电厂锅炉燃烧器烧损事故的原因探究

电厂锅炉燃烧器烧损事故的原因探究

 ,梁进林

  新疆华电米东热电有限公司

摘要：电厂作为电力供给的主要单位，约占总发电量的 70%作用，依然占据着主导地位。锅炉运行过程中，需要工作人员对其运行状态加以调整。这也是锅炉运行时最基础的流程之一。燃烧调整的目的在于保证锅炉运行质量，能够根据外界工况为参考，保证各项机组运行稳定。

关键词：电厂锅炉；燃烧器；烧损事故

引言

燃气锅炉作为区域式天然气分布式能源项目常规调峰设备，冷态启动速度已无法满足部分热用户对热负荷响应速度的要求，本文主要对电厂锅炉燃烧器烧损事故的原因进行探究，详情如下。

1锅炉燃烧器烧损事故发生原因

在完成某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。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。

2电厂锅炉燃烧器优化措施

2.1优化改造措施

一次风与水冷壁之间形成富氧区域，二次风与一次风的夹角无法基于这一条件得到满足，造成过热器与水冷壁出现结焦现象，影响锅炉正常运行。一二次风角度配合不佳，是导致结焦的主要原因。设计方向应明确结焦主要影响因素，对燃烧器进行改造，解决结焦问题。原本布置的一次风速存在风速偏差过高的现象，造成中心切圆明显的扰动，对炉内空气造成较大影响。对此，在喷口设计上进行优化处理，抵消偏置二次风对一次风的干扰，增加一次风角度与气流，降低二次风风量，使炉内的燃烧情况适应调整需求。由于原本的风门无重大偏差，但是二次风使用偏置配置，造成一二次风夹角强度出现问题，影响炉膛内的中心切圆。为了进一步提升数据的准确性，新增贴壁风一次风压设计，加强对水冷壁的保护。能够在一次风作用下降低其作用，使焦块难以形成。锅炉采用的四角燃烧器，在燃烧器上下层风喷口处增加额外的斜度喷口，使进口部分尺寸大于贴壁风喷口的出口尺寸，增强喷口部分的风压，在水冷壁表面形成气膜作用。保护炉内受热面，防止结焦现象发生。对风管、喷口界面等流量比进行记录和对比，推算下一次的风喷口流量，获得具体的风量范围，确保贴壁风尺寸符合要求。燃烧器的布置则采取从上至下的方式（高→低→上二→中二→上一→中心偏置→下一下二）。利用一次风携带输送燃料，与部分氧量组合成烟气流向，形成欠氧燃烧的工况。利用二次风提供大量氧量，降低燃烧中氮氧化物的生成。低位燃尽风口主要增加燃烧，确保燃料充分燃烧。高位燃尽风口增加氧量，确保未燃尽的燃料流过过热器，保证处于富氧燃烧的状态。这样结焦现象难以形成，可以从本质上解决结焦带来的影响。只有从燃烧器装置本身改进，才能有效解决问题，保证炉内燃烧工况的要求。

2.2锅炉的运行负荷及燃烧环境

锅炉内部过量空气系数应适当提高，可以抑制还原性状态的出现，对于600MW燃煤锅炉，运行负荷处于400～600MW范围时，运行氧量应在4.3%～5.1%；运行负荷处于300～400MW范围时，运行氧量应在5.4%～6.6%；燃煤锅炉不易出现结焦现象。在电厂锅炉结焦的原因及防治措施分析中发现煤粉中S的含量会对锅炉结焦产生影响，因为燃烧中产生的SOx，会与烟气中的水分结合，生成硫酸蒸汽，遇到灰中的钙氧化物就会产生CaSO4附着在设备上，进而形成结焦。根据煤种的特点、可供使用的煤种产量、以及锅炉煤种的适应性，链条炉投入小、煤种适应性强、效率低；循环流化床投入大、煤种适应性强、效率一般；煤粉炉投入大、煤种适应性弱、效率高。为避免由于后期煤种的变换对锅炉以及燃烧器提出频繁改进的要求，减少煤种方面对结焦的影响，应该选择合适的锅炉类型。锅炉设计之初，应根据业主使用热负荷的需要，设计合理的容积和截面热负荷，一般设计为使用热负荷的150%，避免锅炉容积和界面热负荷设计不合理造成的炉膛以及燃烧器结焦现象。燃烧过程中，定期调整煤粉磨机的功率和间隙，停炉检查炉内结焦情况，根据结焦情况，选择最佳的煤粉粒度，减少粒度对燃烧结焦的影响。

