巴基斯坦Nishat循環流化床鍋爐結焦事故分析

于海明

摘 要：循環流化床（即CFB）技術是近幾十年來迅速發展起來的一項高效、清潔燃燒技術。隨著大量的CFB鍋爐投入生產運行，CFB鍋爐運行特點逐漸為大家所掌握。但由于其固有的一些特點，運行中仍經常出現問題。結焦就是CFB鍋爐運行中較常見的問題，它直接影響到鍋爐的安全經濟運行。本文就巴基斯坦Nishat項目CFB鍋爐結焦事故過程的分析，談談關于預防CFB鍋爐結焦的一些體會。

關鍵詞：CFB鍋爐;結焦;事故分析;預防

1 工程概況

本工程是為巴基斯坦NISHAT CHUNIAN 有限責任公司建造的自備電廠項目。該項目由中機國能電力工程有限公司總承包并設計，采用的是杭州鍋爐集團有限公司設計制造的NG-110/9.91/540-M 型CFB鍋爐，安裝單位為中國機械工業第四建設工程有限公司，調試單位為濟南中能電力工程有限公司。

2 鍋爐結焦過程

1#鍋爐已于2016年3月份用木炭對爐膛進行過中低溫烘爐，未對返料器進行中低溫烘爐，于5月份對1#鍋爐返料器進行中低溫烘爐。烘爐方案為床下輕油點火槍投入，利用高溫循環床料對旋風分離器及返料器進行烘爐。

5月2日開始烘爐點火前冷態通風試驗。首先對鍋爐床面鋪設厚度為約500mm的床料。14：30開一次風至返料風管道電動門，依次啟動引風機B、一次風機A、B，調整風量到一次風機80%額定電流，爐膛微負壓做流化試驗。床料完全流化時一次風機電流A：12.5A、B：13.0A;風量左側17500Nm3/h、右側18200Nm3/h;空預器出口壓力-6.5mbar，返料器壓力、溫度均顯示不正常。然后由爐膛流化風門切換至點火風門，做點火流化試驗，然后微開爐膛流化風門。返料風機未調試完畢無法啟動，投入一次風充當返料風。18：30鍋爐點火前吹掃，控制油壓在0.5MPa做霧化試驗，霧化情況良好。油壓降至0.2MPa，霧化壓縮空氣控制在6bar（表盤量程6bar）。點火槍執行器無法動作，手動對油槍進行點火，點火成功后，通過控制油壓調節油槍出力，按廠家給定烘爐溫度曲線緩慢升溫。然后維持正常燃燒，間斷性切換油槍，進入中溫烘爐階段。

5月3日8：00鍋爐基本參數如下：風室溫度700℃、爐膛出口溫度300℃、返料器底部溫度30℃、排煙溫度80℃。因爐膛出口溫度持續在300℃左右，不能滿足中低溫烘爐需求，料層變薄計劃申請投煤，碎煤機不能啟動無法投煤。故加大油槍出力，風室溫度升至850℃，因熱工測點量程問題，風室溫度持續在850℃（實際溫度無從查證）。同時考慮到返料問題，決定啟動返料風機，調整后鍋爐運行仍不正常，申請停爐。

5月4日6：00打開爐膛人孔門檢查，發現大塊結焦，床料厚度約200mm。打開返料器人孔門檢查，返料器堆積物料為潮濕狀。啟動各風機進行大風量吹掃降溫。18：00放光床料并待爐膛溫度進一步冷卻，進入爐膛人工清焦，左側床面正對返料口位置，排渣口周邊形成一 弧形結焦帶，造成床左風帽大面積燒壞。

3 烘爐問題匯總

此次烘爐工作開展過程中存在以下問題：

1）安裝人員聯絡及施工不當，將返料器用于烘爐排汽的排濕孔全部封堵;

2）點火槍執行器未調完無法投入，烘爐過程中手動點火、切油槍，烘爐切換油槍困難，存在單側油槍長時間投運的情況;

3）返料風機未調完，烘爐期間利用一次風做返料風，一次風機出口19.25KPa，返料風設計壓力68.6KPa，壓力過低無法建立良好物料循環;

4）鍋爐運行監視參數投入不好，如料層差壓、風室溫度等，造成加大油槍出力后風室溫度遠超850℃;

5）左右兩側燃燒器調風擋板內部實際位置與外部標識相反，油槍投入過程中配風不當，油槍周邊積碳嚴重;

6）在處理被燒壞風帽過程中，發現兩個正常排渣口及中間事故排渣口周邊均缺少風帽;

7）現場職責分工混亂，未設置專門運行、監理崗位，調試人員兼任保運工作，調試的驗收工作不嚴謹，很多設備存在試運即投運情況。

4 結焦原因認定

經各參建單位聯合檢查分析，基本認定本次結焦事故原因有如下幾點：

1）返料風機在烘爐期間未投入，導致物料循環無法正常建立，且返料器內存在雜物未清理，脫落進入床上影響床料流化;

2）烘爐過程中，物料循環不暢導致床料變薄容易被吹穿，并且排渣口周邊缺少風帽，引起床料流化不穩定、不均勻;

3）返料器排濕孔被安裝人員封堵，導致烘爐過程中澆筑料內水分無法正常排出，部分水分通過返料腿進入床上，進一步惡化了床料流化效果;

4）點火裝置未調試完畢，不具備遠方啟停條件，運行人員就地投切油槍耗時較長，存在較長時間單側油槍投入情況，造成單側溫度過高;

5）部分熱工測點存在問題，在烘爐過程中顯示不準確、不及時，影響運行人員判斷，造成局部區域超溫。

5 結焦事故整改

本次結焦事故影響了工期進度，巴方加強對機組驗收強度，并針對此次事故存在的問題作出了整改：

1）將2#爐風帽替換1#爐風帽，鍋爐廠補發風帽配件;

2）加快安裝調試進度，對烘爐過程中需投入設備進行試運;

3）確認燃燒器調風擋板位置、布置燃燒器點火裝置，并經調試驗收合格，實現了自動點火;

4）安裝單位重新在返料器開排濕孔，并驗收合格;

5）在巴方的監督下重新對所有測點進行傳動;

6）燃用木頭對返料器中低溫烘爐。

經過此次結焦事故之后，各單位提高了工作質量，加強了驗收力度，返料器中低溫烘爐、投床下油槍高溫烘爐及煮爐、鍋爐吹管等工作均順利完成。

6 結焦事故預防

1）加強運行參數監視，避免造成不必要的事故，床溫一般控制在850℃～950℃，溫度過高易造成流化床體結焦;

2）加強返料量控制，不正常的返料量對CFB鍋爐正常運行存在重大影響;

3）燃燒調整過程中要做到少量多次，避免溫度大起大落，同時避免偏燒;

4）點火前一定要做好流化試驗，就地觀察底料流化情況及厚度，確保合格;

5）冷態啟動前床料應適當多加一些，尤其在回料閥清空的情況下，可以避免床溫高不易控制的現象。

參考文獻：

[1]劉立志，李應賓.循環流化床鍋爐運行淺見.

[2]杭州鍋爐集團股份有限公司.巴基斯坦Nishat鍋爐設計說明書.

[3]唐權利，李濤.300 MW 循環流化床鍋爐調試中的問題處理.

[4]趙鈞.循環流化床鍋爐的調試.