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装设炉膛安全监控系统后防止锅炉爆燃需注意问题
发布时间:2009/6/12  阅读次数:1285  字体大小: 【】 【】【
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装设炉膛安全监控系统后
防止锅炉爆燃需注意的问题
  
  
  
闫 宗 涛
  
  
  
  
  
  
  
  
国电兰州热电有限责任公司
2006115
关键词 锅炉爆燃   炉膛安全监控系统
  
装设炉膛安全监控系统后
防止锅炉爆燃需注意的问题
  
(国电兰州热电有限责任公司     闫宗涛)    
  
摘要 火电厂锅炉装设了炉膛安全监控系统后极少发生炉膛爆燃事故,针对可能存在的锅炉设备系统、管理和操作等方面的问题,结合分析发生过的炉膛爆燃事例,提出在锅炉启动、运行、停炉及事故处理等方面需注意的一些问题,尤其是对油枪的管理使用问题,供火电厂技术管理及运行人员参考。
关键词 锅炉爆燃   炉膛安全监控系统
  
火电厂锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)是按一定顺序控制操作并具有多项保护功能的安全装置。在锅炉普遍装设了FSS后,由于在锅炉发生灭火等故障情况下,立即切断进入炉膛的可燃物,因此现已极少发生锅炉灭火打炮事故。虽然FSSS是很完备、可靠的,为保证锅炉安全运行发挥了重要作用。但在实际生产中由于设备系统及操作方式的多样性和复杂性,对系统薄弱环节防范措施不力,在一些单位特殊情况下仍会发生威胁锅炉设备安全的问题。由于其后果的严重性和人们对FSSS依赖下可能存在的麻痹性,有必要提出此问题并认真加以总结。
1、                 锅炉启动中要注意检查油枪雾化情况
在锅炉点火启动初期由于炉膛温度低,油枪喷出的燃油有时不能完全着火,尤其在冬季冷炉(未投锅炉底部加热)情况下,遇上油质不好、点火器性能差、雾化蒸汽疏水不净等问题,往往出现油枪频繁进退,反复多次点不着火或燃油雾化着火不好的情况,使进入炉膛的燃油落入下部冷渣斗上,在这种情况下冷渣斗的水面上有大量积油,形成安全隐患。为防止这种情况的发生,在锅炉投入油枪时,应注意就地检查雾化着火情况是否良好,有油滴分离时要退出油枪进行处理。遇到油枪点不着火或着火不稳定时,要避免频繁投退油枪,应检查油枪头有无堵塞、析蜡及点火器性能不良等问题。就地试投油枪时,时间不宜过,应尽快切换至远方位,使其处于FSSS管理之下。在锅炉点火启动初期,冷渣斗内的水位可适当保持在溢流状态,便于发现带油的异常情况。我公司#2机炉容量为110MW,曾发生点炉初期油枪雾化不良,油烟弥漫,能见度差,油枪投入1小时后,在增投油枪时发生炉内爆燃,炉膛负压至+1083Pa,幸未造成人员和设备损坏,但必需从中吸取教训,改进调整方法,优化点火初期运行工况杜绝锅炉爆燃事故的发生。
2、                 注意定期检查油枪的喷油量在合适范围内
