回轉式空預器燒損事故分析與防范對策

張軍

(陜西國華錦界能源有限責任公司，陜西 神木 719300)

空氣預熱器簡稱為空預器，是鍋爐尾部煙道中的煙氣通過內部的散熱片將進入鍋爐前的空氣預熱到一定溫度的受熱面。一般多用于燃煤電站鍋爐，目的是提高鍋爐的熱交換性能，降低能量消耗，可分為管箱式、回轉式兩種，目前電站鍋爐較常采用回轉式預熱器。但由于回轉式預熱器結構復雜和自身特點，在運行中易出現燒損事故，若不妥善處理，將對鍋爐安全、穩定和經濟運行構成嚴重威脅。本文結合電廠機組鍋爐空氣預熱器的一起燒損事故，對如何防范這類事故提出一些對策，以供同行參考。

1 概述

某電廠機組鍋爐為亞臨界參數自然循環汽包爐、一次中間再熱、單爐膛、平衡通風、半露天布置、固態排渣。鍋爐爐膛斷面尺寸為13328.6mm×13994.5mm，采用螺紋管作為爐膛高熱負荷區域水冷壁。鍋爐為擺動式直流燃燒器切圓燃燒方式，5套中速磨直吹式送粉系統，5層一次風噴嘴布置，燃用設計煤種時4層運行帶B-MCR，布置3層點火油槍，并在下層一次風噴口設有微油點火系統。

2 鍋爐空預器燒損事故原因分析

2.1 鍋爐點火能量不足

鍋爐點火能量不足，油和煤粉均燃燒不完全，未燃盡的可燃物在空預器蓄熱元件內沉積。

機組進行鍋爐吹管工作時，鍋爐采用微油點火方式投A套制粉系統運行，點火初期通過就地看火孔觀察，煤粉著火距離較遠，煙囪冒不正常的黑煙，A煤層4只火檢信號波動大，經常出現2只火檢信號同時小于10%。隨即進行磨入口一次風和二次風調整：降低磨煤機一次風量，關小上層輔助風風門及周界風風門，增大分離器轉速，使煤粉變細。同時開大微油點火暖風器氣源門開度，從而提高磨出口一次風溫度使煤粉更容易燃燒。但從就地觀火孔和火焰電視觀察，燃燒情況沒有明顯改善。

鍋爐設計用煤為貧煤（低位發熱量20.54MJ/kg，干燥無灰基揮發份為14%），而4只微油點火油槍（單只油槍出力為250kg/h）根本無法滿足本機組入爐貧煤的點火能量要求，造成爐內燃燒不良，并且由于爐內為油煤混燃，煤油搶風導致油和煤粉燃燒均不完全，殘油粘附未燃盡煤粉沉積在水平煙道、受熱面和預熱器波紋板上。點火初期入爐煤質和在煙道尾部取樣的灰樣工業分析結果對比，可以證實當時大量未燃盡煤粉的存在。

鍋爐點火約3h以后，由于爐內燃燒狀況沒有明顯好轉，煙囪持續冒黑煙，投入微油點火系統輔助油槍（單只輔助油槍出力200kg/h）。投入4只微油點火的輔助油槍，此后無論是圖像火檢電視、還是就地看火孔，燃燒情況大有改觀，微油點火4只火檢信號穩定，強度均維持在90以上。

2.2 空預器吹灰效果不好

空預器的吹灰器和水沖洗裝置是為消除空預器堵灰和防止發生二次燃燒而專門設置的，當空預器蓄熱元件內沉積了未燃盡的可燃物時，如果吹灰器能夠正常投入使用并且效果良好，將不至于造成可燃物長時間的大量積存。而水沖洗在吹灰器不能達到理想效果時，將成為唯一積極的和行之有效的防止發生二次燃燒的方法。

2.3 對二次燃燒判斷不及時

鍋爐在著火不良、煙囪持續冒黑煙的情況下運行3h，未投大油槍助燃，造成點火初期大量未燃盡燃料在尾部煙道的沉積。后來空預器入口煙溫不正常升高、空預器電機電流快速上漲至跳閘，空預器抱死。運行人員立即關閉空預器前后所有煙氣、空氣擋板，防止受熱不均勻引起空預器變形，燜預熱器。此后空預器入口煙溫開始緩慢回落，可見空預器的二次燃燒得到了有效的控制。但是后來運行人員為了冷卻預熱器，開啟引風機出入口擋板讓其自然通風，結果入口煙溫急劇升高，空氣進入預熱器補充了燃燒用的氧氣，加劇了空預器的二次燃燒。

