0、前言
某電廠2號鍋爐為北京巴布科克·威爾科克斯有限公司製造的B&W-670/13.7-M型超高壓、一次中間再熱、單爐膛、Ⅱ型布置、前後牆對衝燃燒方式、平衡通風、露天布置、固態排渣、自然循環鍋爐。燃燒器為B&W標準的EI-DRB型旋流燃燒器。過熱汽溫通過噴水來調節,再熱汽溫靠通過布置尾部豎井煙道的煙氣擋板及過量空氣係數調節,富通新能源生產銷售
生物質鍋爐,生物質鍋爐主要燃燒
木屑顆粒機、
秸稈顆粒機、
秸稈壓塊機等生物質成型機壓製的顆粒燃料。
該鍋爐原設計燃用晉北煙煤,但由於國內煤炭市場的變化,從2009年開始摻燒大量褐煤。2010年底頻繁出現鍋爐火檢消失,並觸發MFT,導致保護動作滅火的問題,嚴重影響了鍋爐機組的安全經濟運行,因此急需采取針對性的措施加以解決,從而保證機組安全、穩定、經濟運行。
技術人員通過對該鍋爐典型的滅火事故進行分析,排除了由於煤質燃燒特性差、突然大量進粉、掉焦塌灰等外部原因,找到了其根本原因為燃燒器狀態混亂所導致的燃燒不良,並最終通過燃燒器狀態的調整解決了該問題。
1、典型滅火過程
典型的滅火過程為:2010年12月15日23:45,當時機組電負荷為130 MW,由於帶冬季供熱,鍋爐蒸發量依然較高,為460 t/h,4台磨煤機運行。滅火前機組各種設備及各種參數都正常,這時突然出現“爐膛壓力高”報警,在5s時間內,火焰檢測信號發生了很大的波動,導致MFT滅火保護動作,使鍋爐滅火,爐膛最高壓力瞬間為+677 Pa,鍋爐除渣係統也沒有任何異常現象。造成鍋爐MFT保護動作的直接原因是“全爐膛火焰消失”,但在MFT保護動作,切斷鍋爐燃料後2—3 8以後的時間,火焰探頭又重新檢測到了火焰信號。但是由於鍋爐此時已經執行了MFT保護,所以鍋爐內再次探測到的火焰難以為繼.1~2s以後,所有的火焰徹底消失。
通常,鍋爐熱工保護邏輯為:如果每層燃燒器有3個火焰檢查信號消失,即意味著本層火焰消失。如果鍋爐是物理學意義上的滅火,不可能再次檢測到任何火焰信號。鍋爐在MFTchufahou,meicidounengzaicijiancedaohuojian,henkenenggaiguoludemiehuobingfeizhenzhengyiyishangdemiehuo,ershiranshaobuwen。zheyang,suiranzuizhongguolumeiyoumiehuo,danzheyangdebodongqishigengjiaweixian,suoyibixuduigaiguoludemiehuowentijinxingquanmianfenxijiejue。
2、原因分析
通過分析鍋爐的典型滅火過程及火檢波動過程可以發現,該鍋爐滅火與以往研究顯著不同的特點:
(1)通常由於煙氣側燃燒方麵的問題滅火時,其過程往往是:由於某種因素鍋爐往往先發生一個爆燃,鍋爐變為正壓,使爐內的火焰消失;erhuoyandexiaoshiyoushiluneiyanqijijulengque,tijisuoxiao,youchanshengyigejiaodadefuya,congerxingchengjiaodadefuyabodong,youyufuyabaohudongzuoermiehuo。zhegebodongwangwangdayu3 000 Pa以上,此時,負壓的大小可以明顯說明鍋爐火焰波動的劇烈程度。該鍋爐滅火時引起的負壓值很小,最大不到700Pa,但dan其qi波bo動dong過guo程cheng與yu正zheng常chang的de負fu壓ya滅mie火huo時shi的de波bo動dong過guo程cheng完wan全quan相xiang同tong,說shuo明ming鍋guo爐lu在zai滅mie火huo時shi也ye是shi發fa生sheng了le相xiang同tong的de爆bao燃ran與yu冷leng卻que過guo程cheng,但dan是shi通tong過guo其qi負fu壓ya波bo動dong的de輻fu度du可ke以yi確que定ding,鍋guo爐lu發fa生sheng滅mie火huo時shi的de火huo焰yan波bo動dong是shi小xiao輻fu度du的de波bo動dong。
(2)當鍋爐發生掉大焦或嚴重塌灰時,也會發生鍋爐滅火。這種鍋爐滅火也有如上的波動過程,但有不同的解釋:有人認為是大焦或大灰使流道變小,改變了流場而產生正壓,並進而切斷了火焰而產生滅火;也(ye)有(you)部(bu)分(fen)人(ren)認(ren)為(wei)是(shi)由(you)於(yu)燃(ran)燒(shao)不(bu)良(liang)或(huo)大(da)渣(zha)中(zhong)含(han)碳(tan)量(liang)較(jiao)高(gao),使(shi)爐(lu)底(di)發(fa)生(sheng)水(shui)煤(mei)氣(qi)反(fan)應(ying),使(shi)鍋(guo)爐(lu)底(di)部(bu)彙(hui)集(ji)有(you)可(ke)燃(ran)氣(qi)體(ti),大(da)焦(jiao)大(da)灰(hui)下(xia)落(luo)時(shi)帶(dai)來(lai)了(le)氧(yang)氣(qi)和(he)熱(re)量(liang),使(shi)鍋(guo)爐(lu)發(fa)生(sheng)爆(bao)燃(ran),從(cong)而(er)產(chan)生(sheng)了(le)爆(bao)燃(ran)滅(mie)火(huo)的(de)過(guo)程(cheng)。