電廠鍋爐燃燒器燒損事故的原因探究

韓旭

（國家電投集團東北電力有限公司本溪熱電分公司，遼寧 本溪 117020）

1 鍋爐燃燒器事故發生經過

現有某發電廠，配置有4×330MW機組，每個機組配置的鍋爐均為固態排渣汽包鍋爐，上述鍋爐均是同一廠家生產，型號為DG1156/17.5-LI6，鍋爐主要特點為自然循環，單爐膛，能夠一次再熱，燃燒方式為四角切向燃燒。在每臺鍋爐中，還配置有5臺輥盤式磨煤機。以下是該電廠鍋爐燃燒器燒損事故的分析。

2015年，該電廠2號鍋爐在實際運轉時，E4燃燒器發生了燒損事故。時隔2年后的4月，同一個鍋爐，在開展空氣動力場試驗的過程中，又發生了相同的燃燒器燒損事故。2018年2月，4號鍋爐的燃燒器也發生了燒損事故，在這一事故發生前，鍋爐正在運行中，當時磨煤機每小時磨煤量為24.2t，每小時風量為48t。無論是冷風調門，還是熱風調門，均在手動位置處。檢修人員在實際檢修的過程中，結合動力場試驗結果，修正了C1燃燒器的磨風量系數。在修正前，磨風量系數為0.9261，修正后的磨風量系數為1.03。修正前后，風量偏置也發生了明顯變化，從原本的0.932自動變成了6.6，以便能夠更好地進行勿擾切換。在當日下午4:08，磨風量系數修正完成，此時，磨煤器的磨煤量變成了每小時25.9t，最大風量為每小時57t，能夠正常運轉。在下午5:11時，運行人員正常換班，并結合當時的鍋爐燃燒器運行情況，修正了磨風量偏置，從原本的6.6改為4.8，后續經過6min后，又將磨風量偏置修正為2.8。晚上7:32，4號鍋爐的運轉負荷為270MW，此時，給煤機的給煤量為每小時25t，風量為每小時51.4t，冷風與熱風的調門開度分別為33%與48%。監盤工作人員發現，磨煤機1號角火檢中斷，經后續檢查發現，該位置的1號燃燒機的噴口發生了著火現象。隨后工作人員立即作出反應，果斷停止鍋爐爐膛吹灰，并增加爐膛負壓。隨后，將相關的油槍手動門關閉，停止磨煤器運行，加大冷風量，促使C1燃燒器快速冷卻，為防止引發嚴重的火災事故，專門配置了大量的滅火器，隨時準備滅火，避免燃燒器燒損帶來更大損失。

2 鍋爐燃燒器燒損事故發生原因

原因一：檢修人員在修正4號鍋爐磨風量系數時，采用了錯誤的修正方法。事實上，在動力場試驗報告中，風量修正系數=系數K×DCS原本修正系數。但檢修人員在計算時，將DCS原本的修正系數替換為系數K，導致獲得的風量顯示比實際偏大，最終使得運行人員作出了錯誤的判斷。

原因二：通過上文敘述可知，在完成4號鍋爐的風量系數修正后，風量發生了較大變化，并且后續的運行人員結合實際鍋爐的燃燒情況，又對風量偏置進行了數次修改，最終將風量偏置修改為2.8。導致了磨煤機在實際運行時，實際風量比運行時所需最低風量低。受此影響，一次風的風管風速也會因此降低，而伴隨著大量煤的供應，由于風速風量不足，致使煤粉逐漸沉積在風管中，造成風管堵塞，這進一步削弱了一次風量，燃燒器的著火間距也因此被大大縮短，最終引發了燒損事故問題。

