淺析600MW機組鍋爐發生MFT事故原因及措施

宋改娜

摘 要：鍋爐作為發電廠重要的運行設備，其安全穩定的運行是確保電廠穩定生產的重要前提。但對于600MW機組鍋爐來講，在運行過程中由于受到煤質的影響，其無法做到穩定的燃燒，而且爐內結渣也較為嚴重，也無法更好的對火檢進行調試，從而導致異常MFT事故發生。文章從設備及運行概況出發，對異常MFT事件進行了分析，并進一步對異常MFT事故的防范措施進行了具體的闡述。

關鍵詞：煤粉鍋爐；煤質；結渣；火檢；MFT；故障分析

1 設備及運行概況

某廠600MW超臨界發電機組，配備哈爾濱鍋爐廠采用引進技術生產的超臨界參數直流鍋爐，型號為HG1913/25.4-YM3。燃燒方式為前后墻對沖燃燒，前后墻各布置3層軸向旋流燃燒器（LNASB），每層各有5只，共30只。制粉系統為中速磨正壓直吹系統，配備6臺型號為ZGM113N的中速輥式磨，設計BMCR工況時5臺投運，1臺備用，每臺磨煤機供1層共5只燃燒器。鍋爐采用固態排渣方式，排渣系統采用刮板式撈渣機。1號鍋爐于2007年2月投產，投產后鍋爐運行比較穩定，燃燒工況正常。（見圖1）

2 異常MFT事件分析

2.1 事件發生過程

某日1號機組負荷485MW，1號鍋爐1A、1B、1C、1D、1E、1F6臺磨煤機運行，總煤量230t/h，滿足“2/5煤火檢無火”的跳磨條件后，1B磨煤機跳閘，隨后其余幾臺磨煤機相繼跳閘，鍋爐發生MFT，跳爐的首發原因為“全爐膛火焰喪失”。據運行人員反映，跳爐前，各燃燒器火檢穩定，爐膛壓力無大的波動，沒有進行任何操作，1B磨煤機跳閘前冷灰斗水封槽處有大量渣水溢出。

2.2 事件檢查情況

通過觀察火焰電視錄像，查看撈渣機部位錄像，調閱DCS歷史數據及曲線，分析入爐煤質資料，檢查運行操作，查閱SOE記錄等可知，MFT發生前，爐內有灰渣塌落的跡象，冷灰斗東南方位有大量密封水溢出，之后MFT，照明電源及撈渣機停止，其他未發現操作異常。檢查1B磨煤機跳閘條件滿足，核查煤火檢的開關量與模擬量變化趨勢一致。調閱爐膛壓力曲線。

1B磨煤機跳閘后，爐內有1個脈沖式小正壓，幅度為300Pa。個別燃燒器的一次風速瞬間發生過從27m/s增加到31m/s的小波動，其他未發現異常。查閱1號機組SOE記錄的磨煤機跳閘順序，1B磨煤機先跳閘，3s后1E、1F、1C、1D、1A磨煤機依次跳閘。比較近15天的煤質分析，發現其當日的入爐煤質最差，大大偏離設計煤質。

