廣州珠江電廠300MW燃煤火力發電鍋爐運行及安全性能研究

余書劍　譚任政　黃俊

摘要：我國的煤炭資源比較豐富，因此在我國的電網中燃煤火力發電廠仍然屬于主力電廠。在我國電力工業高速發展的今天，各個火力電廠具有了越來越大的容量。文章以廣州珠江電廠為例，對300MW燃煤火力發電鍋爐運行及安全性能進行了分析。

關鍵詞：廣州珠江電廠；燃煤火力發電；鍋爐運行；安全性能；煤炭資源；電力工業 文獻標識碼：A

中圖分類號：TK227 文章編號：1009-2374（2016）13-0148-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.13.071

現階段火力電廠的主力機組的單機容量基本上處于300～600MW之間。火力電廠燃煤的質量在很大程度上決定了其主力機組是否能夠實現安全穩定運行，但是目前大多數的燃煤火力發電廠的燃煤煤種并非是單一的，其基本上都是按照相應比例對多種煤種進行配置的混煤。如果在其中摻燒劣質煤就會降低燃煤鍋爐的穩燃性能，再加上一些電廠中具有檢查維護不細致、事故處理經驗少、運行人員事故預想不到位、設備安裝質量差等一系列問題，因此使得鍋爐設備在運行過程中存在著較多的安全隱患，為此必須要采取有效措施確保鍋爐實現安全運行。

1 珠江電廠300MW燃煤火力發電鍋爐運行情況

鍋爐型式：HG1021/18.2-YM3型、亞臨界、四角切圓燃燒、自然循環汽包爐；鍋爐構架全部按露天布置設計，鍋爐構架全部采用鋼結構。

燃燒方式：正壓直吹式制粉系統，四角噴燃切圓

燃燒。

設計燃料：設計煤種：神府東勝煙煤；校核煤種：山西大同煙煤。

燃料消耗量：119.3t/h（設計煤種），131.7t/h（校核煤種）。

通風方式：平衡通風。

制粉系統：正壓直吹式制粉系統，配置6臺北京電力設備總廠提供的ZGM80G-Ⅲ中速磨，每臺磨配一層煤粉噴嘴，燃燒器能夠實現上下擺動，具有±30°最大擺動角度。通過高壓頭冷一次風機確保鍋爐整個制粉系統實現正壓運行。

2 300MW燃煤火力發電鍋爐運行中的安全問題

現階段燃煤火力發電鍋爐的安全隱患主要包括兩個方面，即運行管理不當和鍋爐自身隱患。下面本文詳細分析這兩個方面的安全隱患問題：

2.1 鍋爐運行管理不當

鍋爐運行管理中非常重要的一個問題就是鍋爐燃燒由于摻燒劣質煤而出現的設備磨損和燃燒不穩。如果在鍋爐燃燒的過程中采用劣質煤，除了會導致鍋爐出現不穩定的燃燒，進一步引發鍋爐滅火放炮的故障，還需要投油助燃實現穩定燃燒，這樣就將大量的燃油浪費了。同時，摻燒劣質煤的問題還會導致飛灰含碳量增大，嚴重地降低了鍋爐的效率。除此之外，燃用劣質煤還容易導致鍋爐出現結焦的問題，其中的鍋爐受熱面會出現嚴重的磨損或者超溫的情況，并且還會進一步加大運行人員的調整工作量。

2.2 鍋爐自身隱患的問題

首先，蒸汽或給水管道泄漏。其主要有如下表現：下降的給水壓力、蒸汽壓力，減溫水管道出現爆破的時候發生異常的減溫水流量降低或升高；主汽流量在蒸汽管道爆破時出現異常降低；水管道爆破或泄漏時會噴出水汽，同時會聽到響聲；再熱蒸汽管道、過熱蒸汽管道爆破或泄漏時無法看到噴出的工質，但是能夠聽到

響聲。

其次，鍋爐結焦問題。鍋爐結焦的主要表現為：過熱器結焦的主要表現為升高的流通側煙溫，增大的兩側煙溫差，過大的兩側蒸汽溫度偏差，出現較高的甚至超過極限允許值的流通側管壁溫度；水冷壁結焦的主要表現為：有焦渣懸掛在檢查孔和看火孔，不斷升高的管壁溫度，主、再汽溫，排煙溫度，爐膛出口煙溫，有大焦塊從冷灰斗墜落，增大的減溫水流量，總給煤量會在燃燒投自動時加大。

