煤粉管道堵塞故障分析

景 杰，郭聰慧，曹保斌

（1.山西漳山發電有限責任公司，山西 長治 046021；2.太原第一熱電廠，山西 太原 030021）

山西漳山發電有限責任公司（簡稱漳山發電）2×300 MW機組，采用武漢鍋爐股份有限公司生產WGZ1045/17.5-1型亞臨界、一次中間再熱、自然循環，采用單爐膛、倒U型布置、四角噴燃切圓燃燒、平衡通風、全鋼架懸吊結構、半露天布置、固態排渣、燃貧煤汽包爐；制粉系統采用筒式鋼球磨、熱風送粉、中間貯倉式系統，燃用貧煤；給粉機采用沈陽電力機械總廠生產的NGFT－15型葉輪給粉機，設備規范見表1。

表1 NGFT-15型葉輪給粉機及變頻器參數

燃燒器采用美國CE公司引進技術設計制造，采用大風箱、大切角直流式燃燒器，并采用哈工大百葉窗水平濃淡專利技術，濃淡一次風之間設有鈍體，保證煤粉的著火和穩燃，提高燃盡率，防止結渣與高溫腐蝕減少NOx排放。

鍋爐BMS系統采用美國Baily公司的Symphony控制系統，安裝有太原德昂電力技術公司風粉在線檢測系統，該系統用來對鍋爐送風和給粉系統、燃燒系統進行在線檢測，它實時檢測的參數有：16個燃燒器噴口（一次風管）的風速、20個主二次風（二次風管）的風速、8個3次風噴口（三次風管）的風速、12個油二次風噴口（油二次風管）的風速、一次風溫度，煤粉溫度、風粉混合物溫度、各一次風管風粉混合物煤粉濃度；漳山鍋爐燃燒器、風門、油槍布置見圖1。

圖1 燃燒器、風門、油槍布置圖

根據這些參數對鍋爐的燃燒狀況進行分析、判斷，并提供調整依據，一旦煤粉管道堵死，很容易引發管道內煤粉自燃，燒壞管道及給粉機電纜，不僅影響鍋爐出力，導致限負荷，甚至有可能引起煤粉自燃，損壞設備，嚴重的甚至造成鍋爐停爐事故；隨著電力工業改革深入，機組商業化運營，機組調峰力度不斷加大，煤粉管道堵塞，直接影響機組安全穩定高效的運行，降低企業的經濟效益；為了徹底解決這一技術難題，我們對設備系統、運行工況進行了認真分析和實踐探索，找到了解決問題的辦法；現將處理過程進行總結。

1 漳山鍋爐煤粉管道系統堵塞現象及處理過程

漳山發電#2爐C層#3角一次風給粉管道發生堵塞時的位置在給粉機下方一次風擋板后到爐膛噴燃口的一段管道，發生賭塞的現象為：爐膛負壓突然不正常冒正（+94Pa），一次風速明顯下降由35 m/s降至20 m/s，出口風粉混合物溫度由201℃降至141℃，其余給粉機出力均增加10 r/min，經檢查發現C3給粉機有堵管現象，立即停運C3給粉機，開大對應的一次風門吹掃，同時檢查各對應測點正常，而后C3給粉機出口一次風速降至0 m/s，風粉混合物溫度達116℃，確認堵管嚴重后關閉C3一次風擋板；漳山鍋爐煤粉管道系統流程見圖2。

處理過程：

（1）分析堵管的可能原因有：①一次風壓低或一次風擋板故障，攜帶煤粉能力差，造成堵管；②粉倉煤粉受潮，粘在管壁上造成堵塞；③煤粉顆粒大，流動性差；④月芽擋板故障，節流嚴重造成堵塞；⑤給粉機給粉量太大，在急彎道處堆積煤粉造成堵管；⑥燃燒器故障，擋板脫落、歪斜造成堵塞；⑦爐膛結焦，堵塞燃燒器噴口造成堵管；⑧給粉機故障，煤粉自流造成堵管。

圖2 煤粉管道系統流程圖

（2）原因分析及處理：針對可能引起的原因，經過專業技術人員分析和運行經驗，首先通過對一次風壓參數歷史曲線的跟蹤，一次風機運行正常，一次風擋板開度正常，對擋板機械機構檢查也沒有問題，被排除；煤粉受潮、積粉，通過粉倉溫度測量和定期降粉的認真履行及彎道處開口掏出的煤粉觀察被排除；煤粉顆粒過大，看煤質化驗報表R90＝11.2，低于設計值R90＝12排除；對月芽擋板的檢查也未發現問題；觀察噴口無結焦現象；燃燒器在割開入口管道時檢查一切正常；最后問題集中在葉輪給粉機，葉輪給粉機發生堵管一定是下粉太多，一般來說給粉機出力與給粉機轉速成正比，給粉機轉速受變頻器控制，接收鍋爐主控指令，從歷史曲線看到一天內轉速沒有超過520 r/min，經過研究，決定對C3給粉機進行解體檢查，解體后發現上孔板銷子移位，上下孔板下粉孔基本對齊，下粉量不受給粉機轉速制，即使停運給粉機仍然有煤粉流入下粉管煤粉發生自流成一次風管堵塞；隨即對其他所有給粉機孔板銷子進行了一次全面的檢查，對已松動的銷子進行徹底更換，至今再未發生堵管情況；葉輪給粉機結構見圖3。

圖3 葉輪給粉機結構

2 結論

通過對漳山發電2號爐C3一次風粉管堵塞的原因分析及處理過程，在發現有可能堵管的情況發生時，首先切斷煤粉來源（即關閉給粉機上閘板），然后對管路進行吹掃，吹掃不通，立即關閉一次風擋板，在彎道處開口進行掏粉處理，期間防止煤粉自燃，另外配備必要的消防器材，發生自燃禁止用消防水滅火，防止管路炸裂；大小修期間以及運行中定期對給粉機孔板銷進行維護檢查，避免因給粉機下粉不穩，造成一次風粉管堵塞對鍋爐燃燒造成的擾動，影響鍋爐穩燃。