一起罕見爐膛冒正事件的原因分析及處理

劉華鋒

摘 要：鍋爐的正常燃燒包括均勻供給燃料，合理通風和調整燃燒3個基本環節。正常燃燒時爐膛為負壓，鍋爐正壓燃燒（即冒正）對鍋爐的安全運行是非常有害的。本文介紹了一起罕見爐膛冒正事件的原因分析過程，提供了爐膛正壓燃燒原因分析及預防的相關經驗。

關鍵詞：吸收塔；氧化風機；故障；正壓；冒正

1 前言

馬頭熱電分公司9號鍋爐系東方鍋爐廠生產的DG1025/17.4-Π12型鍋爐，型式為熱風送粉、四角切圓燃燒、一次中間再熱、平衡通風、固態排渣、半露天布置、全鋼構架、“Π”型布置的亞臨界自然循環汽包鍋爐。燃燒設備為水平濃淡擺動式直流燃燒器，分A、B、C、D、E五層，四角布置，均等配風，切圓燃燒。吸風機每臺爐配置2臺，型式為動葉可調軸流式，水平對稱布置，垂直進風，水平出風，風機入口介質溫度121℃，風機容積流量952919m3/h。

2 一起罕見的爐膛冒正事件經過

2016年12月15日，馬頭熱電分公司9號機組正常運行，負荷210MW，主汽壓力15.8MPa，主汽溫度540℃，再熱汽溫540℃，1、2、4、5號漿液循環泵運行，1號氧化風機計劃檢修。

15日21：00，2號氧化風機電流由45.9A開始緩慢逐步上升，至23：05運行人員監盤發現風機電流至47.1A時，準備派人就地進行調整時，發現9號脫硫石膏排出泵出口壓力降低，23：10氧化風機電流高掉閘。

23：19，六單元主控監盤發現9號爐爐膛負壓突然變正、2號吸風機電流突升，立即減小送風量，降低2號吸風機動葉，增加1號吸風機動葉，維持爐膛壓力。查DCS畫面發現2號空預器后煙氣溫度、2號低省入、出口煙溫迅速下降，單元長派巡檢到就地檢查發現2號低省處漏水，2號吸風機本體下方大量漏水，分析判斷為9號機低省系統泄漏，立即匯報值長解列低省系統，打開低省裝置放水門、放空氣門進行放水。

23：39，9號機2號吸風機電流恢復正常，后將2號低省進、出水手動門關閉，機組恢復正常運行。

故障期間爐膛掉焦引起灰渣噴出，造成1號、2號灰斗液壓關斷閥電纜燒損，清掃鏈掉閘。檢查發現9號爐4號角微油手動門后油管路處有明火，將微油系統解列，關閉4號角微油手動門后將明火撲滅。聯系鍋爐點檢嚴冰清、控制部輔控二班郭大偉到場檢查。檢修部鍋爐檢修一班張曉東到場交代：4號角微油氣動門閥燒壞；輔控二班郭大偉交代：4號角微油吹掃氣動門、微油霧化氣動門、微油氣動門均燒壞，部分電纜燒斷。處理過程中用9號爐吹灰控制箱處干粉滅火器4罐，用六單元主控室外過道南側干粉滅火器2罐。16日03：50檢修清理9號爐干渣機彎段處積灰后開啟清掃鏈正常。05：46控制部將9號爐1號、2號冷灰斗液壓關斷閥電纜臨時接好。活動液壓關斷閥冷灰斗將干渣清理干凈。

3 原因分析

3.1 爐膛冒正原因分析

經調閱歷史曲線，2016年12月15日23：10，9號脫硫2號氧化風機電流高47.2A，氧化風機掉閘。23：13吸收塔排水坑液位迅速升高，原煙氣壓力由2.5KPa升高至3KPa。23：17原煙氣溫度由100℃迅速下降至50℃，除塵器出口煙溫95℃無明顯改變。23：19，2號吸風機電流由172A升高至363A，爐膛冒正。23：53機組各參數恢復正常，重新啟動2號氧化風機。

由歷史曲線數據分析，當9號脫硫2號氧化風機掉閘后，吸收塔溢流管大量溢漿涌入原煙道造成原煙氣溫度降低、壓力升高；當進入吸風機后，造成吸風機電流升高、出口阻力增加、通風流量減少，最終導致爐膛冒正。

分析吸收塔原煙道進漿原因如下：

（1）漿液氣泡含量較多

原煙道底部標高19.8m。原煙道進漿液時，吸收塔液位顯示14.9m，因吸收塔漿液氣泡含量多，吸收塔液位測量采用壓差式變送器，漿液內氣泡含量增多時不影響壓力變化，故不能準確測出吸收塔內包含氣泡的實際液位。

（2）氧化風機掉閘，加劇漿液內氣泡變化，造成漿液擾動大，液位迅速抬升。

15日23：10，9號脫硫2號氧化風機掉閘，氧化空氣壓力突然消失，吸收塔漿液中氣液平衡被破壞，吸收塔上部漿液內的氣泡破裂，下部漿液迅速補充，致使漿液液位抬升，造成吸收塔溢漿管（標高18m）大量溢流，吸收塔排水坑液位升高。同時攜帶大量氣泡的漿液進入原煙道。

3.2 運行人員誤判為2號低省泄漏原因分析

（1）事件發生時2號低省出、入口煙溫下降，出口煙溫由98℃降至86℃，入口煙溫由152℃降至115℃。實際為2號吸風機側煙氣流量下降，低省通水量未變造成煙氣溫度下降。

（2）就地檢查2號吸風機本體有漏水現象。

（3）事件發生突然，值班員在短時間內沒有能夠全面分析各項數據，沒有進行低壓省煤器進出口流量及電除塵參數的對比分析判斷，盲目懷疑低省泄漏。

4 防范措施

（1）加強培訓管理，掌握異常狀況下的參數對比分析，能準確分析判斷故障起因。

（2）嚴格落實監盤制度，及時調整各參數在規定范圍。

（3）嚴格執行消泡劑添加規定，通過監控進行監督。

（4）嚴格按發電部日志管理要求及匯報制度執行。

（5）加強專業管理。完善現場制度、優化運行參數及調整方式。

（6）認真分析超低排放改造后大量新技術的應用、大量新設備的投運對鍋爐煙氣系統產生的影響，補充完善爐膛冒正的原因分析及事故預想。

5 經驗總結

（1）提高運行操作水平和技能；加強對鍋爐及其輔助設備的維護、維修和保養。

（2）設備在檢修維護時除了要認真清灰，還要仔細檢查各處密封，如法蘭、排灰裝置、鎖氣裝置等，對磨損嚴重的部位要及時安排修理或更換。

（3）盡可能選用和設計煤質相近的燃煤，配煤摻燒前進行詳細的試驗，或進行技術改造提高爐膛對煤的適應性。

（4）控制進爐煤的水分一般不應超過8%～12%，否則大量的水蒸汽將使爐膛產生的煙氣量增加。

（5）如遇不明原因爐膛突然冒正，應仔細檢查周圍設備是否受到影響，并通過監視有關參數鑒定水冷壁、省煤器受熱面是否損壞，防止事態進一步擴大。

參考文獻

[1]于煥光，陳祥，畢德剛.鍋爐爐膛冒正壓力的原因分析及處理[J].寧夏電力，2006，（3）：50-52.

（作者單位：大唐河北發電有限公司馬頭熱電分公司）