最后，尾部煙道再燃燒。尾部煙道再燃燒的情況很容易出現在鍋爐運行的過程中，其主要具有如下表現：劇烈擺動或變正的爐膛和煙道負壓；火災監視系統發出警報，出現再燃燒情況時空預器部位出現較大的電流擺動；迅速升高的排煙溫度，有黑煙出現在煙囪中，具有不斷減小的氧量；異常升高的省煤氣熱風溫度、蒸汽溫度、出口水溫；從人口門、煙道、引風機軸等各種不嚴密的部位出現噴出火星或向外冒煙的問題，出現急劇升高的引風機軸承溫度。上述的這些情況都屬于非常重要的安全隱患。

3 300MW燃煤火力發電鍋爐運行安全隱患處理對策

3.1 調整摻燒劣質煤的燃燒情況

在對摻燒劣質煤的燃燒情況進行調整的過程中，應在煤粉管道中劣質煤沒有積粉堵管的情況下，使一次風比例得以盡可能降低，從而保證劣質煤實現更加充分地燃燒。過高或過低的一次風速在燃燒劣質煤時均不合適，比如過高的一次風速會使著火推遲，并且導致出現不穩定的燃燒狀態和機械不完全燃燒損失；過低的一次風速則會削弱粉煤氣流剛性，容易出現火焰擺動的情況，減少對周圍高溫煙氣量的抽吸，容易形成不均勻的氣粉分布和氣粉分層。所以必須要選擇低限來調試低揮發分煙煤，從而將最佳的一次風速確定下來。

3.2 尾部煙道再燃燒現象的處理對策

如果出現異常的排煙溫度升高，這時需要對其原因進行認真分析，并且對煙溫指示、氧量表的準確性進行核對，采用蒸汽吹灰的方式對煙道和空預器進行處理。對燃燒器擺角進行調整，使火焰中心位置得以降低；對機組負荷予以適當降低；將運行的暖風器停下來，對減溫水量予以增加。如果異常升高的排煙溫度達到250℃，這時需要采取緊急停爐的處理措施，在停爐之后要將運行的引、送風機停下，將全部的風、煙擋板關閉，對爐膛予以密閉處理。在煙道內利用蒸汽吹灰器進行噴蒸汽滅火。對煙道各段溫度進行檢查，確保正常之后將人孔門打開實施檢查，在保證沒有火源之后，將引風機啟動實施通風。

3.3 蒸汽或給水管道泄漏的處理對策

一旦出現汽、水管道泄漏的問題，就需要采取有效的隔離措施。如果泄漏情況較輕，這時應以其實際情況為根據適當減輕主汽壓力和鍋爐負荷，并予以檢修處理。此外還應在泄露點周圍加設圍欄，避免出現汽、水傷人的事故。如果出現嚴重泄漏的情況，并且對設備和人身安全產生威脅，這時需要緊急停爐，并采取有效措施加以處理。

3.4 對鍋爐燃燒情況進行合理調整

為了有效地減少鍋爐結焦的現象，在鍋爐運行的時候需要對鍋爐內的含氧量予以適當提升，防止出現還原性氣粉。要對配風方式予以適當調整，著火穩定屬于低揮發分煤的主要矛盾，需要對輔助風量予以適當加大，保證火球邊緣與燃燒出口接近。如果鍋爐在設計的時候具有較小的假想切圓直徑，其很難進行氣流偏轉，這時如果對輔助風量予以加大具有更加明顯的作用。一些具有較大揮發分的易燃煤在燃燒的過程中最為主要的問題就是提升燃燒經濟性和避免結焦，在對燃燒情況進行調整的時候需要注意避免過大的輔助風。

4 結語

本文從設備和運行兩個角度對常見的、影響較大的300MW火電燃煤機組的安全隱患問題進行了分析和探究，認真地分析影響鍋爐安全運行的相關因素，并且有針對性地提出了相應的處理措施。為了能夠有效地降低鍋爐設備故障導致的各種損失，發電廠的全體運檢人員必須要在日常的工作中對各種安全隱患進行認真分析和排查，全面地提升設備的安全可靠性。

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（責任編輯：秦遜玉）