《安全管理论文》之“W-火焰”锅炉火焰中心对锅炉运行安全的影响.doc

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1、“W-火焰”锅炉火焰中心对锅炉运行安全的影响central【摘要】：介绍了华能珞璜电厂W型火焰锅炉在燃烧劣质煤时候火焰中心偏移带来的问题，加于分析并提出防止措施【关键词】：W型火焰火焰中心华能珞璜电厂现有4台360MW机组，全套发电设备从法国ALSTHOM公司引进，锅炉及其附属设备由法国STEIN公司制造，锅炉型式为W型火焰、亚临界参数、中间再热、强制循环、双拱炉膛、固态排渣、燃煤汽包炉。锅炉系统和其附属设备参照法国的BOUCHAIN电厂燃煤机组设计。制粉系统采用两套中间仓储式钢球磨煤机，闭式布置，干燥介质为烟气和热风混合物，分别从两侧的冷灰斗上部抽出，乏气从前后墙送入炉内。

2、燃烧器采用直流缝隙式燃烧器，布置在炉膛前后拱上。每台锅炉配置有18台给粉机，36个煤粉燃烧器，每台给粉机输出的煤粉供给2个燃烧器。一次风、二次风从双拱顶垂直向下喷入炉膛，一、二次风喷口交错平行布置。这种排列有利于保证炉膛出口烟气温度和气流分布的均匀性，并形成双流程使煤粉在炉内停留时间增加，有利于无烟煤的缓慢燃烧提高了燃烬度。锅炉设计煤种为松藻无烟煤挥发份9.31%，低位发热量21.604MJ/kg，应用基灰30.45%。自从2003年煤质变化以来，燃煤质量不断恶化。灰份从21%上升到35%，挥发份从10%左右下到8～9%，热值从21MJ/KG左右下降到15～18MJ/KG，各

3、项指标都超出锅炉燃烧的设计下限，图一W火焰锅炉炉内空气动力场2007中国电机工程学会年会论文集•广东东莞锅炉燃烧稳定性大大减弱，安全经济性受到很大影响，除了一般的锅炉熄火，四管磨损加重外，还带来了很多原来没有遇到的问题和事故。这些问题中比较典型的有：2004年年9月#2炉发生炉冷灰斗堆渣结焦事故；2005年2月#3炉冷灰斗前墙较大面积的水冷壁横裂爆管；2005年底#1机组负荷经常连续高负荷运行，炉底靠近右侧墙处冷灰斗后墙水冷壁管砸漏而被迫停炉事故。燃烧异常造成的锅炉事故严重威胁着全厂的安全经济运行，其危害性超过一般意义上的爆管和熄火。燃烧劣质煤如何保证锅炉安全运行已经成为摆在

4、我们专业技术人员面前的首要问题。为此，我们从锅炉燃烧入手深入调查研究，通过分析发现，造成以上比较严重事故的共同原因就是煤质变化，锅炉火焰中心偏移正常位置造成的。#2炉炉底冷灰斗堆渣结焦：2005年9月10日，发现#2炉捞渣机不出渣，检查发现捞渣机顶部已经被渣、焦堵起。停炉后观察，除＃1捞渣机上部未堵死，#2、#3、＃4捞渣机上部焦渣呈钟乳石状，完全堵死。7.5M人孔观察，焦渣齐平A侧人孔。炉水冷壁四周大量厚焦附挂现象，喷燃器无挂焦现象。经过检修和运行及专业人员多次分析，还邀请了四川中试所搞燃烧的有关人员参加，从管理和设备及技术上深入分析了结焦的原因。结焦的主要原因分析：1．煤

5、质差，灰份大部在35%左右；灰含量增加，产生的大渣量多，#1捞渣机停运检修时间过长，导致#1捞渣机上首先堆渣。2、＃2炉燃烧特性不好，在煤质变差的情况下，着火推迟，并且进入下炉膛，一次风粉气流在向下流程中燃烧不好，加上制粉系统的工况极差，乏气风带粉多，很多未燃烧的煤粉掉下到渣斗,正遇#1捞渣机堵塞,煤粉在焦渣上燃烧(部分仍未燃烧),逐渐产生结渣。#3炉冷灰斗水冷壁横裂爆管2005年2月#3炉冷灰斗水冷壁发生爆管。进入炉膛内检查发现冷灰斗水冷壁部分地方覆盖有炉渣，覆盖有焦渣的水冷壁有横向裂纹。进一步检查有裂纹管子发现，管子表面上有黑色熔融物和白色的垢层。裂纹沿管子表面横向开裂且

6、均由外壁向内壁发展，损伤管子表面有较为严重的机械损伤麻点。对管子上覆盖的不同形态的焦渣的能谱分析表明：覆盖在管子表面上的熔融物和黑灰色粉末主要含AI、Si和Fe元素。管壁上的白色垢物主要含S、Si、Ca、AI,其中S元素含量高达25%（重量百分比）。沉积在管子表面的垢层中的硫及碱性物，在一定条件下形成复合硫酸盐，硫酸盐在高温下是不稳定的，发生分解而造成管子外壁的高温腐蚀。开裂管裂纹的金相组织观察和扫描电镜观察表明：裂纹为穿晶断裂，裂纹尖端为圆钝，断裂面上有清晰的相互平行的弧行疲劳条纹，为典型的热疲劳特征。原来肉眼观察不到的裂纹样管，拉裂后试样向火面显露出明显的宏观裂纹，其度为

7、1mm，表明损伤管上已经产生肉眼观察不到的微裂纹。锅炉启动后就地观察燃烧发现，捞暗。7.5米处观火孔温度在800℃～900℃。其它正常锅炉捞渣机处观火是黑色，没有亮光，7.5米处观火孔温度的只有600℃～700℃。产生裂纹原因分析：通过金相分析和燃烧分析，造成裂纹的主要原因是锅炉着火不稳定，燃烧推迟，燃烧不好时候一次风粉气流下冲接近冷灰斗后才开始燃烧，造成火焰冲刷冷灰斗，使此区域处于高温状态。由于燃烧处于波动2007中国电机工程学会年会论文集•广东东莞状态，造成火焰时而下舔冷灰斗水冷壁，时而又上移，产生