摘要：本文主要思考了300MW循环流化床锅炉爆燃问题，总结了300MW循环流化床锅炉爆燃的具体原因，并对其爆燃的控制措施进行了探讨，提出了具体的控制措施，以供参考和借鉴。
关键词：循环流化床；锅炉；爆燃；原因；控制
前言
随着时代的进步和社会经济的发展，我国火电事业发展迅速，在火电厂中，300MW循环流化床锅炉是非常重要的组成部分，它发挥着巨大的作用。但是在长期的实践研究中，在启动循环流化床锅炉的过程中，点火爆燃和结焦事故经常的出现，给火电厂的正常运行造成了较大的影响。针对这种情况，就需要对事故发生原因进行分析，应用一系列有针对性的预防解决措施，促使锅炉能够安全启动。在应用锅炉的过程中，如果出现了300MW循环流化床锅炉爆燃的情况，必须要引起足够的重视，只有做好了相关的预防，并积极做好控制工作，才能够保证锅炉使用的安全性和运营效果。
1、300MW循环流化床锅炉结构概述
锅炉设备主要由单炉膛构成，结构为将裤衩腿与双布风板，而炉膛内部蒸发受热面主要采用膜式水冷壁与水冷壁延伸墙结构。该设备为亚临界中间再热，单锅筒自然循环锅炉，锅炉后井烟道内布置对流受热面，其余分布在锅炉两侧外置床内。另外，锅炉设备还配置了四分仓回转式空气预热器、回料器、旋风分离器以及滚筒冷渣器等结构。锅炉设备主要采用两级破碎制煤系统，并搭配设置多条给煤线，通过刮板给煤机将燃料从炉膛两侧位置传送到给煤口，而脱硫用石灰石则通过给料口送入炉膛，达到炉内脱硫的目的。锅炉设备运行过程中，燃烧后锅炉烟气中含有大量颗粒，这样其在烟气携带作用下长期作用于锅炉受热面，长期的磨损使得受热面受到了严重的影响。针对这一特点，企业也采取了一定的防磨处理，以循环流化床锅炉金属构件与耐磨材料磨损为依据，确定磨损原因并制定处理方案，在实际应用上也取得了一定的成果。但是，想要更进一步提高锅炉设备运行效果，必须要采取有效措施来完成设备提优化。
燃烧技术有着氮氧化物的排放较低、可在燃烧中直接进行脱硫、且燃料的适应性较广、效率高及负荷的调节范围大的特点，成为了目前煤炭燃烧炉型的首选。当前，循环流化床锅炉技术水平已经发展到了一定的阶段，正向大型化、超临界、更清洁的方向发展。了解循环流化床锅炉技术最新的进展状况，预测其未来发展的方向，对于推动循环流化床锅炉本身的技术进步、进一步推广循环流化床锅炉技术以解决我国当前能源短缺、环境污染严重等问题，具有重要的现实意义。
2、爆燃原因及控制措施
2.1爆燃前工况介绍
锅炉冷态启动后，投入4支床下风道燃烧器油枪运行，将一次风加热到850℃到900℃，热一次风通过水冷风室进入炉膛，加热炉膛内的床料。炉膛平均温度达到450℃，四条给煤线运行正常，给煤量110T/H，燃油量2.34T/H，机组负荷124MW，主汽压力12.02MPa，主汽过热度105℃，机组处于正常的升参数启动过程中。
2.2爆燃现象及原因分析
由于锅炉冷态启动过程较长，造成炉膛内床料越来越少，床压越来越低，在3—5KPa之间波动，且未建立正常的锅炉内外循环。此时投煤，煤进入炉膛后由于炉膛内各处的温度偏差较大，且燃烧不好。炉内部分区域的煤及挥发分遇到温度较高的物料时造成急剧燃烧，发生炉膛爆燃。该区域的炉膛温度会急剧上升，温度变化率最高时达到100℃/min，炉膛出口氧量急剧下降。炉膛压力在引风机静叶及炉膛压力投自动的情况下，波动很大，在+1000Pa和-1000Ka之间波动，锅炉过热器出口压力上升很快，由于外置床内几乎不进料，导致主汽温度主要靠布置在炉膛尾部烟道的高温过热器吸热，汽温变化不大，由于主汽压力上升较快，导致主汽温度的过热度下降很多，威胁机组安全运行。
2.3爆燃的危害
炉膛内的部分区域发生爆燃，容易造成炉膛内该区域温度升高很快，超过灰分的熔化温度，会产生低温结焦，造成炉内流化不良。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若低温结焦产生在炉膛的一次风风帽及二次风进炉膛的风管上，将进一步恶化炉膛内床料的流化情况。
