某火力發電廠空預器著火原因分析

摘 要：本文針對某火電廠在吹管期間空氣預熱器著火的原因進行了分析，指出等離子點火期間煤質差導致燃燒不完全以及空氣預熱器積聚煤油混合可燃物是其主要原因，并提出了火電機組啟停機、正常運行等階段預防空氣預熱器著火事故的措施。

關鍵詞：空氣預熱器；著火；等離子

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.146

1 空預器著火過程介紹

某火力發電廠在鍋爐吹管期間發生空氣預熱器著火。過程如下：2009年6月30日15：28 10號機組鍋爐點火，逐步投入6只油槍E1＼E3＼E5＼C3＼C5＼C6油槍著火良好、燃燒充分無黑煙，16：11啟動A磨煤機（采用等離子點火方式），等離子投入正常，點火正常，初始煤量21.4t/h、磨入口風量72 t/h，初始著火不是很理想，后增加等離子電流至300A、電壓至340V（正常點火一般電流在240—280A，電壓在300—330V），A磨著火情況有所改善，隨后降低A磨煤機入口風量，就地檢查著火尚屬正常。16：25發現3號角等離子畫面無火，就地檢查發現3號粉管已堵塞，關閉3號粉管出口門停止3號粉管運行；點火升壓過程中逐步增加A磨煤機給煤量，18：08煤量增至35t/h，18：15壓力升至5.5MPa鍋爐開始正式吹管。在吹管期間升溫升壓比較正常。煙溫變化穩定。

20：55吹管到10次時，等離子燃燒器2號角壁溫高（612℃），降低等離子功率，2號角壁溫下降很慢，20：59手動停止A磨煤機進行吹掃（吹掃過程中A磨煤機等離子始終處于拉弧狀態），6只油槍E1＼E3＼E5＼C3＼C5＼C6一直運行，21：27安裝人員發現A側空預器觀察孔有火星，同時DCS上A側空預器發出火災報警信號，隨后調試、安裝、工程部、運行人員就地檢查，發現空預器有局部著火現象，21：35通知運行人員緊急停爐進行密閉，同時要求啟動消防水泵，21：49停風機關閉所有風機出入口門、煙氣擋板及A空預器一二次風門和煙氣擋板全爐密閉隔絕氧氣。21：44A空預器出口溫度開始上升22：00A空預器出口溫度最高達149℃、141℃隨后逐步下降，就地投入消防水滅火裝置，同時打開人孔用消防水帶從人孔噴水進行滅火。火勢很快被控制，到22：50火基本被撲滅，雖然又有幾次死灰復燃的情況，但都及時撲滅。

2 鍋爐吹管期間所做的相關工作

（1）在試運協調會上多次強調給A磨煤機（等離子磨煤機）上符合設計工況的優質煤。

（2）吹管前對于各方完成技術交底工作，強調相關安全要點。

（3）對于給A＼E磨煤機原煤倉上的煤進行化驗，6月28日15：00化驗結果為：低位發熱量5256大卡、揮發份38.1%、水份5.4%、灰份24.92%、硫份0.76%符合等離子投入條件。

（4）在點火過程中A＼B空預器吹灰一直連續投入，吹灰參數正常，輔汽壓力0.66MPa、溫度310℃，同時就地多次檢查空預器吹灰器投入正常。

（5）點火前對于空預器相關信號進行了詳盡的傳動，火災報警包括在內。這次火災報警也及時報出。

（6）點火前各單位對消防水系統進行全面檢查并進行了試水試驗，完全可以正常投入。

（7）在6月28日發現燃燒不好后，提出煤質的問題，并在6月30日再次從給煤機入口及煤粉管道取樣化驗，結果很差，因此建議放空煤倉煤，再上好煤再投等離子。后經商議投入6支油槍助燃，投入等離子進行吹管。

3 空預器著火原因分析

（1）實際燃燒煤質非常差且偏離設計煤質過大是此次空氣預熱器著火的主要原因（上煤前化驗結果和所上煤質不符）。雖然投入6支助燃油槍，但是用等離子點火煤粉燃燒仍不完全，從尾部煙道、水平煙道、省煤器灰斗、電除塵內部、空預器檢查結果可以得到證明。6月30日6：00取樣，磨煤機出口煤粉化驗結果為：低位發熱量3782大卡、揮發份42.88%、水份7%、灰份39.73%、硫份0.71%；給煤機入口原煤化驗結果為：低位發熱量4023大卡、揮發份40.48%、水份8%、灰份36.34%、硫份0.83%。燃燒煤質發熱量遠低于設計煤質。

（2）空預器積聚一定的可燃物是另外一主要原因。局部阻塞積灰，從而積聚可燃物，當達到一定的濃度和著火點時著火。（點火過程中A＼B空預器吹灰一直連續投入，從停爐后檢查A＼B空預器內部并無明顯積灰。）

4 空氣預熱器著火的預防及處理措施

空氣預熱器著火多發生在鍋爐頻繁啟停、負荷長期偏低階段、等離子點火過程中煤質差燃燼率低，防止鍋爐空氣預熱器二次燃燒的主要措施是防止可燃物的沉積和著火初期的正確處理。

（1）運行中明確爐前燃油和霧化蒸汽的壓力、溫度以及煙氣和空氣進出口溫度等監控參數，發現異常應及時采取措施處理。當煙氣溫度超過設定值時，應聯鎖或手動停爐。

（2）鍋爐在投油槍、投等離子、負荷偏低運行階段時，尤其應注意煤粉是否完全燃燒，鍋爐尾部煙道是否存在未燃盡可燃物。根據過剩空氣系數、火焰的分布和火焰顏色調整好燃燒工況，保持最佳的燃燒工況；發現投入等離子煤粉燃燒不好時應盡快找出原因和對策，必要時停爐處理。對于燃油應保持良好的霧化狀態，對存在漏油、霧化不良的油嘴應及時予以清理和更換。

（3）當燃料有較大變化、鍋爐在低于25%額定負荷下長時間運行、回轉式空氣預熱器煙氣側壓差增加、煙囪連續冒黑煙以及停爐前，應縮短吹灰周期或手動連續吹灰，以減少可燃物沉積，必要時可停爐用高壓水對空預器進行沖洗。

（4）鍋爐點火前和停爐后應該利用送、引風機進行鍋爐大風量和變風量吹掃，快速清除爐內未燃燼積灰。當煙氣進口溫度降至125℃以下時方能停止空氣預熱器。若發現溫度有急劇上升現象，須立即做好滅火準備。

（5）發生空氣預熱器著火后，鍋爐應立即滅火，并及時關閉空氣預熱器出入口煙/風擋板，進行隔絕。

（6）在空氣預熱器著火后先用空氣預熱器消防水進行滅火，嚴重時應打開人孔利用人工進行滅火。

（7）等離子嚴禁進行冷爐無油點火，同時控制好燃用的煤質，應達到等離子燃燒器的要求。

（8）等離子點火停爐后，倉泵、灰庫、電除塵、水平煙道、尾部煙道、空預器的積灰要進行及時檢查及時清理。