大庸神頭二電廠500 MW機(jī)組鍋爐是由斯洛伐克吐耳瑪齊鍋爐廠生產(chǎn),其最大連續(xù)蒸發(fā)量1650 t/h,制粉系統(tǒng)為正壓直吹式,配6臺中速磨煤機(jī),5臺運(yùn)行,1臺備用,每臺磨煤機(jī)帶4個噴燃器,共24個噴燃器在鍋爐前后墻分3層布置,前墻由低到高為1,2,3號磨煤機(jī)噴燃器,后墻由低到高為5,4,6號磨煤機(jī)噴燃器,噴燃器錯列對沖布置,為雙調(diào)風(fēng)旋流式噴燃器。4號發(fā)電機(jī)組從2006-10-17晚,5號磨煤機(jī)大修停運(yùn)后,鍋爐運(yùn)行期間發(fā)生數(shù)次爐膛負(fù)壓大幅波動現(xiàn)象(先正壓,后負(fù)壓),10月18日爐膛負(fù)壓波動最高達(dá)1895 Pa,導(dǎo)致負(fù)壓保護(hù)動作鍋爐滅火(鍋爐負(fù)壓保護(hù)定值為±1500 Pa,延時1s)。
1、事故經(jīng)過
2006-10-17T23:00,4號機(jī)組負(fù)荷300 MW,5號磨煤機(jī)需檢修停運(yùn),1,2,4,6號磨煤機(jī)運(yùn)行(1臺下排磨,2臺中排磨,l臺上排磨),給煤量為210 t/h,高加未投運(yùn),16 min后,負(fù)荷降至270 MW時,爐膛負(fù)壓突然大幅波動(+1 333 Pa,-292 Pa),先正壓,后負(fù)壓。10月18日中午,除5號磨煤機(jī)停運(yùn)外,其它磨均運(yùn)行,給煤量為250 t/h,當(dāng)時負(fù)荷降至330MW時,爐膛負(fù)壓波動,正壓最高達(dá)1 895Pa。
鍋爐負(fù)壓保護(hù)滅火停機(jī)。機(jī)組隨后啟動正常運(yùn)行后,10月20日,爐膛負(fù)壓又頻繁大幅擺動數(shù)次。
2、原因分析
關(guān)于10月18日這次爐膛負(fù)壓保護(hù)滅火的原因,一種分析認(rèn)為是由于燃用劣質(zhì)煤,鍋爐上部對流受熱面集灰嚴(yán)重、導(dǎo)致塌灰而引起,但經(jīng)過仔細(xì)分析這種可能性不大,理由如下。富通新能源生產(chǎn)銷售
生物質(zhì)鍋爐,生物質(zhì)鍋爐主要燃燒
顆粒機(jī)、
木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料,同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
(1)鍋爐當(dāng)天燃用煤質(zhì)較差,灰份含量較高,但鍋爐燃用劣質(zhì)煤已有數(shù)月,而且當(dāng)天燃煤并非足最差煤質(zhì),在過去運(yùn)行中卻末發(fā)生鍋爐正壓保護(hù)滅火情況。
(2)根據(jù)吹灰壓力歷史曲線分析,當(dāng)天蒸汽吹灰情況良好。隨后幾天,運(yùn)行人員就地跟蹤吹灰過程,強(qiáng)化吹灰效果后,卻在20日又連續(xù)發(fā)生數(shù)次負(fù)壓大幅波動現(xiàn)象,如圖2所示。這也說明負(fù)壓大幅波動并非由鍋爐塌灰引起。
(3)受熱面塌灰多數(shù)情況可在集控火焰監(jiān)視器上看到明顯的落灰現(xiàn)象,而在數(shù)次負(fù)壓大幅波動時,卻未在火焰監(jiān)視器上觀察到塌灰現(xiàn)象。
(4)鍋爐大量塌灰后,由于鍋爐火焰中心的移動及對流受熱面吸熱的變化,通常會使過熱汽溫及再熱汽溫升高,而這次負(fù)壓波動,過熱汽溫和再熱汽溫沒有明顯變化。
