（安徽安庆皖江发电有限责任公司 安徽安庆 246008）
摘要：在火力发电厂当中，电站锅炉是三大设备中的一种，它的安全状况对整个机组的安全性起着决定性的作用，火电机组如果出现故障，就只能强制停炉，然后进行抢修。对火力发电站的日常生产产生了非常大的影响，会出现很大的经济损失情况，煤粉管在锅炉运行的时候是十分重要的一个组成部分，其自身的安全性对锅炉的有效运行产生了非常大的影响，所以一定要注意对锅炉的煤粉管进行关注，确保锅炉在运行的时候具有一定的安全性，对锅炉的整体制粉系统、粉煤燃爆的发生进行一定程度的控制，防止出现伤亡事故的产生，确保锅炉粉煤管的有效运行，在企业安全运行管理的过程中是非常重要的一个方面。本文对超超临界锅炉煤粉管着火事件分析及处理进行研究分析，希望能够给相关人员在锅炉运行过程中提供一定的参考。
关键词：超超临界锅炉；煤粉管；着火事件；原因；防火对策；处理
1 锅炉煤粉管发生着火事故的原因
1.1 细粉分离器积粉自燃
细粉分离器的进口处出现积粉自燃主要是出现在细粉分离器进口管道下部比较平缓的一段管道内，由于气流在湾口上来的过程中，气流没有很好的进行分布。直管段下部气流比较弱，导致这个部分出现很大的积粉问题，与此同时制粉系统停运的过程中，也会造成气流里面的余粉在水平直管的下部进行沉积，无法进行自由滑落，运行的过程中，如果出现原煤的水分过大的问题，温度控制方面比较低，煤粉的湿度比较大，就会容易在上面产生沉积的问题，与此同时，也可能遭受一些煤粉磨损严重的情况，并为了避免输粉管的管壁产生很大的磨损，在实际生产的过程中，要在这个部位进行注释内衬的粘贴，可以让积粉脱落的可能性增加，另外这个部位清理十分困难，所以很容易出现积粉自燃的情况。
1.2 煤粉颗粒分布不均匀
利用制粉系统输粉管道的阻力特性经过分析之后，发现水平送粉管道里面管道内部的粉煤粉颗粒分布是非常不均匀的，在靠近底管的一些区域当中，煤粉颗粒的分布比较密集，另外这种颗粒在进行不规则的运动，尤其是在管壁的附近，颗粒群和管壁之间进行碰撞，以及颗粒群相互之间进行碰撞，尤其是一些制粉系统当中内部风速过低，造成水平段出现很大的积粉问题，在系统的内部逐渐进行氧化，然后自燃。
1.3 制粉系统设备原因
如果制粉系统煤粉输送管道、煤粉仓等有很好的保温性，就会导致输粉管道煤粉仓钢板的内部出现挂粉的情况，粗粉分离器和细粉分离器的孔门还有部分外壁出现保温不好的情况，就会导致煤粉，仓板保温脱落，或者没有及时采取相应的保温措施，会造成内外壁的温差比较大，内壁出现结露、挂粉、自燃等情况。
1.4 煤粉水分和灰分的影响
煤粉的水分或者灰分越大的话，出现的爆炸可能性就比较小，然而实际运行的操作过程中不可能把煤粉的水分增加到允许的值以上，由于这样很容易导致煤粉出现粘结或者煤粉管道堵塞等其他不良情况，另外制粉系统运行的过程中要进行连续的煤粉含水量测量，是十分困难的，然而煤粉当中的水分含量同磨煤机的出口气粉进行混合的温度是十分相关的，磨粉机出口温度比较高的话，煤粉的水分也比较少，所以在实践操作的过程中需要对气粉混合物在没磨煤机出口的温度进行连续的测量，对煤粉当中的含水量进行有效的掌握，与此同时，若是对系统当中的气粉混合物温度进行控制，就会导致沉积在煤粉系统当中的煤粉氧化进一步的变小，进而让制粉系统当中煤粉爆炸的危险性得到控制。
2 防止锅炉煤粉管着火的对策
2.1 制粉系统的惰化设计
专业术语所说的惰化主要指的是空气和煤粉的混合物里面加入一定的惰性介质，其主要的用途在于首先可以有效的稀释气粉混合物当中氧气的浓度，让煤粉颗粒和氧分子进行作用的机会得到控制，或者可以隔离氧分子和煤粉颗粒，形成一道屏障，活化分子因为惰性介质粒子的碰撞而产生失活的效果，而不能很好的发生反应，与此同时，燃烧反应出现的自由基和惰性介质作用之后，使活性会降低，导致燃烧的连锁反应中断，与此同时，惰化介质还可以吸收一定量的反应热，避免热量出现积聚的情况，避免燃烧的反应不断的蔓延，可以很好的抑制燃烧反应，另外利用制粉系统当中充入惰性介质等方法，可以让可燃物的燃烧极限范围进一步的缩小，如果惰性介质的浓度进一步的增加，就可以让混合物的爆炸上下限重合，如果继续让惰化介质的浓度增加，煤粉空气混合物将无法出现点火燃烧爆炸的情况，可以有效的避免燃爆事故的出现。