但(dan)無(wu)論(lun)如(ru)何(he),大(da)鍋(guo)爐(lu)滅(mie)火(huo)時(shi),除(chu)渣(zha)係(xi)統(tong)都(dou)會(hui)受(shou)到(dao)嚴(yan)重(zhong)的(de)影(ying)響(xiang),而(er)該(gai)鍋(guo)爐(lu)滅(mie)火(huo)時(shi)除(chu)渣(zha)係(xi)統(tong)正(zheng)常(chang),根(gen)本(ben)沒(mei)有(you)明(ming)顯(xian)的(de)掉(diao)焦(jiao)過(guo)程(cheng)。
(3)大部分鍋爐的滅火與燃用煤種雜、煤(mei)質(zhi)變(bian)差(cha)使(shi)煤(mei)質(zhi)嚴(yan)重(zhong)偏(pian)離(li)設(she)計(ji)值(zhi),或(huo)是(shi)煤(mei)質(zhi)與(yu)鍋(guo)爐(lu)設(she)備(bei)不(bu)匹(pi)配(pei),導(dao)致(zhi)燃(ran)燒(shao)穩(wen)定(ding)性(xing)差(cha)有(you)關(guan),而(er)該(gai)鍋(guo)爐(lu)由(you)於(yu)地(di)處(chu)北(bei)煤(mei)南(nan)運(yun)碼(ma)頭(tou)附(fu)近(jin),燃(ran)料(liao)全(quan)部(bu)為(wei)國(guo)內(nei)大(da)型(xing)煤(mei)礦(kuang)直(zhi)接(jie)來(lai)煤(mei),煤(mei)質(zhi)穩(wen)定(ding)。且(qie)由(you)於(yu)近(jin)年(nian)來(lai),該(gai)鍋(guo)爐(lu)還(hai)在(zai)3、4號燃燒器上摻燒了極易燃燒的霍林河褐煤,因而,燃料特性變差的原因也不成立。
(4)文(wen)獻(xian)報(bao)道(dao)了(le)一(yi)種(zhong)由(you)於(yu)個(ge)別(bie)一(yi)次(ci)風(feng)管(guan)積(ji)粉(fen),並(bing)進(jin)一(yi)步(bu)爆(bao)燃(ran),產(chan)生(sheng)的(de)衝(chong)擊(ji)波(bo)將(jiang)一(yi)次(ci)風(feng)管(guan)內(nei)的(de)煤(mei)粉(fen)迅(xun)速(su)推(tui)入(ru)爐(lu)膛(tang),產(chan)生(sheng)二(er)次(ci)爆(bao)燃(ran),而(er)二(er)次(ci)爆(bao)燃(ran)產(chan)生(sheng)的(de)衝(chong)擊(ji)波(bo)將(jiang)該(gai)角(jiao)燃(ran)燒(shao)器(qi)及(ji)下(xia)層(ceng)燃(ran)燒(shao)器(qi)全(quan)部(bu)撲(pu)滅(mie),造(zao)成(cheng)鍋(guo)爐(lu)負(fu)壓(ya)滅(mie)火(huo)現(xian)象(xiang)。這(zhe)種(zhong)滅(mie)火(huo)形(xing)式(shi)隻(zhi)可(ke)能(neng)是(shi)偶(ou)然(ran)現(xian)象(xiang),且(qie)一(yi)旦(dan)發(fa)生(sheng),必(bi)然(ran)會(hui)產(chan)生(sheng)很(hen)大(da)爐(lu)膛(tang)負(fu)壓(ya)波(bo)動(dong),並(bing)進(jin)而(er)造(zao)成(cheng)全(quan)爐(lu)滅(mie)火(huo),而(er)不(bu)會(hui)產(chan)生(sheng)幾(ji)乎(hu)滅(mie)火(huo)的(de)現(xian)象(xiang)。