3.2鍋爐風量的調節(jié)
當外界負荷變化需要調節(jié)鍋爐出力時,隨著燃料量的改變,對鍋爐的風量也需做相應的調解。
在實際運行中,從鍋爐的安全方面來看,若爐內過??諝庀禂颠^小,則會使燃料燃燒不完全,造成煙氣中含有較多的一氧化碳等可燃氣體,降低了灰分的溶點因而引起水冷壁結渣。這將會導致鍋爐運行惡化,嚴重時會被迫停爐。由于飛灰對受熱面的磨損量與煙氣流速三次方成正比,所以當過??諝庀禂颠^大時,將使受熱面管子和引風機葉片的磨損加劇,影響設備的使用壽命。此外,過剩空氣系數增大時,由于過剩氧量的相應增加,將使燃料中的硫分易于形成三氧化硫,煙氣露點溫度響應提高,從而使尾部煙道的空氣預熱器遭到腐蝕。
總之,風量過大或過小都會給鍋爐的安全運行帶來不良的影響。
3.3爐膛負壓的控制
燃煤爐爐膛運行負壓應維持在10~20Pa。爐膛負壓維持過大,會增加爐膛和煙道的漏風,引起燃燒惡化,并導致滅火。反之,若爐膛風壓變正,則高溫火焰及煙灰就要向外冒,不但會影響衛(wèi)生,燒壞設備,還會造成人身事故。
當爐內燃燒工況發(fā)生變化或爐內受熱面發(fā)生漏泄、爆破時必將立即引起爐膛風壓發(fā)生變化。運行實際表明,當鍋爐的燃燒系統(tǒng)發(fā)生異常情況或故障時,最先反映出來的就是爐膛風壓的變化。所以鍋爐運行中必須監(jiān)視好爐膛負壓,并按照不同的變化情況做出正確的判斷,據此再及時地進行必要的調節(jié)和處理。
3.4排煙溫度的調節(jié)
排煙溫度低,表明鍋爐排煙余熱利用情況良好,但排煙溫度過低,就可能有某些不正常的現象出現。它包括:排煙溫度測點處有冷風進入,使得所測數值偏低;煙道過??諝庀禂堤?;鍋爐運行負荷太低;燃燒不良,爐膛溫度過低。排煙溫度降低后,就會造成尾部受熱面管壁低溫硫酸腐蝕、潰爛、穿孔的嚴重后果。所以,維持正常的排煙溫度應符合該鍋爐的設計值。
三、燃煤鍋爐常見的安全生產隱患及針對其安全隱患做出的相應安全措施
事故的造成主要因素是人的不安全行為和物的不安全因素。下面分析一下燃煤鍋爐常見的安全生產隱患。
1.鍋爐水位事故及預防鍋爐水位事故的安全措施
1.1鍋爐水位事故的危害
這是鍋爐中常見的多發(fā)事故,據統(tǒng)計,全國發(fā)生的嚴重缺水事故,約占鍋爐事故總數的56%。鍋爐發(fā)生嚴重缺水事故時,會使鍋爐受壓部件大面積變形破壞,如果處理不當,還會導致開裂爆炸。
1.2預防鍋爐水位事故的安全措施
1.2.1確保汽包水位計指示正確,水位保護可靠投入。
(1)當汽包變送器水位計有一套發(fā)生故障時,首先應維持鍋爐穩(wěn)定運行,避免加減負荷和進行重大操作,聯(lián)系儀表人員盡快處理,處理時必須辦理工作票并寫明故障原因、處理方案和危險因素控制措施等,如8h內不能恢復正常運行時應制定措施,經生產廠長批準后允許延長工期至24小時。
(2)按規(guī)程要求對汽包水位計進行零位校驗,當各水位計偏差大于30mm時,應立即匯報,并查明原因予以消除。
(3)進行水位計校驗時,運行人員和校驗人員要密切配合,并要求機組負荷在滿負荷情況下且運行穩(wěn)定。
(4)在運行中當發(fā)現汽包水位大幅度變化時,應首先分析水位變化的原因,不能盲目操作,如汽包水位變化超過規(guī)定值而保護拒動時應執(zhí)行緊停。
1.2.2 汽包水位保護
(1)在鍋爐啟動前和停爐前應進行實際傳動校驗。用上水方法進行高水位保護校驗,用排污門放水的方法進行低水位保護校驗,禁止采用信號短接的方法校驗。
(2)在鍋爐啟動前如果汽包水位保護不完整,鍋爐禁止啟動。
(3)汽包水位保護的投退必須嚴格執(zhí)行審批制度。
1.2.3保證鍋爐給水系統(tǒng),鍋爐啟動前應對有關閥門進行開關試驗,發(fā)現問題及時聯(lián)系處理。
1.2.4電動給水泵保持正常備用狀態(tài),按規(guī)程進行定期切換試驗和檢查。失去備用時要制定相應的安全運行技術措施,限期恢復投入備用。
1.2.5按規(guī)程要求調整鍋爐燃燒、給水,保證汽包水位正常。
(1)鍋爐正常運行中要加強對汽包水位的監(jiān)視,給水調節(jié)應保持自動控制方式,經常檢查給水系統(tǒng)的工作情況是否良好,發(fā)現自動異?;蛩划惓r要及時將自動改為手操,并聯(lián)系熱工處理。
(2)鍋爐付操應嚴格監(jiān)視水位。如給水投自動,給水自動調節(jié)閥應保持適當開度,使之有足夠的調節(jié)幅度。當給水管道基本開足,應特別注意給水壓力,經常對照給水與蒸汽流量,防止水位猛升猛跌。