2.2 加强锅炉煤质监控与管理
煤质变化的应对措施很多，电站锅炉燃煤紧缺是在我国是短期内很难进行解决的一个问题，这将对严重影响火力发电站燃煤的生产情况，从而导致锅炉运行的过程中起主要状态和设计值产生偏差，对机组的经济性和安全性产生直接影响，对于每种变化等问题需要对锅炉的每种适应范围进行充分了解，依照每种的具体特性来选择合适的煤粉，并且对入炉煤和入炉方式进行合理科学的安排，确保安全运行，并且让机组的经济效益进一步的提高。
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2.2.1 保证煤质质量
确定煤质特性主要是让煤质的指标达到设计的相关要求，煤质煤源如果产生变化，一定要注意确保其主要的指标处于锅炉原设计煤质的具体范围之内，若是因为煤炉煤源出现较大的变化，而无法确保煤质指标的时候，一定要注意通过配煤的手段进行改进，为了保证煤质的变化无法影响制煤制粉系统的安全运行，一定要通过拟燃的方法进行检测，尤其是配煤的情况下，需要了解其具体特性。
2.2.2 进行科学配煤
让配煤管理得到进一步的加强，积极选择一些合适的配门手段。我国的很多电厂无法通过单一的煤源来确保煤质的稳定性，根据煤炉入炉煤质的具体方案和要求，配合不同煤源进行配煤是非常常见的一种手段，目前国外和国内都有很多通用的混煤手段，主要是进行间断性掺烧、炉内混合、预先混合等手段，预先混合的配煤手段最广泛的应用在电厂当中，实现的手段很多，比较好的方法有在煤炭或在矿场中转的过程中做好混合的工作，再入炉煤上进行或者电厂煤仓存储的时候进行。
3 超超临界锅炉煤粉管着火事件分析及处理
3.1 工程概况
某企业的锅炉是一个600MW超超临界煤粉炉，正常情况下5台进行投运，一台进行备用。因为制粉系统主要通过正压直吹的手段进行操作，为了避免热风及煤粉在磨煤机当中逸向，造成污染大气或是污染磨煤机润滑油的情况，本制粉系统进行了专门的密封风系统的配置。每台炉进行了两台密封风机的设置（正常情况下运行的过程中是一运一备）。因为磨煤机在分离器出口的输粉管方面非常长，为了避免磨煤机的输粉管出现存粉的情况，而导致制粉系统出现出力下降或者是出现热烟气回流的过程中煤粉爆炸的情况，本系统还进行了输粉管清扫系统的设置，加强清扫的功能，清扫风主要是通过磨煤机出口的密封风来提供。磨煤机如果停止工作，就会把出口的气动闸板门关闭，密封风门就处于一个连锁开启的状态，吹扫输粉的管道。事件出现的时候，上层的3角燃烧器的入口发现煤粉管道出现烧红的情况，二次风箱出现一定程度的膨胀情况，出现破损并出现火焰冒出的情况，整个事件在性质方面被认定为二类障碍。这个事件非常具有代表性，本文主要是对整个事件进行一定程度的分析和总结，希望可以为业内进行一定的参考。
3.2 事件的原因
本工程主要采取的是墙式切圆布置的手段，在每个磨上面进行煤粉喷口的设置，八个煤粉喷口的煤粉管道长度之间并非完全相同，但是煤粉管道的阻力和煤粉管道的形成息息相关，若是磨台八根煤粉管道的风粉量出现很大的偏差，煤粉管道的阻力就会由于风速而产生大幅衰减的情况，造成内部出现煤分子沉积的问题，如果煤粉尘剂的量比较大，就会产生自燃的情况，最终造成粉管出现烧漏，而出现从粉管漏入风箱的问题。在运行的时候产生了破损的情况，导致煤粉出现外泄和附近的热风进行混合，然后出现着火和燃烧的情况，在烧穿的周围出现的部件，如果出现裂纹的问题，也不会产生很大的泄漏情况，火势也不会非常的大，但是通过现场实际勘查发现火势还是比较迅猛的，这就说明了可燃物的泄漏情况比较大，所以判断是出现了孔洞。
燃烧器粉管孔道里面出现一定的积粉，在二次风门开度比较小的情况下，在燃烧器喷口附近的温度非常的高，导致煤粉出现燃烧的情况，浓煤粉管道产生烧损的问题，所以在风箱进行检验的过程中，没有及时的将其找到，持续燃烧之后，烧损的孔洞处向外进行顺煤粉的喷射，煤粉和附近的热风出现二次燃烧的问题，将附近的设备烧损。在磨煤粉正在运行和停止的时候出现风速不足的情况，导致煤粉管道里面的分离器出现积粉的问题，高温的，条件下，炉内的烟气将煤粉引燃并且造成煤粉管道里面进行燃烧，将煤粉管道烧穿、烧熔，接着燃烧的煤粉向外进行喷射，最后的结果是导致附近的设备都被烧坏，从整个事件来进行分析，主要的原因有以下几点：