此(ci)外(wai),在(zai)處(chu)理(li)鍋(guo)爐(lu)滅(mie)火(huo)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong),對(dui)各(ge)台(tai)磨(mo)煤(mei)機(ji)的(de)一(yi)次(ci)風(feng)風(feng)量(liang)進(jin)行(xing)標(biao)定(ding)工(gong)作(zuo),及(ji)各(ge)燃(ran)燒(shao)器(qi)的(de)風(feng)量(liang)調(tiao)平(ping)工(gong)作(zuo)時(shi),發(fa)現(xian)由(you)於(yu)高(gao)水(shui)分(fen)褐(he)煤(mei)的(de)摻(chan)入(ru),各(ge)燃(ran)燒(shao)器(qi)的(de)一(yi)次(ci)風(feng)量(liang)明(ming)顯(xian)增(zeng)加(jia),不(bu)可(ke)能(neng)存(cun)在(zai)一(yi)次(ci)風(feng)管(guan)積(ji)粉(fen)的(de)條(tiao)件(jian)。
(5)gaiguolumiehuodeqiyinshiquanguoluhuojianxiaoshi,erfeifuyabodongdadaozhiguolumiehuo,ertongshiguoludehuoyanbodongyoubuda,shuomingguoludehuojianxitongfeichangcuiruo。jinyibujianzhaDCS係統中的火檢增益,發現該鍋爐的火檢係統明顯大於其它鍋爐的增益值。由此進行推理可得:盡(jin)管(guan)鍋(guo)爐(lu)滅(mie)火(huo)時(shi)爆(bao)燃(ran)火(huo)焰(yan)有(you)波(bo)動(dong),看(kan)上(shang)去(qu)正(zheng)常(chang)的(de)火(huo)焰(yan)實(shi)際(ji)上(shang)也(ye)不(bu)是(shi)很(hen)好(hao)。而(er)燃(ran)燒(shao)不(bu)良(liang)時(shi),很(hen)容(rong)易(yi)產(chan)生(sheng)未(wei)完(wan)全(quan)燃(ran)燒(shao)的(de)氣(qi)氛(fen),又(you)恰(qia)恰(qia)是(shi)產(chan)生(sheng)爆(bao)燃(ran)的(de)源(yuan)頭(tou)。
綜zong上shang所suo述shu,該gai鍋guo爐lu滅mie火huo本ben質zhi是shi燃ran燒shao不bu好hao造zao成cheng的de。為wei了le驗yan證zheng該gai結jie論lun,在zai低di負fu荷he時shi通tong過guo切qie換huan磨mo煤mei機ji,使shi各ge層ceng燃ran燒shao器qi處chu於yu不bu連lian續xu的de狀zhuang態tai,進jin而er與yu其qi它ta鍋guo爐lu在zai相xiang同tong條tiao件jian下xia比bi較jiao,結jie果guo表biao明ming,2號爐有多個燃燒器的火焰存在波動的現象,且火焰的顏色明顯低於其它鍋爐的火焰顏色。在排除了燃料、一次風、鍋爐負荷等多個因素以外,很明顯該鍋爐的燃燒不良很可能源於燃燒器本身。
3、治理過程
201 1年1月24日,對鍋爐所有的燃燒器進行了檢查,結果發現幾乎所有的燃燒器都存在問題:D1、D2、D3燃燒器的密封環與擋板調節機構開焊;A1、A2、B2、C2、E2、E3 6個燃燒器的外二次風擋板在全開位;B3燃燒器一次風均流錐全部吹損,C2燃燒器一次風均流錐有一半吹損;H2燃燒器外二次風環嚴重變形。
對所有的燃燒器進行了修理及調整後,各燃燒器內、外二次風的開度基本處於相同的開度,使各燃燒器的燃燒狀態趨於一致。各燃燒器調整前後的狀態如表1所示。
通過對燃燒器的統一化調整,鍋爐啟動後運行穩定,帶高、低負荷能力明顯增加,再沒有發生由於火檢問題而產生的滅火事故,火檢波動也很少再出現,說明鍋爐滅火的隱患徹底的得到了治理。
4、結束語
該鍋爐發生的滅火事故較為隱蔽,與一般的
於煤質波動、掉大焦、煤mei粉fen爆bao燃ran等deng情qing況kuang所suo造zao成cheng的de滅mie火huo事shi故gu有you明ming顯xian的de不bu同tong。文wen章zhang對dui此ci類lei鍋guo爐lu滅mie火huo事shi故gu與yu隱yin患huan進jin行xing了le推tui理li分fen析xi,找zhao到dao了le鍋guo爐lu滅mie火huo隱yin患huan的de根gen本ben原yuan因yin是shi燃ran燒shao器qi混hun亂luan而er導dao致zhi的de燃ran燒shao不bu良liang,並bing通tong過guo燃ran燒shao器qi的de調tiao整zheng徹che底di消xiao除chu了le該gai問wen題ti,對dui於yu解jie決jue類lei似si問wen題ti有you一yi定ding指zhi導dao意yi義yi。
相關生物質鍋爐顆粒機產品:
1、
生物質壁爐
2、
秸稈顆粒機
3、
木屑顆粒機