在主汽压力上升的情况下，主汽温度的过热度下降很多，由原来的125℃下降到83℃。主汽温度的过热度小于50℃，汽轮机将打闸停机，威胁机组的安全运行，严重时可能引起汽轮机水冲击事故的发生。
2.4控制措施
（1）在冷态启动前，在炉膛、四个回料阀和四个外置床内添加足够的启动床料，床料尽可能使用锅炉载正常运行中排放出来的循环灰，这些循环灰将有助于锅炉启动后尽快建立物料内循环及外循环。
启动床料除使用原有床料外，还可以使用沙子。如果选用沙子做启动床料，要求控制砂子中的钠、钾含量，以免引起床料结焦，且要求沙子最大粒径不超过0.6mm。
（2）锅炉在冷态启动中，当中床温达到投煤允许温度350℃时，则以最低转速对称投入2条给煤线，约1分钟后观察床温的变化，如床温有所增加，同时氧量有所减小时，可证明煤已开始燃烧。床温将继续以5℃～8℃/min速率增加，氧量持续减小，可以较小的给煤量连续给煤。
在床温达到600℃左右时，开始启动两台高再HTR外置床和内置LTS、ITS的两个外置床流化的流化风，其锥形阀开至10%左右，以便加热床料。外置床的风量为：入口500Nm3/h；空室1850Nm3/h；高再室7600Nm3/h。逐步开大锥形阀开度，提高过、再热汽温度。床温控制在在650℃～700℃之间，逐渐停止床下启动燃烧器，同时增加给煤量。
在锅炉床温等参数满足要求的情况下，尽早向炉膛投煤助燃。煤燃烧提高床温的同时，煤中所含的灰分也向炉膛添加循环灰，有助于建立锅炉的热物料内循环及外循环。
（3）锅炉在冷态启动中，注意控制炉膛下部压力及水冷风室压力，防止出现两床失稳及翻床事故的发生。通过冷渣器的运行或添加床料的手段，维持△P1在16～18KPa。同时，注意监视炉膛下部、中部及上部各点温度的变化率，通过两床的一次风量，以及上下二次风量配合调整，控制各点温度变化率在10℃/min以内。
（4）一旦发现床温测点偏差大，或超过1000℃时，应立即联系热工人员确认该测点显示是否准确。当确认该点温度正确时，应立即采取措施，如：降低该侧的燃油量和给煤量、加大一次风、调整上下二次风量比例等方法，降低该床温到低于1000℃，防止锅炉发生结焦。
（5）当发现炉膛内某个区域的温度变化率迅速上升时，应将氧量、炉膛压力、主汽压力等参数结合起来进行判断，如果出现与爆燃现象相吻合时，即可判断为炉膛爆燃。此时，应当迅速采取措施，适当减少给煤量和燃油量，密切监视炉膛压力自动，当炉膛压力偏离正常值较大时，应立即解除炉膛压力自动，手动调节两台引风机静叶开度，防止炉膛压力保护动作。（炉膛压力保护定值：炉膛压力达到+4KPa或者-4KPa时，延时2秒，触发锅炉MFT保护和锅炉跳闸保护。）此时应开大汽轮机调速汽门，增加机组负荷来降低主汽压力，同时要密切监视主汽温度的过热度，防止主汽温度的过热度偏低威胁机组的安全运行。当主汽温度的过热度小于50℃，汽轮机应立即打闸停机，防止汽轮机水冲击事故的发生。
3、结束语
综上所述，300MW循环流化床锅炉在冷态启动阶段,因炉内外循环物料少、炉内燃烧工况不稳定,在炉膛内各部分温度偏差较大时大量投煤易发生炉膛爆燃.通过分析其原因及危害,从合理选用启动床料、正确控制启动过程中的相关参数和投煤时间等方面,提出了切实可行的控制措施,取得了较好的效果,对同类型的循环流化床锅炉有一定的借鉴及参考价值。
参考文献
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论文作者:白虎雄
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/2
标签：炉膛论文; 锅炉论文; 流化床论文; 温度论文; 压力论文; 结焦论文; 外置论文; 《基层建设》2017年第36期论文;