分析现场情况和燃烧现象发现其他层燃烧器周围的粉管油漆烧浊情况，具体分析之后，发现从煤粉分离器开始的管道里面，都出现了一定程度的燃烧，这就表明粉管内部都出现了积粉的问题，并且有出现着火的迹象，其次，由于孔管道里面的阻力不一样、风调不好等诸多原因导致模组运行和停止的过程中，实际吹的风量无法达到要求，造成积粉的情况，最后是在日常的检修巡查和运行的过程中，没有很好的评估这个区域的超温情况。
与此同时，相关的操作人员还仔细检查发现锅炉的炉侧煤粉管道当中有一定的烧损情况，被烧损的主要是浓侧第三脚的位置，还有B层的浓侧第一角、三角、四角的位置，还有F层浓测的第一角、三角，第四角当中煤粉分离器出口的煤粉管道都出现了一定的过烧情况，对表面油漆颜色进行查看就可以得知，没有被过烧的煤粉管道油漆主要呈现天蓝色，烧过的出现苍白色，这就怀疑是内部煤粉出现燃烧、烘烤等情况而导致。
3.3处理措施
为了确保全年的发电量可以更好的完成，在事件出现之后专业人员对机组进行了评估，在没有备用制粉系统的条件下，仍然能够很好的进行安全稳定的操作，所以机组人员在继续运行两个月之后，进行了一次小修，对其进行彻底整治，对喷口进行更换，二次风门进行更换，火检套管、火检黑套管等进行了一定程度的整修，并且对二次封箱入口处的诸多问题进行了修理，还对冷壁短管进行了检查和更换，避免上次的情况再一次的出现，相关人员还进行了一系列整改方案的设计：
燃烧室到炉膛前端管道内进行温测点的加装，对壁温的实施情况进行监测，在运行的时候，如果出现壁温测点偏高的情况，相关的操作人员一定要注意调整配风情况，其次，对运行备用情况下的燃烧器区域管段进行一定的巡查工作，并且进行相应的记录，如果发现有超温的问题，需要及时进行反馈，制粉系统在大修前，依照分管的具体情况，对风量和风压进行一定程度的调整，对机组检修之后出现的封条瓶问题进行实验，保证每一层的风速风量可以符合具体操作要求，第四，积极进行燃烧器本体的检查和检修工作，如果出现裂缝、减薄的具体缺陷，一定要上报，并且做出相应的处理，另外需要对两台炉燃烧器的粉管进行检测和处理，刷上高温油漆，以便以后进行检查。其五，尽快处理2台炉燃烧器前烧自的送粉管段，刷涂耐高温油漆，有利于日常的维护巡检检查判断。其六，利用2号机组已经安装的温度测点，收集监视及调整经验数据，为大修调整及安全运行提供参考。其七，优化二次风挡板逻辑。从锅炉燃烧情况看，越上部的燃烧器喷口越靠近火焰中心，环境温度越高，对二次风冷却风量的需求就越大，可将停运/运行制粉系统对应的二次风挡板逻辑进行优化，采取倒三角模式，在兼顾经济性的同时确保锅炉运行安全。其八，在条件允许的情况下，对每台磨的煤粉管道可调缩孔进行调整，使得风粉量处在允许偏差范围内。其九，在检修时，检查煤粉管道可调缩孔是否存在磨损，不到位等问题。第十，密切关注磨煤机风压、风量的变化，当出现风压、风量急剧变化时应注意是否存在堵粉等情况。最后，在停炉时对煤粉管道进行大风量吹扫。
结束语
综上所述，对锅炉煤粉管的找火情况进行控制和具体分析，是我国电力企业能够进行安全运行的一个重点，所以管理人员一定要注意锅炉煤粉管产生的一些隐患和问题，积极制定和完善相关的操作手册和措施，避免煤粉燃烧等事故的产生，确保电力企业的社会影响力和经济效益处于不断提升的位置。本文通过某电厂超超临界燃煤运输的过程中出现的燃烧器入口煤粉管到着火的问题，分析了出现问题的原因，并且，对燃烧器内部烧水喷口脱落，二次封箱等具体情况进行了研究，本文积极分析这类事件，从这类事件当中吸取相应的教训，并且，制定了相关的方案，避免相应的事件再一次出现，希望可以为我国的可持续发展尽一份力。
参考文献
[1]董媛媛，许广众.超超临界锅炉煤粉管道漏粉原因分析[J].冶金能源，2013（05）：36-37.
论文作者:姜保米
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/4/11
标签：煤粉论文; 情况论文; 管道论文; 制粉论文; 锅炉论文; 煤质论文; 系统论文; 《电力设备》2017年第29期论文;