油枪在运行使用中的喷油量不是一成不变的,调试好的油枪头安装后,在实际投用时由于受热膨胀、装配松紧等因素的影响要发生一些变化;另外,燃油中含有杂质和油枪使用中积碳等因素和影响,会产生不同程度的结垢,堵塞油枪,使油枪不能正常使用,在清理时易使油枪喷油孔增大。运行中,由于油枪流量大些,枪头不易堵,火焰强度高,顶压快,稳燃效果好,往往容易被人们接受。但油枪喷油量的增大如果超出了适当的范围,在一些情况下就可能诱发炉内爆燃事故。某台300MW机组锅炉投运初期,在较低负荷情况下,由于燃用的贫煤煤质很差,燃烧工况不稳投入油枪数分钟后,冷渣斗上部发生炉内爆炸事故,爆炸的冲击力虽然触发了FSSS的炉膛压力保护,切断了油煤燃料,但已造成12.6m运转层处部分后墙水冷壁损坏,局部炉墙变形。事后经检查分析是由于个别油枪出力过大,没有雾化燃烧的部分液态燃油落在冷渣斗的上部,经蒸发气化,油烟夹杂着部分未燃烧的煤粉可燃物,浓度聚积增大,遇到落下的炽热灰渣时引起爆炸。这说明油枪出力过大使燃油不能完全雾化燃烧是威胁锅炉安全运行的危险因素,因此要坚持定期进行油枪的试投工作,发现油量超限应及时解列处理。在燃烧工况欠佳投油助燃时,应选择投入靠近燃烧中心部位的油枪,以利于燃油更有效地燃烧。
3、                 发生主燃料跳闸后应注意立即检查燃料的切断情况
在机组运行中遇到事故引发锅炉主燃料跳闸(MFT)时,往往控制室内事故报警音响交织,异常光字牌频发闪烁,运行人员面对突发事故,往往首先关注的是弄清事故原因和机组能否恢复运行,因此容易忽视对进入炉膛的燃料是否被完全切除的检查。某台300MW机组锅炉在一次由于“完全失去火焰”MFT后的匆忙处理中,意外发现火焰监视屏上有火光闪亮,检查后发现采用乏气送粉的1台排粉机未联动跳闸,使所带的6个一次风管中的积粉进入炉膛造成爆燃,幸未造成设备损坏。这种情况虽极少发生,但由于其后果的危害性,要求把锅炉MFT后应立即检查进入炉膛的燃料是否完全切除作为事故处理的首项工作。
4、                 停炉时应注意把握燃烧工况的稳定
中间仓储式制粉系统锅炉停炉时间较长时,一般都安排在熄火停炉前将粉仓内存粉烧空。在停炉的最后阶段,由于粉仓内存粉将尽,一些火嘴往往来粉不均、不稳,造成炉膛负压大幅波动,燃烧工况极不稳定。在这种情况下,应注意提前投入足够的油枪,组织良好的燃烧工况,利用稳定的燃油火焰来抵御来粉不均对燃烧造成的影响。在烧粉停炉中,如果遇到火焰监视屏变黑,而MFT尚未动作时,严禁投油助燃,此时一旦油枪投入,很容易造成爆燃。这种情况的发生,多是由于投入油枪太少,组织不起稳定的燃烧,已不来粉的火嘴,由于敲打粉仓或其它原因又突然大量来粉,煤粉量的增大,需要的着火热量也增大,因此未必都能着火,弥漫的粉雾遮挡了火焰,使火焰监视屏变黑。要避免这种情况的发生,就要注意加强燃烧强度,提高火焰稳定性,不能一味地追求节约燃油。
5、                 锅炉事故停运后应立即解列油系统进行炉膛吹扫
运行机组发生打闸停机事故后,需要弄清停机原因,尽快判断机组能否恢复运行,这时容易忽视对无故障锅炉的具体安排。某台300MW机组投运初期,在一次发生发电机保护误动联跳汽轮机,且锅炉MFT动作后,等待恢复期间,发现锅炉火焰监视屏上有火光闪亮,同时听到炉子有响声,为什么熄火已1小时,风粉设备已停,油系统快关阀、油枪电磁阀已关,怎么会发生爆燃呢?就地发现锅炉乙侧风箱处炉墙变形,水冷壁几处泄漏,最后查清原因为该炉只在来油管道上设有快关阀,回油经手动隔离门与回油母管直接相接未装设逆止门。由于邻炉的回油流量很大,油库侧的回油总门有节流,造成回油系统带压,停炉后#2角一油枪电磁阀关闭不严密使燃油倒漏入锅炉乙侧风道内不断地聚集,在风道内蒸发气化并弥漫至炉内,浓度增大后,火嘴等处残存的高温热焦引发爆燃,造成锅炉设备损坏。发生这次爆燃事故应吸取的教训之一是:在锅炉熄火后,只要不是马上进行恢复操作,就要立即将回油隔离门关闭,并确证炉前油压回零。对各台锅炉的回油流量要按全厂最大运行方式及回油管径情况确定回油限量,回油汇流母管上的隔离门不能节流,保证回油母管无压。
