果没有明显的干扰，燃烧还是稳定的，但若出现扰动因素造成炉内动力工况的波动，则易引起灭火。

2.3燃烧调整不及时

锅炉高负荷运行，燃烧调整不当可能会造成燃烧损失，影响锅炉经济性，但不易发生灭火。但在低负荷运行时，调整是否合适显得尤其重要。如果调整不当，就会造成一系列不良后果。在低负荷运行时，应注意控制一次风速，当煤质较差时可适当降低一次风速，增加煤粉细度、减低炉膛负压，控制炉膛出口氧量，防止空气量过大造成炉膛温度降低使燃烧不稳定。对于热风制粉系统还应该尽量减小三次风对燃烧火焰中心的影响。

2.4灭火保护误动作

灭火保护是锅炉的重要保护之一，它包括单只燃烧器灭火保护和全炉膛灭火保护；全炉膛灭火保护又包括角火焰保护、临界火焰保护、失去所有火焰保护等。火焰检测装置选型与炉型不匹配、火焰检测装置安装位置不当、参数设置不当部件故障、燃烧工况变化等都可能造成火焰检测误动作，从而造成炉膛灭火。

2.5设备故障造成灭火

设备故障是锅炉灭火频发的主要原因。因设备故障造成的灭火多表现在以下几个方面：

（1）引、送风机跳闸或风机挡板突然故障失控，造成灭火事故。平衡通风锅炉的燃烧过程是一个相对稳定的动态过程，当出现上述设备故障后，平衡状态突然被破坏，负压波动很大，燃烧恶化，运行调整不及时就会导致锅炉灭火。

（2）一次风机、制粉系统的跳闸和制粉系统的风门挡板卡涩后突然活动，也造成灭火多次。该故障会造成进入炉膛的一次风粉量突然骤增或骤减，对燃烧的影响极大，炉内正常动态平衡瞬间被破坏，燃烧迅速恶化，在低负荷时容易造成锅炉灭火。

（3）一台给水泵跳闸后，即使备用泵自动联启，高负荷时因供水瞬间不足也会造成汽包水位低保护动作进而灭火。

（4）空气预热器故障，包括跳闸或堵灰。

3 预防锅炉灭火的措施

3.1加强入厂燃煤管理

燃煤管理是一个从煤源选择到入炉燃烧，其中包括采购、检验、运输、储存、再检验、信息反馈的全过程，应尽量选择煤质与设计煤质相近的煤源，并对进厂煤进行严格的质量检查，控制入厂煤质量（最低发热量及相关指标） ，把好煤质入厂关，发现劣质煤进入煤场后要充分做好混配煤工作，上煤前通知有关运行人员做好防范措施，尤其在低负荷时更应注意煤质的变化。

3.2加强对燃烧器和火焰检测设备的检修及维护

在锅炉大小修时，应对燃烧器按设计图纸进行检验，对烧坏的喷口或偏离设计图纸较大的喷口应加以改正。燃烧器喷口如有烧毁，应及时修复或更换，提高炉内燃烧的抗干扰能力。对火焰检测设备应加强管理，确保火焰检测能及时、准确、真实地反映炉内燃烧情况。

3.3加强运行管理

在低负荷或煤质较差的情况下，应提高煤粉细度、控制炉膛出口氧量不能过大、控制炉膛漏风、加强一二次风的燃烧调整等，锅炉运行人员必须针对当班的煤质情况和燃烧工况，有效地调整燃烧，提高燃烧的稳定性。

（1）防止缺氧燃烧，煤粉在还原性气氛中燃烧，会引起灰的熔点降低而导致炉内结渣。优化燃烧调整，提高锅炉运行的安全性和经济性。当锅炉的燃料或外界负荷发生变化时，吸、送风机故障或出力不够时，运行人员必须及时降低负荷，调整风量，使燃烧过程继续保持在最佳过量空气系数下运行，防止锅炉缺氧运行而结渣。燃烧器一次风的调整，应做到同一层火嘴的风速、给粉机转速基本相等。

（2）启停或切换制粉系统时，应缓慢地进行操作，避免排粉机负荷的快速增减。一次风煤粉管道吹扫时，适时地调整炉膛负压。

（3）坚持锅炉吹灰，加强锅炉吹灰系统的维护管理工作，保证其完好并能正常投入使用。按时、正确地清灰、除渣，加强运行监督，一旦发现结渣，要及时进行吹灰，防止继续结成大渣块。

（4）适时调整周界风开度，避免因着火点过近而烧损燃烧器喷嘴或造成喷嘴结渣。

（5）校正给粉机转速，确保下粉的均匀性；尽量提高粉仓粉位，及时倒磨减少由于煤粉自流引起的下粉不均现象。

（6）一次风集中送粉。在当前煤质较差的情况下，减少给粉机的投入量，采用提高给粉机转速来提高风粉混合物浓度的方法控制燃烧稳定。为防止煤粉堵管，控制给粉机的转速为550-600r/min，同时应尽量避免喷燃器缺角运行。

4 结论

锅炉燃烧稳定性问题是燃煤发电机组普遍存在的重要问题之一，研究燃烧稳定性问题对于提高锅炉安全经济运行具有很大的应用价值。提高锅炉燃烧的稳定性是一项长期任务，锅炉运行和检修人员都要注意总结经验，做到具体问题具体分析，找到真正的原因，采取有针对性的措施，同时加强对系统的监视、调整和维护，防止锅炉灭火事故的发生，保证机组安全运行。

作者简介：

柳东洋，（1985- ），男，助理工程师，从事发电厂锅炉运行工作。