2.3优化掺烧方式

干燥无灰基挥发分大的煤种与石油焦掺烧(如石油焦与烟煤掺烧等)，采用“分磨制粉、炉内单独配风”的办法掺烧，安全经济性更好，且运行方式更加灵活，避免了两种不同燃烧特性煤种同时燃烧期间“抢风”问题。由于石油焦热值较高、燃尽时间长，掺烧时对应燃烧器采取调节风门的方式使火焰尽量下冲增加燃烧时间，主要调整方法:调整消旋叶片开度。将消旋叶片下压，降低消旋风强度，煤粉下冲力得到增加，火焰中心降低，煤粉在炉内行程增加，燃烧时间增长，下炉膛温度明显提高。经试验，在其他条件相同的情况下，下炉膛温度提高超过200℃，飞灰可燃物含量降低1．6%左右，锅炉效率提高0．5%以上。

2.4调整火电厂的运行

火电厂运行调整需要根据燃烧器来进行选择，依据火电厂选择的煤种选择燃烧器，同时火电厂所选择的煤炭类型也决定了该使用什么样的磨煤机，根据火电厂的实际运行状况来搭配处理是最优选择。如果火电厂在发电的过程中，燃烧器出现问题就需要立刻进行调整，通过提升火电厂燃煤的燃烧效率来提升飞灰质量，飞灰的含碳量是动态变化的。如果在检测的过程中发现煤炭质量不合格或是燃煤机器都不合格的话，就需要立刻进行处理，只有确保火电厂的煤炭质量适配相应的燃烧器，才能够进行后续处理。

2.5对煤种质量和配置进行优化

购买燃煤的时候要严格控制购买流程，对于煤炭的购买配置等多项内容需要精确规划，要以煤炭质量为基准，确保进入火电厂的煤炭质量符合标准要求。对于不同煤种的合理搭配也需要强化管理，根据火电厂锅炉的实际运行特点来进行判断，如果锅炉两边的温度较低而中间温度较高，就需要重新配置煤种。特别是部分厂家，如果采用的煤炭质量较差，无法保证充分燃烧，就需要将质量较差的煤炭放置在锅炉的中间部位，这样能够使一些质量较差的煤炭也得到充分燃烧。

2.6增加翼墙风

(1)翼墙上部下吹喷嘴。在翼墙上部φ76变径到φ133的变径管缝隙，间隔布置12个向下吹的贴墙风，用于改善翼墙水冷壁的还原性气氛，防止翼墙上部结焦。(2)翼墙中部布置侧吹喷口。在翼墙中部通过两根φ133水冷壁管向炉膛内弯曲，布置贴墙风喷口，喷口风从翼墙中间沿翼墙向两侧吹扫，防止翼墙上部结焦。新更换的水冷壁管表面不打销钉、不敷设卫燃带，并且在弯管上部留有通风孔，防止该处水冷壁上挂焦。(3)增大翼墙下部水冷壁管开缝长度。原翼墙下部防焦开缝长度偏小，不能有效防止下部结焦，增大开封长度，由原来的500mm增大到1000mm。

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。

参考文献

[1]李晶鑫.电厂锅炉燃烧器烧损事故原因信息化分析[J].科学与信息化，2019,(016):70-70.

[2]杜鑫，马顺强，陈小军.电厂锅炉燃烧器烧损事故的原因分析[J].电力安全技术，2019(012):21-22.