电厂燃煤锅炉灭火原因分析及对策.docx

电厂燃煤锅炉灭火原因分析及对策摘要：从锅炉燃料着火和燃烧的条件出发，详细分析了电站锅炉灭火的原因，概括了电站锅炉灭火时的处理要点，并针对煤质变差和低负荷运行两种情况，阐明了预防电站锅炉灭火的对策。关键词：锅炉；灭火；分析；对策0引言锅炉灭火是火电厂频发事故之一。据某发电集团公司统计，该公司下属电厂全年共发生非停89次，其中27次是锅炉灭火引起的，占非停总数的30.3%。锅炉灭火不仅使电厂发电量减少、重新点火耗油量增多，发电成本提高；若灭火时处理不当，还会引发更为严重的事故。炉膛“爆燃”就是在灭火后未能及时切断入炉燃料而导致的严重事故。因此，锅炉灭火是影响电厂安全经济运行的重要因素。从稳定燃烧的基本原理出发，全面分析锅炉灭火的原因、相应的对策，对于减少灭火事故的发生是非常必要的。1燃料着火及持续燃烧的条件煤粉气流入炉后，因受到烟气和火焰的加热，温度逐渐升高而着火，这一过程又称“热力着火”过程。但着火之后的燃烧过程是否能持续而稳定地进行，则取决于炉内的热力条件。燃料在炉内燃烧时会释放热量，但同时也向周围介质及水冷壁散热。当放热量大于散热量时，系统温度会不断升高，最终在高温下达到平衡，使系统处于一个持续稳定的燃烧状态。此时，如果受到某些因素的影响，使系统散热条件加强（或放热条件减弱），将导致散热量大于放热量，则系统温度将逐渐降低至熄火温度，锅炉濒临灭火。由此可见，导致锅炉灭火的根本原因是炉内热力条件的变化，破坏了正常燃烧时系统放热量与散热量之间的平衡。运行中，引发灭火的具体原因很多，但可将其归纳为燃烧不稳、扰动因素、火检装置误判等几个方面。2锅炉灭火的原因分析2.1燃烧不稳引发的锅炉灭火燃烧不稳的实质是炉内可燃物小能量的爆燃，着火过程时断时续，燃烧中断时，火色暗、炉膛压力低；重新着火时，火色亮、炉膛压力高。因此燃烧不稳常常伴随着火焰忽明忽暗、炉膛负压不正常波动等现象。燃烧不稳是导致锅炉灭火最主要的原因。通常，这种燃烧不稳的现象首先从个别燃烧器开始，使炉膛负压随之不规则波动，而负压的波动又导致燃烧不稳的范围扩展到其他燃烧器，炉膛压力波动加剧，于是，在短时间内形成了破坏炉内燃烧工况的恶性循环，直至锅炉灭火。由燃烧不稳导致的灭火现象，其外在特征是:灭火前炉膛负压曲线必然出现“先负后正”的不规则变化，且幅度在瞬间由小到大。运行中影响燃烧稳定性的因素既有煤质方面的、也有设备和运行方面的。2.1.1煤质因素近年来，我国出现了全国性的电煤紧缺局面,火电厂燃料供应十分紧张，原设计煤种已无法满足电力生产的需要。许多电厂不得不燃用非设计煤种，甚至是使用多个供煤点的混煤。而这些煤通常挥发份含量较低、灰分较大、发热量偏低，且每次进厂的煤成分不同、波动较大。根据燃烧理论可知，挥发分含量越小，则达到着火状态所需的活化能越大、着火点越高，而且着火后，火焰的传播速度慢，因此，不容易维持燃烧的稳定。另外，由于入炉煤的特性与设计煤种偏差较大，燃烧设备的性能与燃料特性极不匹配，给运行调整也带来了很大困难，使得燃烧不稳引发的灭火时有发生。2.1.2设备因素锅炉通风设备、制粉设备、燃烧设备或其它主要辅机的性能和工作状态将直接影响燃烧工况的稳定性。对于采用平衡通风的电厂锅炉而言，炉膛压力的稳定是靠送、引风机的协调配合来维持的，当运行中这些设备发生故障时，炉内平衡被破坏，导致负压不正常波动，燃烧工况恶化，由此引发的灭火故屡见不鲜。制粉设备性能欠佳或故障时，可能导致煤粉变粗、均匀度变差，燃烧时火焰传播速度明显降低，燃烧稳定性随之变差。燃烧器安装、检修时，未对燃烧器切圆、上下倾角、标高进行精确定位，或运行中燃烧器结焦严重，都会造成炉内空气动力场紊乱，致使燃烧不稳。此外，一些重要的辅机，如送、引风机、一次风机等设备跳闸，都将引发锅炉MFT动作，锅炉灭火。2.1.3运行因素运行中炉内燃烧工况是否稳定一方面取决于机组负荷水平，另一方面，也与运行人员的调整操作密切相关。当锅炉高负荷运行时，炉内燃料量较多，燃烧放热量比较大，而散热量无明显增加，因此，炉温高，更容易维持燃烧的稳定。相反，随着负荷下降，炉内燃煤量减少，燃烧放热量逐渐降低，火焰温度下降，导致燃烧反应速度进一步降低，使炉内处于低温状态。例如，锅炉由满负荷降至50%负荷，炉温相应下降200℃左右。此外，低负荷运行时，炉内风量相对富裕，煤粉浓度较低。因此，低负荷运行时如未及时采取有效稳燃措施，将导致锅炉灭火。另外，运行人员燃烧调整的操作水平也是影响燃烧工况的重要因素。例如，①燃烧器负荷分配不合理，使得炉内热量过于分散；②配风不合理，一次风率过高，一次风煤粉浓度变淡，稳定性降低；一次风速过高（高于火焰传播速度时），导致燃烧器根部脱火；③炉膛负压控制不好，漏风量过大，或氧量控制不当，炉内风量过大等，都会引起炉温降低，燃烧不稳。2.2扰动引起