對于這次鍋爐負(fù)壓保護(hù)滅火的原因,根據(jù)當(dāng)時鍋爐運(yùn)行的實(shí)際狀況分析.更有可能是由于爐膛局部煤粉爆燃引起。這次爐膛負(fù)壓大幅波動是在鍋爐停運(yùn)1臺下排磨煤機(jī)(5號磨)、燃用煤質(zhì)相對較差、高加未投的情況下發(fā)生的。由于高加未投,使進(jìn)入爐膛的二次風(fēng)溫比正常值低30℃左右,在低負(fù)荷時,對噴燃器著火很不利。5號磨煤機(jī)停運(yùn)后,爐膛下部燃燒空間容積熱負(fù)荷減少一半。同時,1號磨煤機(jī)的4個噴燃器長期著火不好,特別是11號噴燃器,就地觀察噴燃器出口著火黑暗,溫度不到400℃,靠近爐膛中心的第2個看火孔觀察,爐內(nèi)發(fā)暗,偶有火焰翻滾,火焰有星點(diǎn)(星點(diǎn)說明爐溫過低或煤粉太粗),溫度500℃(煤粉著火溫度應(yīng)在600℃左右)。這些現(xiàn)象說明l號磨噴燃器煤粉進(jìn)入爐膛后不能正常立即著火燃燒,在向上氣流的作用下,煤粉在爐膛中排磨高溫區(qū)域迅速著火,發(fā)生爆燃。
另外從10月18日鍋爐滅火的負(fù)壓曲線分析,當(dāng)爐膛內(nèi)正常燃燒時,負(fù)壓曲線特性波動范圍小(約+30~-60 Pa),曲線平緩,從11:37開始,爐膛負(fù)壓曲線分界非常明顯,這是發(fā)生爐膛局部煤粉爆燃的先兆,10月17日負(fù)壓大幅波動曲線也具有這一特點(diǎn)。
在正常運(yùn)行中,集控運(yùn)行人員經(jīng)常觀察噴燃器燃燒情況,發(fā)現(xiàn)著火不良,采取投油點(diǎn)燃等措施穩(wěn)定燃燒。但是在機(jī)組負(fù)荷變化時,1號磨噴燃器燃燒工況會隨負(fù)荷變化而發(fā)生變化,就可能造成l號磨噴燃器燃燒惡化(特別是降負(fù)荷工況),導(dǎo)致局部煤粉爆燃,這就是數(shù)次負(fù)壓大幅波動都在降負(fù)荷時發(fā)生的主要原因。
基于上述分析,這次爐膛負(fù)壓保護(hù)滅火原因是由于1號磨噴燃器著火不良、爐膛燃燒不好、發(fā)生局部爆燃而引起。富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
3、預(yù)防措施
根據(jù)磨煤機(jī)特殊運(yùn)行組合方式(5號磨煤機(jī)停運(yùn))及燃煤質(zhì)量差這一現(xiàn)狀,為了避免類似事故發(fā)生,應(yīng)做以下幾點(diǎn)工作:
(1)1號磨噴燃器著火不好由來已久,為了機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性,應(yīng)該在停機(jī)后對這4個噴燃器重新調(diào)校,徹底解決著火不良問題;
(2)針對機(jī)組燃用煤質(zhì)變化較大的情況,應(yīng)該每天把煤樣化驗(yàn)結(jié)果通知集控運(yùn)行主值班員,運(yùn)行人員對燃燒調(diào)整就會更有目的性,針對性,管理和運(yùn)行操作應(yīng)精細(xì)化、集約化;
(3)根據(jù)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行狀況,在機(jī)組低負(fù)荷及燃用劣質(zhì)煤時,運(yùn)行人員應(yīng)有針對性地采取調(diào)節(jié)噴燃器內(nèi)外二次風(fēng)、爐膛負(fù)壓、運(yùn)行磨煤機(jī)出力等手段,確保鍋爐低負(fù)荷燃用劣質(zhì)煤時的穩(wěn)定運(yùn)行。