事故停炉后还需要注意的另一个问题是对炉膛及风粉管道进行吹扫。如果发生厂用电暂时失去,影响炉膛吹扫时,应手动摇开送、引风机挡板利用烟囱的抽拔力进行适当的自然通风,尽量排出可燃气体,待厂用电恢复后,不论点火与否均按规定进行吹扫。
6、                 严禁退出和干扰FSSS灭火保护功能
FSSS是利用煤、油火焰监测装置通过对火光频率、强度测量来判断送入炉膛的煤粉和燃油是否着火。当各燃烧层火检的无火数量达到设定条件时,即发出“全炉膛失去火焰”信号,同时启动MFT指令,切除全部燃料,防止发生锅炉灭火打炮。但在实际生产中,由于有时燃用煤质差,燃烧调整欠佳,着火不稳定或火检调试不正常和火检脏污等问题。往往频繁发生锅炉MFT动作的情况,难以维持锅炉连续稳定运行,在这种情况下应查找原因,严禁采用信号稳定的火检拖带信号不稳定的火检或将不稳定增长的火检短接后置位于有火状态,降低FSSS设定的发出全炉膛无火的判定条件,干扰FSSS正常工作。由于拖带或短接火检而发生锅炉打炮造成炉膛严重损坏的教训应认真总结。
FSSS是保证锅炉安全运行的重要装置,伴随锅炉的启停而投退。锅炉启动前要认真检查FSSS,确保投入后的可靠性。某台200MW机组的锅炉装设了1套FSSS,在一次退出灭火保护功能进行短时消缺期间发生的锅炉爆燃损坏事故,提示我们任何侥幸的想法都是危险的。
7、                 注意加强对燃油及其系统有管理
燃油质量对油枪点火及着火效果有很大影响,油中杂质不仅会堵塞油枪喷头,杂质在阀门内沉积也可能造成阀门关闭不严密而漏油,要严格把好进油检验关。油系统的滤网要正常投入运行,并定期对滤网进行切换清扫。燃油系统油压波动对油枪的喷油量影响很大,在相邻锅炉投退油枪时也会产生相互影响,燃油泵采用变频控制对稳定油源压力有很好的作用,同时也能收到明显的节能效果。
8、                 结束语
锅炉在实际运行中遇到的问题是多种多样的,诱发炉膛内爆燃的因素在一些情况下也是存在的。在这些问题中,燃油方面的问题往往是造成炉内爆燃的主要祸因。因此要重视油枪投用、切除及油量控制的各个环节和状态,保证FSSS和锅炉联锁投入的可靠性,在各种异常情况下,首先关注危及锅炉安全的问题,才能更有效地防止锅炉爆燃事故的发生。
  
  
  
2006年1月15日    
  
  
【参考文献】
1、                                 国家电力公司发输电运营部,防止电力生产重大事故的二十五项重点要求(辅导教材)中国电力出版社,2001
2、                                     中试所锅炉室,典型事故汇编(内部资料),2002
3、                                     灭火保护说明书
  
【作者简介】
闫宗涛,男,35岁,1989年毕业于兰州电力技校,92年担任司炉工作,95起担任锅炉班长,始终进行锅炉运行技术的学习、摸索与实践。为了提高理论水平,期间进行了热动专业大专课程的后续学习。擅长解决锅炉运行的生产难题并总结经验,撰写与实际工作联系紧密的技术论文。尤其在近几年技术革新和锅炉运行疑难问题的技术攻关项目中提出的合理化建议多次被采用并受到好评。曾多次评为“先进工作者”、“厂级标兵”、“先进工会工作者”、“岗位能手”等称号,今年又被评为“知识性员工”和“优秀共产党员”;所领导的班组多次被评为“安全生产先进班组”,今年又被评为“学习型班组”。
  
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