1湿式水封(冷灰斗)除渣方式对锅炉灭火的影响_锅炉冷灰斗水封作用
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湿式水封（冷灰斗）除渣方式对锅炉灭火的影响
摘要：近期矿难频发，国务院安委会4月2日发文要求全国开展为期2个月的安全大检查，山西煤矿复产进程放慢，国内煤炭供应将减少；因此五大发电公司已将用煤安全性列为第一位，将用煤经济性列为第二位，采购的煤质基本都偏离设计值，需要电厂掺烧掺配，在这种情况下，各发电公司锅炉灭火增多，导致原因分析不清，继而多次发生灭火，很多情况下，都是因冷灰斗渣位高或一侧除渣设备故障，导致渣位高，除渣时红渣滑落遇水产生大量蒸汽，蒸汽和灰的混合物强烈上升，影响炉温并对燃烧造成较大扰动，造成锅炉灭火。
关键词：冷灰斗 除渣 灭火
引言
因煤质偏离设计值，大量的灭火事故都归结到煤质差、掉焦上，其实，在采用冷灰斗除渣的锅炉，很多情况是除渣不及时或除渣方式的改变，引起锅炉灭火，在此，笔者把自己的分析和多年的实践经验与大家共享，提醒大家注意，防止渣位高引起灭火。
三次风率：17.027％ 三次风温：100℃ 三次风速：50m/s 锅炉效率：90.55％
计算燃料消耗量：123.343X10kg/h 油枪工作油压（枪前）：1.373Mpa 点火及助燃用油：＃0轻柴油 单只油枪出力：2720kg/h 油枪数量：8支
1.2燃烧器风口排布自下而上为： 1.2.1下组燃烧器
位于最下边的AA层二次风，A层一次风，B层一次风，B、C层一次风之间的BC层二次风，C层一次风，位于下组燃烧器最上面的CDC层二次风。1.2.2上组燃烧器
位于最下边的CDD层二次风，D层一次风，D、E层一次风之间的DE层二次风，E层一次风，EE层二次风，VA、VB两层三次风、位于上组燃烧器最上面的OFA二次风。
其中A层一次风为双通道燃烧器，B层一次风为单通道燃烧器，这两层燃烧器具有优异的稳燃
31锅炉概况
某发电有限公司300MW锅炉系东方锅炉厂生产的DG—1025/18.2—II4型亚临界自然循环、平衡通风、п型露天布置、四角切圆燃烧、固态排渣锅炉。炉膛断面为矩形（宽13335mm，深12829mm），采用热风送粉、钢球磨中间储仓式制粉系统，设计燃料为晋中贫煤。锅炉投运后燃烧系统经多次改进，以解决低负荷稳燃和高温腐蚀问题。1.1锅炉和燃烧系统主要设计参数：
一次风率：15％ 一次风温：258℃ 一次风速：24m/s 二次风率：63.973% 二次风温：351℃ 二次风速：42m/s 1.3除渣设备规范 1.3.1除渣设备规范 1.3.1.1 湿式水封除渣装置 A.型式：双Ｖ型水封式 B.数量： 1台／炉 C.水容积： 108m³（正常水位下）1.3.1.2碎渣机
A.型号： DGS-830BAW-CR（单辊）B.数量： 2台／炉 C.出力： 60t／h 1.3.1.3 水力喷射器 A.型号： ＸＳＰ－200×200 B.喷嘴直径： 41.3mm C.出力： 50ｔ／h 1.3.1.4 脱水仓
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1、#2脱水仓
A.型号： ＸＨＴ－10 B.数量： ２台 C.仓体直径： Φ10m D.有效容积： 425m³ E.存贮容积： 380m³ F.析水元件： 8件／台 G.排渣闸门口径： Φ914mm H.冲洗水压力： 0.2～0.5MPa
2.2.1查阅灭火前历史曲线，负荷287MW，20台给粉机在投，煤量133.85t/h，汽包水位波动正常，机组协调方式运行，除出现正压投油枪稳燃外，运行人员无任何操作。2.2.2检查喷燃器温度，A1喷燃器温度从3:25-9:25长时间为620℃-630℃之间波动，A2、A3、A4喷燃器温度在270℃-301℃之间波动，D1喷燃器温度从6:40-9:25在795℃左右波动，D2、D3喷燃器温度长时间分别在619℃、610℃左右波动，D4为320℃(报警值为850℃).2.2.3锅炉灭火前燃烧器火检情况，A、B、C、D、E层燃烧器各个火检动作顺序依次为：9:25:12，A1无火；9:25:13，B2、C1、C2、D1、E1无火；9:25:14，A4、D2、E2、E4无火；9:25:15，A2、A3、B4无火；9:25:16，MFT动作。