3 防范對策

該爐微油點火系統不能達到冷態點爐的要求，今后鍋爐點火啟動時應先投大油槍運行，建立起一定的爐膛溫度及二次風溫度時再投入制粉系統運行。

鍋爐啟動點火前進行主油槍、微油油槍的霧化試驗，確保油槍霧化良好，對存在漏油、霧化不良的油嘴應及時予以更換。鍋爐在投油或低負荷運行階段，尤其應注意油的完全燃燒，根據燃料性質、鍋爐過剩空氣系數及霧化顆粒及霧化角度調整好燃燒工況，保持最佳的霧化狀態。

鍋爐在點火前，檢查了電除塵極板、灰斗積灰情況，并進行大風量爐膛吹掃，確保極板清潔、輸灰管道暢通，待煙囪內排出的空氣干凈無灰時方才進行點火工作。

定期檢查空預器火災報警裝置和水沖洗設備，確保其可靠性。發現預熱器二次燃燒，應立即手動MFT，立即停用所有吸風機、送風機和一次風機運行。如出現空氣預熱器抱死情況，在燜空氣預熱器的過程中，關閉油系統的所有閥門，停止油循環；關閉所有煙風通道上的門和擋板，盡可能地避免空氣進入預熱器。打開蒸汽吹灰裝置對空預器吹掃，同時打開水沖洗系統閥門進行水沖洗，打開空預器下部灰斗排水口排水。為防止導向軸承油室著火，應采取措施對導向軸承油室進行水澆降溫。只有確認二次燃燒已被徹底撲滅后，才能停止蒸汽吹掃和關閉水沖洗閥門。在進入空預器內部檢查時，應手持滅火器材，撲滅殘存火源。

除按運行規程做好防止空氣預熱器著火的反事故措施外，還應注意以下幾個方面的問題:(1)提早介入，掌握鍋爐廠空預器吹灰系統設計要求、吹灰器功能、設計院吹灰蒸汽管網的設計，確保吹灰器及輔汽系統滿足鍋爐啟動初期低負荷運行的要求。

(2)鍋爐首次點火前，要求空氣預熱器水沖洗系統安裝調試完畢，并經通水試驗，水量充足，水壓滿足空氣預熱器消防要求，確保一旦空氣預熱器著火，必要的消防措施能及時到位，避免事故擴大。

(3)對空氣預熱器的安裝質量進行監督檢查，做好空預器蓄熱元件的保護工作，防止異物落入波形板內。鍋爐點火前，還應組織對空預器進行全面檢查、清理異物。

(4)空預器吹灰器的作用是有限的，例如空預器中間層下部傳熱元件易堵灰，吹灰器一般不能清除。另外，某些可燃物結垢也只能用水沖洗來清除。因此，鍋爐首次點火吹管后，應再次組織對空預器吹灰進行全面檢查，如有必要，應對吹管結束后空預器進行1次空預器堿沖洗。已經投入運行的鍋爐也應定期進行堿沖洗，周期為1～2次/年。水清洗后一定要烘干空預器，否則空預器將很快發生腐蝕、堵灰。

(5)盡量避免僅1-2支油槍長期運行，且嚴禁在爐膛溫度較低時頻繁試投油槍。油槍投入初期，應派專人到看火孔觀察油槍燃燒狀況，確保霧化質量，避免尾部低煙速積油。

(6)保證霧化蒸汽壓力、吹灰蒸汽壓力及過熱度，確保油槍霧化質量和吹灰效果。鑒于激波吹灰器對尾部積油吹灰效果不及蒸汽吹灰器，更要注意鍋爐點火初期及煤、油混燒階段空氣預熱器的安全。

(7)要投入一定數量的油槍，保證有一定的爐膛溫度后，才能投入煤粉燃燒器運行。嚴禁在低爐膛溫度下過早投運煤粉火嘴，確保煤粉著火燃燒，避免未著火煤粉進入空氣預熱器沉集。

8 )加強監視，準確判斷，果斷處理在運行過程中，要加強對排煙溫度、空氣預熱器電流、阻力，吹灰蒸汽參數、爐膛燃燒等運行情況的監視，及時發現事故預兆，果斷采取措施，及時消滅空氣預熱器局部著火，避免大面積著火的發生。建議有條件的單位，裝設空氣預熱器著火探測系統，及時探測出早期局部著火情況，將事故消滅在萌芽狀態。

結語

總之，鍋爐空氣預熱器燒損事故對鍋爐安全、穩定和經濟運行有著嚴重威脅，電廠鍋爐運行人員切不可對燒損事故的防范掉以輕心。為了確保空預器的安全運行，應嚴密監視煙氣溫度、空預器電流和前后壓差等重要參數，一旦事故發生，必須果斷按規章制度進行處理，這樣才能避免空氣預熱器燒損面積的擴大，減少事故損失。

[1]劉建國，29-型回轉式空氣預熱器燒損的分析及處理[J].華東電力，2003(02).

[2]段學農 陳文 雷霖 徐湘滬，回轉式空預器局部燒損事故分析及預防[J].湖南電力，2008(05).