300MW火電燃煤機組鍋爐運行及安全性能研究

田文秀 閆國青

摘要：燃煤火力發電是我國主要的發電方式，因此，鍋爐設備的安全是電廠安全管理的重點。鍋爐設備故障是造成火力發電廠機組非計劃停運造成的電量損失中最主要原因。故障停運會造成巨大的物料損失、且停運前后的溫度劇烈變化對鍋爐造成極大損害，影響其使用壽命，且埋下安全隱患。因此，發電廠需要加強對燃煤機組鍋爐的安全檢查和技術監督。本文將就其安全隱患與預防措施進行具體分析。

關鍵詞：300MW火電燃煤機組;鍋爐運行;鍋爐安全

當前，我國多數300MW火電燃煤機組鍋爐運行中普遍存在安全隱患。這主要是由燃燒煤質量得不到保障、運行管理人員事故預防、應急處理意識與經驗不足導致的。

一、300MW火電燃煤機組鍋爐存在的安全隱患

300MW火電燃煤機組鍋爐的安全隱患主要集中在自身設備隱患與運行管理兩個方面[1]。具體情況如下：

（一）尾部煙道再燃燒

鍋爐燃燒不充分時，未完全燃燒的燃料會不斷積聚在鍋爐尾部受熱面以及煙道中，當尾部積聚物再次燃燒后，尾部煙道煙氣溫度急劇升高，熱風溫度超過安全值，爐膛和煙道負壓劇烈變動，或者轉變為正壓，進而導致引風機殼受熱變形或直接燒毀。嚴重時煙氣甚至會爆炸，導致煙道防爆門被沖開，造成爐膛、煙道、爐墻受損，造成停運。更加嚴重的后果則是爐墻炸毀導致坍塌，直接威脅人員生命安全，造成無法挽回的惡性事故。

（二）鍋爐結焦現象

鍋爐結焦的影響因素主要包括煤質、鋼球質量、爐膛內溫度三種。而電廠鍋爐結焦部位主要集中在水冷壁與過熱器兩方面。水冷器結焦可通過查看爐膛看火孔有無焦渣、爐膛出口煙溫、排煙溫度等是否過高、減溫水流量是否突然增多，冷灰斗是否有大焦塊墜落等。過熱器主要查看其兩側煙溫是否升高、蒸汽溫差是否過大。鍋爐結焦會影響正常燃燒、破壞水循環、引發爆管事故，嚴重時會導致爐膛出口堵塞導致停運[2]。

（三）蒸汽或給水管爆管泄露

鍋爐爆管或者泄露的原因較多。包括熱力計算不準確、爐膛傳熱計算等設計不當導致爐膛溫度過熱;安全閥入口管道清潔不徹底導致破壞閥門密封性;鍋爐水冷壁鰭片密封時操作失誤被割傷形成安全隱患;電廠鍋爐運行時蒸汽品質不良，受熱面臟污、管路磨損腐蝕導致過熱器爆管等。只有詳細掌握泄露原因，才能針對性地找出解決措施，維持鍋爐的正常運行。

（四）燃燒不穩、設備磨損

火力發電廠為降低成本，往往會摻燒劣質煤，如此極易導致燃燒不穩，引發鍋爐滅火放炮事故;同時，為了穩定燃燒，電廠往往會選擇投放助燃物，此舉不僅浪費助燃物，而且還會增加飛灰含碳量，增加鍋爐結焦概率，從而導致受熱面管壁超熱，磨損情況更加嚴重，煤倉堵煤、斷煤情況加劇，鍋爐更方面均會受到影響。

二、300MW火電燃煤機組鍋爐安全隱患的解決策略

（一）提高鍋爐燃燒率

首先提高煤炭燃燒質量。第一合理選擇鍋爐運行所需的含氧量。這是由于鍋爐內燃燒的物質除了燃料最主要的就是氧氣。提高鍋爐燃燒率目的是讓燃料和空氣組成合理的比例，嚴格控制過量空氣進入爐膛，從而最大限度降低能量損耗，同時也能夠減少結焦的概率。第二，針對低揮發性的煤，可適當改變配風方式，增大輔助風量。而高揮發性燃料則需要控制輔助風量。第三，增加燃料的顆粒細度，并根據鍋爐類型、燃燒方式選擇合適的煤炭種類[3]。其次，控制熱量損失。具體措施包括吹灰，避免堵灰;設計時加大鍋爐受熱面;合理控制火焰高度;定期清理煙道灰塵。

（二）隔離泄露的汽、水管道

當汽水管道發生輕微泄漏時，判斷能夠保證鍋爐給水或蒸汽溫度不至于擴大事故危及程度后，可短時間內暫時保持運行，并盡快停爐。當故障程度、危險程度危及人身與設備安全時，立即停爐。管道爆破，已經無法運行或危險程度過大時時立即停爐。如果故障段能夠與系統進行隔離，則首先應該設法進行隔離。平時維護時，要注意加強對鍋爐運行參數的監視，及時控制事故擴大。

（三）控制尾部煙道再燃燒現象

如遇到尾部煙道再燃現象，需立即停爐，并停止送風機、引風機，關閉煙風擋板。立即使用蒸汽吹灰器對再燃區域進行滅火。省煤器處再燃需要進行上水冷卻。空預器再燃，能夠正常運行的，提升扇形密封板，縮回并檢修所有密封裝置。不能運行的，還需要手動盤動空預器轉子，而后滅火。當省煤器，預熱器溫度、煙氣、排煙、熱風溫度降到可控溫度以下，并且各入孔和檢查孔再無煙氣和火星后可停止滅火措施，并排盡煙道積水后開啟煙風擋板進行通風。最后，待爐膛全面冷卻后，檢修無設備損壞、受熱面徹底清理干凈后可重新啟動鍋爐。

（四）劣質煤的摻燒調整

劣質煤燃燒時，一次風速過高或過低都會造成不利影響。一次風速過高，火焰溫度明顯降低，著火推遲，燃燒更加不穩定。劣質煤本身煤粉較粗，在穿過燃燒區時更容易下落或順著慣性溢出，造成不完全燃燒[4]，甚至會造成結焦。一次風速過低，則煤粉氣流減弱，氣流穩定性與擾動性不足，火焰容易波動，對周圍高溫煙氣的抽吸作用減弱，導致煤粉氣流著火強度不足，產生生粉層和氣粉層的不均勻分布，造成一次風管堵塞等故障。因此要保證配風均勻，多次低限調試后選擇合適風速。同時要保證煤質與粉量的穩定。

結束語：電廠安全管理是企業運營的重中之重，相關維護人員一定要熟知常見的安全隱患極其預防處理措施，在遇到鍋爐故障時，才能做到臨危不懼、在能夠保護自身安全前提下，快速、果決地進行應急處理。最大程度挽回損失，保障設備以及人員安全。

參考文獻：

[1]劉剛.火電鍋爐燃燒優化技術研究[J].決策探索（中），2018（09）：61.

[2]張漆璽.淺談鍋爐結焦原因危害以及預防措施[J].山東工業技術，2017（24）：28.

[3]吳江斌.劣質煤配煤摻燒過程中鍋爐壁溫控制技術探討與研究[J].云南化工，2018，45（09）：141-142.

[4]趙志宏.火電廠多煤種摻燒的應用研究[J].吉林電力，2017，45（05）：35-38.