2.2.4锅炉灭火后，对2A1、2B1、2B4给粉机处粉样化验，结果分别为：空气干燥基挥发份（Vad）12.43%、12.99%、12.79%；弹筒发热量（Qb,ad）为23.40MJ/kg、22.84MJ/kg、23.14MJ/kg，低位发热量、挥发份基本符合校核煤种。
2.2.5查阅风粉在线数据，炉膛压力出现波动前，一次风粉混合温度均在200℃以上，给粉机未出现下粉不均或堵管现象。2.2.6灭火前氧量3.99%且稳定，炉膛出口烟温1017℃且稳定（红外线测温，位于分隔屏下部）。
2.2.7从3月18日至4月3日，#2炉11次发生炉膛突发正压现象：3月18日10:20突发正压457Pa；3月22日16:29突发正压703Pa；3月23日12:34突发正压451Pa；3月24日12:40突发正压531Pa；3月25日17:52突发正压2结合案例分析
2.1事件经过：
2010年4月4日09:25:08, #2炉负荷287MW,炉膛压力突然升高至482.42Pa，运行人员紧急投入AB2、4油枪稳燃，09:25:16,炉膛压力降至-2113.28Pa，MFT动作，首出原因“炉膛压力低”。
全面检查设备无异常后，09:40,#2炉点火,12:06机组与系统并列。2.2检查情况796Pa；3月25日22:33突发正压382Pa；3月31日23:28突发正压464 Pa;4月1日16:45突发正压275Pa;4月2日15:20，锅炉突冒正压至216Pa ；4月2日22:01突发正压400Pa;4月3日11:25突发正压691Pa；对每次突发正压现象，但有个共同点，就是每次突发正压现象时，#2炉2A渣斗都正在反除渣。2.2.8 09:25:16灭火，09:30除渣完毕，现场检查炉底水封正常、底部无漏风现象，但渣斗液位超过正常水位，且渣斗正常水位溢流水管处于堵塞状态，溢流水从高位溢流水管流出，溢流水温60℃，比正常偏高（规定低于70℃）。
2.2.9查阅除渣值班记录：
2.2.9.1 3月18日8:00-14:00班次，#2炉除渣时，2A侧渣斗不下渣、渣位高，对2A侧渣斗反除渣；班长记录交代：2A侧除渣时不下渣，出口管出清水，2A侧渣斗渣位经过反复冲洗（反除渣）后，渣位正常。
对应的值长记录：3月18日10:20突发正压457Pa。
2.2.9.2 3月21日2:00-8:00班次，#2炉除渣时，2A侧渣斗不下渣，出口管出清水。2.2.9.3 3月22日，除渣值班交代2A渣斗不下渣，16：20，#2炉反除渣。
对应的值长记录：16：25 #2机组负荷276MW，煤量135t/h，A、B、C、D制粉系统运行，给粉机全部在投，锅炉突冒正压至+188Pa，立即投AB-
2、4油稳燃，16：29 锅炉又冒正压至+585Pa。
历史趋势追忆：3月22日16:29突发正压703Pa。
2.2.9.4 3月23日8:00-14:00班次，8:30，#2炉除渣，2A渣斗不下渣，12:00，#2炉反
除渣。
对应的值长记录：12:20，#2机负荷214MW，煤量100t/h，B、C、D制粉系统运行，灰水联系除渣，12:34 锅炉突冒正压至+355Pa，令停止除渣，就地检查#2炉水封槽水位正常。
历史趋势追忆：3月23日12:34#2炉突发正压451Pa。
2.2.9.5 3月23日8:00-14:00班次，2A渣斗下渣慢。
对应的值长记录：12:45 #2机组负荷257MW，煤量123t/h，A、B、C、D制粉系统运行，给粉机全部在投，锅炉突冒正压至601Pa，炉膛压力高报警，通知化验班、燃料取粉样。
历史趋势追忆：3月24日12:40突发正压531Pa。
2.2.9.6 3月25日14:00-20:00班次，17:40,#2炉除渣；20:00-2:00班次，22:00,#2炉除渣。
对应的值长记录：17:52，#2机组负荷222MW，煤量101t/h，A、B、C、D制粉系统运行，锅炉突冒正压至560Pa，就地检查正在除渣，其它无异常。
21:34，#2机组负荷216MW，煤量102t/h，A、B、C、D制粉系统运行，锅炉突冒正压至251Pa，就地检查正在除渣，其它无异常。
