（1 陕西华电（蒲城）发电有限责任公司 陕西渭南 715501；2 西安热工研究院有限公司 陕西西安 710043）
摘要：某火电发电厂频繁发生锅炉灭火事件，经对比两次灭火过程中炉膛负压变化，火检信号变化，锅炉吹灰情况，氧量变化情况，给粉机运行参数，结焦情况、入炉煤煤粉细度和煤质情况，使用排除法分析认为两次锅炉灭火事件原因为炉内大量焦块在炉膛热负荷等因素的扰动下脱落入捞渣机水封，瞬间引起水封水汽化，大量蒸汽上升后引起炉膛负压急剧大幅突升，使得一、二次风受阻，风量大幅下降，炉内热态动力场瞬间出现紊乱，造成运行的给粉机火检全部失去，而锅炉结渣原因是入炉煤中有易结渣煤种及低负荷配风方式不佳使锅炉防结渣能力减弱。
关键词：全炉膛灭火；原因分析；掉渣；建议
0 前言
电站煤粉锅炉灭火事故一直是困扰电厂安全运行老大难问题，特别是近些年来，由于煤价波动，火电厂燃用煤质普遍下降，锅炉灭火事故也明显增多，煤质原因是锅炉灭火的主要因素之一[1]，从目前多个灭火事件的分析中，可以总结锅炉掉渣[2，3]，塌灰，给粉扰动，可燃气体爆燃及火检误报[4]等因素都可以引起锅炉灭火，有时还是几种因素叠加在一起。从某电厂连续两次灭火事件的分析，可以提供一般锅炉灭火事故分析思路，为其他同类事件提供借鉴。
1 系统及事件简介
某电厂机组容量为300MW，锅炉为亚临界参数、自然循环、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣的汽包炉，锅炉采用直流式燃烧器、四角切圆燃烧方式。中储式制粉系统采用低速筒式钢球磨煤机、热风干燥送粉。
第一次事件发生前，机组电负荷170MW（负荷率59%），总煤量90t/h，A、B、C、D四层16台给粉机运行，A、C制粉系统运行，氧量4.4%，无操作，参数正常。事件发生前6s炉膛负压突然出现波动（最高值为+640Pa，最低值为-1041Pa），随后锅炉MFT动作，首出原因“全炉膛灭火”。
第二次灭火事件前机组负荷210MW（负荷率78%），总煤量123t/h，A、B、C、D、E五层20台给粉机运行，B、C制粉系统运行，氧量4.14%，无操作，参数正常。事件发生前14s，炉膛负压出现波动（最高值为+366Pa，最低值为-512Pa），随后锅炉MFT动作，首出原因为“全炉膛灭火”
2 火检设备检查情况
第一次灭火：首出原因全炉膛灭火保护动作正常。通过查阅曲线，运行的A、B、C、D四层给粉机火检分别在6：10：02、6：10：05、6：10：04和6：10：02全部失去。从6：10：00，1A给粉机火检消失至6：10：05发“全炉膛灭火”，总共5秒钟。
第二次灭火：首出原因全炉膛灭火保护动作正常。通过查阅曲线，A、B、C、D、E，五层给粉机火检分别在21：05：21、21：05：23、21：05：25、21：05：23、21：05：28，全部灭火。从21：05：19秒，1A、2B、3D给粉机火检消失至21：05：28发“全炉膛灭火”，总共9秒钟。
两次灭火后，热控人员全面检查火检系统，火检监测系统工作正常，对火检开关量及模拟量进行对比，对比结果正常，不存在火检系统误动导致的火检丧失现象。
3 与燃烧相关参数与操作
1）氧量变化情况
平均氧量符合控制要求。
2）吹灰情况
两次灭火前没有进行炉膛吹灰，排除了吹灰可能导致的燃烧恶化。
3）低负荷配风情况