原因三：4號鍋爐在經過空氣動力場試驗后，在磨煤器出口，4根煤粉管在風速偏差方面，均能夠滿足行業標準要求。但如表1與表2所示（表1數據展示的是4號鍋爐磨煤器動力場實驗調平前的煤粉管一次風速與風量數據，表2展示的是4號鍋爐磨煤器動力場實驗調平后的煤粉管一次風速與風量數據），對1號煤粉管而言，整體的風速偏低。因此，一旦磨煤器的風量低于最低風量要求時，1號煤粉管會在第一時間受到影響，從而導致鍋爐燃燒器發生燒損問題。

表1 4號鍋爐磨煤器動力場實驗調平前的煤粉管一次風速與風量數據

表2 4號鍋爐磨煤器動力場實驗調平后的煤粉管一次風速與風量數據

原因四：上述三大原因是導致本次鍋爐燃燒器出現燒損事故的主要原因，除此之外，還包括以下幾點次要的原因：（1）運行人員在開展工作時，沒有及時對燃燒器的噴口進行打焦處理；（2）結合該發電廠實際生產情況來看，采用的煤粉細度沒有達到鍋爐設計值要求，實際的煤粉細度為18%～29%，實際煤粉細度設計值要求為19%～23%。（3）在該發電廠中，在很多磨煤機出粉管位置處，均沒有安裝專門的風速測試點，從而導致運行人員在實際開展工作時，無法把握煤粉管內部流速，從而難以以此為依據，做出合理的風速風量調整。

3 鍋爐燃燒器燒損事故原因應對策略

針對本次鍋爐燃燒器燒損事故問題，可以采用以下幾點應對策略進行處理：（1）在實際工作開展過程中，如果需要對磨煤機風量系數進行修改，應嚴格按照對動力場試驗人員的要求，完成相應的修改，保證修改方法應用的規范合理性，為后續工作開展提供良好的指導。（2）運行人員在實際工作開展過程匯總，應注重加強交接班制度的落實，在進行交接換班時，雙方要加強溝通，尤其是要將鍋爐運行參數的變化交接清楚，并進一步闡明運行參數變化的具體原因，從而為后續人員進行工作開展創造有利的條件。（3） 運行人員在日常工作開展過程中，還應加強鍋爐燃燒器一些關鍵運行出參數檢查工作，比如，檢查燃燒器噴口出粉量、煤粉的實際著火情況、煤粉的實際著火距離等。在此基礎上，針對燃燒器周圍以及燃燒器入口位置處，還應加強風管的測溫工作，從而在發現存在溫度異常后，及時分析問題原因，消除問題隱患，并記錄溫度最高部位及數值，為后續運行檢查工作開展提供良好參考。（4）針對磨煤機入口風量測量裝置，需要及時進行校準，避免在實際運行時發生現零點漂移故障問題，導致實際測量準確性受到影響，上述現象很容易對運行人員風量判定造成一定的誤導，從而做出錯誤的工作行為。（5）運行人員在實際開展工作的過程中，還應定期對燃燒器噴口實施打焦工作，防止燒焦物質大量堆積，導致噴口出現堵塞問題。（6）從優化煤粉細度入手，確保實際生產時所采用的煤粉能夠達到設計要求。（7）直接除掉各爐磨煤機出粉管可調縮孔手輪，避免在運行人員進行操作時，誤觸動手輪，引發安全事故問題。（8）在停爐后，還需要對二次風擋板開度進行校對處理，并在煤粉管上，安裝測風速的裝置，從而及時發現煤粉管的堵塞問題，避免鍋爐燃燒器發生燒損問題。

4 結語

綜上所述，在發電廠實際生產運行的過程中，主要依靠鍋爐燃燒煤炭，為發電提供源源不斷的動能。一旦鍋爐的燃燒器發生燒損故障問題，將會對鍋爐的正常運轉造成非常嚴重的影響，甚至還會引發火災安全事故，造成人員傷亡。因此，必須加強對鍋爐燃燒器燒損故障的原因分析，并提出一些針對性的應對措施，有效實現故障問題解決，推動發電廠生產穩定順利進行。