历史趋势追忆：3月25日17:52突发正压796Pa；3月25日22:33突发正压382Pa。2.2.9.7 3月31日20:00-2:00班次，21:30，2A渣斗反除渣。
对应的值长记录：23：28 #2机组负荷290MW，煤量140t/h，A、B、C、D制粉系统运行，锅炉突冒正压至464Pa，“炉膛压力 2 高”报警，就地检查正在除渣，其它无异常，要求停止除渣。
2.2.9.8 4月1日14:00-20:00班次，除渣值班记录：16:30，#2炉除渣，2A渣斗反除渣。
对应的值长记录：16:45一期单元长汇报：#2机组负荷290MW，煤量135t/h，A、B、C、D制粉系统运行，锅炉突冒正压至380Pa，就地检查正在除渣，其它无异常，令其停止除渣。
2.2.9.9 4月2日14:00-20:00班次，除渣值班记录：15:20，#2炉除渣，2A渣斗反除渣.对应的值长记录：15:20，#2机组负荷290MW，煤量139t/h，A、B、C、D制粉系统运行，锅炉突冒正压至216Pa，炉就地检查正在除渣，其它无异常。
2.2.9.10 4月2日20:00-2:00班次，灰水灰浆泵房值班记录：21:30，#2炉除渣，2A渣斗反除渣。
对应的值长记录：22:01#2机组负荷290MW，煤量139t/h，A、B、C、D制粉系统运行，锅炉突冒正压至400Pa，炉就地检查正在除渣，其它无异常。
2.2.9.11 4月3日8:00-14:00班次，除渣值班记录：10:30，#2炉除渣，2A渣斗反除渣。
对应的值长记录：11:25 #2炉#2机组负荷290MW，煤量131t/h，A、B、C、D制粉系统运行，锅炉突冒正压至691Pa，“炉膛压力高”报警，就地检查正在除渣，令其停止除渣，其它无异常。
2.2.10 查阅2A水力喷射器台帐，2A水力喷射器喉部扩散管已经使用达到5个月，正常使用寿命在3-4个月，说明磨损超标，出力不足，造成2A渣斗不下渣，只能采用《运行规程》规定的特殊情况下可采用反除渣方
式。
2.3原因分析：
2.3.1 检查DCS中历史数据和操作记录，运行人员操作正常，风粉在线数据正常，入炉燃煤低位发热量、挥发份基本符合校核煤种，氧量正常，喷燃器温度无超温现象，汽包水位波动正常，水冷壁无结渣现象。2.3.2 从锅炉灭火前燃烧器火检情况分析，是从#1角A1开始，从下而上依次灭火。2.3.3 从3月18日至4月3日，#2炉11次发生炉膛突发正压现象，每次突发正压现象时，#2炉2A渣斗都正在反除渣；4月4日09:25:16灭火时，也是2A渣斗正在反除渣，且除渣后渣斗液位超过正常水位，渣斗正常水位溢流水管处于堵塞状态。
2.3.4 通过以上分析认为，本次锅炉灭火原因为：
从3月18日至4月4日，2A水力喷射器故障，2A渣斗反除渣17天，反除渣只能在特殊情况下（一侧的除渣设备损坏）用，不能长期用，反除渣只能将渣位降低到观察孔底部位置，且渣位很快就会上升到超过渣斗液位，当反除渣时，压力为1.1-1.3MPa、直径为10㎝的9只冲渣喷嘴同时向2A渣斗喷水、搅拌，高出液面的大量的热渣突然落入水中，急剧粒化，会产生和掉焦一样的大量水蒸气，造成炉膛冒正压，水蒸气上升时遮挡部分火检。另外水蒸汽会影响炉内空气动力工况，扰乱正常稳燃，甚至将炉膛火焰依次推离喷燃器，局部灭火后燃烧不稳，继而引发全炉膛负压灭火。2.4暴露问题
2.4.1 设备管理不到位，致使2A水力喷射器长时间不能正常运行。2.4.2 业务学习欠缺，除渣设备故障后，未考虑到对锅炉燃烧造成的影响。2.4.3 违反调度会制度，设备故障后，造成运行方式的改变未及时在调度会上汇报或向职能部门汇报。
2.4.4 对除渣方式改变监督管理不到位，未监督采取相应的处理措施和防范措施。2.5防范措施
2.5.1 加强员工的责任心教育和业务技能培训，充分考虑除渣系统对锅炉稳定燃烧的影响。
2.5.2 加强设备管理，确保除渣系统设备安全稳定运行。
2.5.3 加强缺陷管理，发现设备缺陷，必须填写在FAM上填写缺陷工单，对影响主机安全运行的缺陷，立即进行抢修处理，并严格验收。
2.5.4 严格遵守调度会制度，设备缺陷、运行方式的改变情况必须在调度会上汇报或向有关职能部门汇报。