为降低锅炉出口NOx，缓解空预器堵塞，各二次风门开度要求为：AA1层开度100%未变、AA2层开度由20%关至0%、AB层开度60%未变、BC层开度由70%关至50%，二次风压0.5kPa降至0.4kPa，查看两次灭火前风门开度和配风方式趋势，运行调整符合要求。
4）给粉机运行情况
两次灭火前给粉机的运行工况见表1，根据给粉机运行情况分析，排除了给粉机下粉不均和运行不正常导致的锅炉燃烧恶化。
锅炉灭火前所烧的煤分别为3号煤样、6号煤样。第一次灭火后运行人员立即从A层两台给粉机取煤粉样进行化验；第二次灭火后运行人员立即从E层两台给粉机取煤粉样进行化验。综合入炉煤和给粉机煤样，锅炉燃烧煤粉样挥发分、热值基本相对稳定，未见明显异常。
6 结论及建议
综上排除分析，两次锅炉灭火现象基本相似，诱因都是由于锅炉结渣掉渣造成，致使炉膛负压大幅波动、炉内燃烧出现不稳，火检短时间内失去发生保护动作。
1）炉膛内结渣掉渣是造成两次灭火的诱因
炉膛内燃烧器区域出现结渣，渣积聚到一定程度因受到炉膛热负荷等因素的扰动而脱落入捞渣机水封，瞬间引起水封水汽化[5]，大量蒸汽上升后引起炉膛负压（炉膛下部负压测点无法监测，波动更大）急剧大幅突升，使得一次风和二次风喷口处阻力瞬间突增，进入炉膛内部的一次风和二次风量瞬间突降，导致炉膛内热态动力场瞬间出现紊乱，造成运行的给粉机火检全部失去，触发“锅炉全炉膛灭火”保护动作。因此，炉膛内结渣、掉渣是锅炉灭火的直接原因。
2）燃煤中存有疑似易结渣煤种，锅炉低负荷稳燃能力下降，两
种因素叠加造成燃烧不稳是两次灭火的主要原因。经全面排查设备方面没有异常问题，两次事件的燃煤掺配掺烧煤种及比例基本相同，虽然入炉煤质化验结果表明无明显异常，但根据捞渣机中的焦渣形态分析，判断入厂煤中含有易结渣煤种。
3）在运行调整方面，为降低锅炉膛出口NOx锅炉底部燃烧配风调整方式发生了变化，导致主燃烧器区域二次风量降低，缺氧程度、还原性气氛加深，防结渣或结焦的能力降低，同时主燃烧器区域二次风动量降低后也导致低负荷下抗干扰能力变差，在锅炉掉渣、炉膛负压急剧波动时锅炉燃烧恶化，导致锅炉灭火。
针对上述原因制定了措施：
1）加强监视锅炉结渣情况，根据结渣掉渣情况确定利用低负荷进行脱渣的时间和频次。
2）对锅炉低负荷配风方式重新进行优化。寻找最佳控制点。
3）对入厂各煤种结渣特性进行分析，通过掺烧试验确定防结渣的适烧煤种。
参考文献：
[1]王春昌．燃煤锅炉常见灭火事故分类研究，[J]. 中国电力，2007，40（5）：39-42.．
[2]邓和彪．一次除焦引起锅炉MFT灭火的原因分析及预防[J]. 电力安全技术，2008，10（1）：38-39．
[3]景元琢，赵丽，安越里等．300 MW级锅炉炉膛掉焦灭火分析及解决措施[J]. 广西电力，2005，（6）：37-39．
[4]聂涛．全炉膛灭火原因分析及解决措施[J]. 中国电力教育，2014，197（1）：71-72．
[5]朱磊．锅炉低氮改造后灭火原因分析与对策[J]，浙江电力，2015，（8）：41-44．
作者简介：
赵广勋（1966－），男，陕西蒲城。高级工程师，工学学士，主要研究方向：大型火电机组热工控制系统及生产管理研究。
论文作者:赵广勋1,瞿丽莉2,党龙1,张小锋1
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/28
标签：炉膛论文; 锅炉论文; 两次论文; 机运论文; 负荷论文; 事件论文; 原因论文; 《电力设备》2017年第21期论文;