2.3 異常MFT原因分析

（1）通過對1號磨煤機跳閘的原因進行分析表明，主要是由于在渣池中由于灰渣落入后產生水蒸汽從而將部分火檢遮掩所導致的，這也是導致1號鍋爐MFT事故發生的一個誘因。通過對所燃用的煤質進行檢驗表明，這種煤質的灰熔點過低，這樣就導致在燃燒器的周圍存在著大量的結渣的情況發生，而一旦結渣數量的增加，則導致大量的疏松的灰渣都會落入到渣池中。掉入到潭池中的灰渣其顆粒較為細小，表面積較大，在落入的瞬間會導致大量的蒸汽產生，而燃燒器處于最下層，這樣就導致一部分火檢被水蒸汽遮擋住，從而導致火檢信號減弱，磨煤機發生跳閘，再加之燃燒的穩定性較差，所以必然導致鍋爐發生MFT事故的可能性增加。（2）當MFT事故發生時，也可能由于煤質差、著火性能不佳及燃燒穩定性不好等因素所導致的，在這些因素作用下，爐內的工況則會出現異常，局部出現滅火或是整個爐膛內滅火的情況發生。而在磨煤機跳閘后，則會導致部分燃燒器一次風速在瞬間增大，這樣則會導致噴口出現脫火現象，有部分殘余的煤粉可能進入到爐膛內，從而對爐內燃燒的工況造成較大的影響。而鍋爐在燃燒時，會受到入爐煤質揮發份和灰分的影響，對于揮發份較低和灰分較大的煤質，則會導致著火溫度增加，而著火速度降低，在這種情況下著火距離則會推遲，燃燒溫度下降，從而導致燃燒的穩定性較差，爐膛內工況出現異常。（3）在爐膛內燃燒工況出現異常時，也可能是由于煤粉濃度不足所導致的。由于在該電廠中是設計5臺鍋爐投運，而1臺備用，這樣就需要有25只燃燒器投入到運行中。這樣通過對鍋爐總火工是進行計算校核，則可以折算出每只燃燒器的煤量，而且該鍋爐MFT事故發生時，其每只燃燒器的煤量則較小，而且煤粉濃度也相對不足，再加之受到煤質差、燃燒穩定性脆弱等的影響，從而誘發了爐膛燃燒工況較差的問題發生。（4）由于火檢調試不足，也可能導致MFT事故發生。通常情況下，一側的火檢強度會與對面一側的火檢信號進行疊加，這樣當一側燃燒器停止運行后，其對面一側的火檢信號強度也會隨之減弱，而在此時如果鍋爐燃燒工況較好時，則不會有明顯的問題發生，但一旦受到低質煤影響，燃燒工況較脆弱情況下，則會導致磨煤機跳閘，而對面側磨煤機跳閘的可能性也會增加。

3 異常MFT事故的防范措施

3.1 通過對燃燒器的配風進行有效的調整，這樣可能有效的減緩或是防止結渣問題的發生，從而達到降低渣池溫度，避免蒸汽沖擊的現象發生。而且通過現場觀察發現，利用相同的煤種，1號鍋爐結渣情況要嚴重于2號鍋爐，這也就說明1號鍋爐的燃燒器旋流風強度要大于2號鍋爐。因為在燃燒器旋流風強度增加時，可以使回流增強，這對于燃燒工況的穩定性是十分有利的，但卻容易導致結渣數量的增加。所以在進行檢修時，需要對燃燒器進行重新調整，對1號鍋爐燃燒器的旋流強度進行適當降低，增加直流成分，這樣可以有效的防止燃燒器周圍結渣現象的發生。同時在運行過程中，還要結渣部位的吹灰情況進行加強，增加吹灰次數，這樣可以有效的避免渣池口發生堵塞的可能性，確保渣池內能夠正常的進行補水，使水溫維持在正常的水平，避免當灰渣落后渣池內蒸汽的產生。

3.2 建議嚴把入廠煤質量關，盡量杜絕低質煤進廠。為了更好的確保入爐煤質的質量，則需要對煤場的配煤管理進行加強，對入爐煤質的標準進行控制，并進一步對配煤制度和措施進行完善，從而確保配煤的質量，確保煤質的穩定性和均衡性，一旦出現煤質異常的情況，則需要及時通知相關人員，并提高做好各種應對措施，確保鍋爐燃燒工況的穩定性。

3.3 合理組織磨煤機運行方式。建議根據煤質及機組負荷情況，合理組織磨煤機運行方式，維持合理的煤粉濃度，以提高燃燒的穩定性和經濟性。

3.4 校核火檢調試質量，檢查火檢是否存在偷看，是否一側的火檢強度疊加了對面一側的火檢信號。為避免對面燃燒器火焰信號強度疊加的影響，提高調試質量，最好采用停運對面燃燒器，單獨分層調試火檢的措施。

4 結束語

鍋爐發生異常MFT事故，多是由于煤質及灰渣脫落所導致的。因此在對鍋爐選型和設計時，需要根據其適用的煤質作為重要依據，這樣在鍋爐運行時，則要有效控制煤質的范圍，避免出現煤質差別過大的情況，從而確保鍋爐運行的安全性和經濟性，另外還要對入爐煤和二次摻配時煤質進行有效的控制，確保鍋爐的穩燃性。

參考文獻

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