2.5.5 对影响主机或主要辅机安全运行的易损设备，要准备备品、备件或备件供应要及时。
2.5.6 及时维护除渣设备，尽量不用反除渣方式除渣。特殊情况进行反除渣时，必须取得值长同意且运行分场做好锅炉稳燃措施，监盘人员必须精心监盘，做好事故预想。2.5.7 除渣时，除渣运行人员必须坚守在现场，发现问题，及时汇报并反馈给值长。2.5.8 在锅炉水封槽水位检查位置设置巡检卡，每小时检查水封槽水位并签字，管理人员及相关职能部门不定期抽查巡检情况。2.5.9 渣斗观察孔喷淋水门必须有现快速启闭的功能，便于运行人员监视渣斗内的渣
位情况。
2.5.10 要确保炉底水封槽水位、流量正常，确保炉底不漏风、确保渣斗溢流水量、水温正常。
2.5.11 具备条件时把锅炉水封槽备用水源接好。
2.5.12 每次逢停炉机会必须彻底清理水封槽积灰。
2.6某公司同类型锅炉连续于4月17日、18日两次灭火。2.6.1事件经过
2010年4月17日事件发生前A脱水仓检修，B仓运行。06：30 发现渣位约至六米标高，09：40 #3炉具备除渣条件开始除渣。09：50 #3机负荷314MW，三台磨煤机运行，总给煤量每小时175吨，炉膛负压大幅波动，最高至+1373Pa，汽包水位波动值-139mm至+170mm；09：54炉膛负压波动值+413Pa至-2310Pa，#3炉MFT发出，首出原因全炉膛无火。检查火检正常，确定锅炉灭火为除渣引起，机组无其他异常后，#3机开机，11：39 并网。
2010年4月18日事件发生前A脱水仓检修，B脱水仓运行，机组负荷301MW,A、B、C磨煤机运行，机组运行稳定。10:00开始除渣，10：09开始炉膛负压波动值+968Pa至-1572Pa，MFT动作，首发原因全炉膛无火。检查火检正常，确定为除渣引起，机组无其他异常，#3机开机，11：15 #3机组并网。2.6.2原因分析
因A脱水仓检修，B脱水仓单仓运行，析水时间一般至少需要8小时，拉渣时间约为2小时，造成锅炉不能及时除渣。17日夜至18日凌晨虽采取缩短除渣时间等措施，但由 4 于锅炉连续高负荷运行（17日全厂计划电量高达2012万千瓦时，#3机组负荷17日凌晨保持在260MW至290MW，17日06时以后保持在310MW以上，17日下午至前夜保持在300MW,18日凌晨保持在210 MW-250MW，06：30以后保持在一直保持310MW附近负荷运行），煤质较差（300MW负荷总给煤量达到每小时165吨，灰分达39%），渣位上升较快，最高渣位达到7米标高。上述原因使锅炉冷灰斗积渣，并堵塞了冷灰斗两侧溢流水管使冷灰斗水位升高溢流，除渣时红渣滑落遇水产生大量蒸汽，蒸汽和灰的混合物强烈上升，影响炉温并对燃烧造成较大扰动，是造成锅炉灭火的直接原因。2.6.3处理及防范措施
2.6.3.1 检修人员立即清理疏通锅炉堵塞的渣斗两侧溢流水管。
2.6.3.2 脱水仓A仓检修结束后尽快投入运行，并缩短除渣时间。
2.6.3.3 运行人员一旦发现锅炉积渣应立即汇报值长，降低机组负荷，妥善安排除渣。2.6.3.4 在单仓运行期间运行人员对运行参数、锅炉燃烧情况、锅炉落渣情况加强监视，增加巡检次数，除渣期间，如遇负压波动，采取投油稳燃或停止除渣等措施。2.6.3.5 对#3锅炉进行一次风压、炉膛温度、煤粉细度测量以及燃烧器检查，与另一锅炉进行对比，研究提高本锅炉燃烧抗干扰能力措施。
2.6.3.6 因单仓检修、单仓运行的情况今后不可避免，为保证及时除渣，研究增加一台脱水仓的技改方案。3结论
当前情况下，甚至在很长一段时间内，因煤源紧张，各发电公司为压低成本，进煤结构发生变化，脱离设计煤质情况很多，主要依靠加强燃煤的掺烧掺配来调节入炉煤质，锅炉高负荷情况下，较差的煤质必然导致产生渣量多，应及时增加除渣次数，防止渣位高于冷灰斗液面，应及时维护除渣设备，尽量采用正常除渣方式，禁止反除渣，防止红渣滑落遇水产生大量蒸汽，蒸汽和灰的混合物强烈上升，影响炉温并对燃烧造成较大扰动，甚至造成锅炉灭火。
笔者将多年的实践经验结合案例总结说明，难免有不足之处，大家共勉，其主要目的是防止此类时间的再次发生，减少同类机组非停次数。
参考文献：
无