(3)加減負荷要按照規(guī)程規(guī)定進行,大幅度改變負荷后要穩(wěn)定10-15分鐘,以防止因燃燒的變化而導致汽包水位大幅度波動。
1.2.6以下情況容易引起汽包水位的變化,運行中要引起注意:
(1)負荷增減幅度過快;
(2)安全門動作;
(3)燃料增減過快;
(4)啟動和停止給水泵時;
(5)給水自動失靈;
(6)承壓部件泄漏。
1.2.7給水閥門的總泄漏量應不大于40t/h。
1.2.8給水管切換或停復役操作應有主操或班長監(jiān)護。
1.2.9開停爐應安排專人看水。
1.2.10給水壓力低于10.5Mpa(,經采取措施,水位仍低于-100mm,不能維持水位時,應聯(lián)系班長啟動給水泵。
1.2.11汽包事故放水閥應處于完好狀態(tài)。
1.2.12經常進行反水位事故演習,熟悉叫水法。
2 受熱面爆管事故
2.1受熱面爆管事故的危害
這是指水冷壁和對流管束的管子破裂事故,其事故癥狀是爐內煙道內發(fā)生爆破聲或噴汽聲,緊接著爐內出現正壓,汽水帶煙火從爐門等處噴出,水位急劇下降,如處理不及時,會并發(fā)缺水事故,所以發(fā)生嚴重爆管時,必須采取緊急停爐措施。
2.2 預防鍋爐爆管的安全措施
2.2.1防止鍋爐超溫超壓
(1)鍋爐超水壓試驗和安全閥整定應嚴格按規(guī)程規(guī)定執(zhí)行。
(2)嚴禁鍋爐在安全閥解列的狀況下運行。
(3)加強運行操作維護工作,防止鍋爐超溫超壓。
(4)鍋爐升溫升壓過程中,過熱器疏水門全部開啟,待壓力達到規(guī)定值時再逐步關閉。
(5)鍋爐均勻上水,保持省煤器出口水溫度低于對應壓力下的飽和溫度20℃。
(6)按規(guī)定進行鍋爐各部位吹灰,保持受熱面清潔,避免受熱面大面積結焦或結渣。
(7)鍋爐啟動過程中,嚴格控制升溫、升壓速度,特別是在鍋爐啟動初期,暖爐時間要適當控制,加強對受熱面各部壁溫的監(jiān)視,當壁溫超限時,立即停止增加鍋爐燃燒。
(8)停爐后要可靠關閉各減溫水門,爐膛吹掃后停止送、引風機的運行,并關閉風門擋板使鍋爐自然冷卻。
(9)機組大小修后啟動前要進行汽包、過熱器活動試驗;鍋爐正常運行中每6個月進行活動試驗一次,確保其能可靠動作。
(10)正常運行中認真巡檢,發(fā)現泄漏要及時匯報。
(11)發(fā)現受熱面有泄漏時,應申請停爐,以避免擴大事故。
(12)建立鍋爐超溫超壓臺帳,并詳細記錄鍋爐超溫超壓的原因。
(13)發(fā)現受熱面超溫超壓要盡快采取措施,如采取措施無效且保護拒動時應執(zhí)行緊停。
2.2.2防止受熱面大面積腐蝕。
(1)嚴格化學監(jiān)督,鍋爐啟動時水質不合格不上水;正常運行中,汽包連排電動門保持開啟狀態(tài),當發(fā)現水質超標時要及時開啟水冷壁下聯(lián)箱排污門排污。
(2)按規(guī)定進行停爐保養(yǎng)。
(3)停爐放水要采用熱爐放水的方法,放水時各空氣門、疏水門和放水門應開啟到位。
(4)優(yōu)化鍋爐燃燒調整,避免高溫腐蝕。
(5)嚴格給水回收標準,不合格的疏水不得回收。
(6)防止爐外管道爆破。發(fā)現爐外管道泄漏要及時匯報。對管系振動、水擊等現象要及時分析原因并及時處理。
2.2.3防止爐本體和管道膨脹受阻。
(1)點火及升壓過程中記錄、檢查爐本體、汽包和管道膨脹的膨脹情況。
(2)啟動初期保持燃燒均勻,防應止因燃燒偏差引起過大的膨脹偏差。
2.2.4嚴禁鍋爐超負荷運行。
2.2.5運行的高壓高溫管道應做到下列安全措施:
(1)保溫完整;
(2)嚴禁水淋到高溫高壓管道上;
(3)禁止利用高壓高溫管到作為起吊點;
(4)禁止碰撞和敲打高溫高壓管道,禁止在高溫高壓管道上堆放雜物;
(5)定期檢查支吊架和支座的膨脹情況,發(fā)現膨脹異常應及時匯報;
(6)高壓高溫管道投入運行前暖管要充分,要正確進行疏水,避免發(fā)生水沖擊。
2.2.6鍋爐開停爐時應做到下列各點:
(1)開停爐要嚴格按照開停爐曲線控制升壓或降壓速度,嚴禁汽壓大幅升降;
(2)開爐或停爐應對角投用或停用點火油槍,以免鍋爐受熱不均、膨脹不一而造成設備損壞;
(3)開停爐時應精心調整鍋爐水位,防止發(fā)生因低水位破壞水循環(huán)而造成的受熱面過熱爆管;
(4)合理調整減溫水,防止屏過進口汽溫超過規(guī)程規(guī)定。使用減溫水要避免大開大關。
(5)要嚴格防止鍋爐超溫,決不允許鍋爐長期超溫運行。超溫后應按規(guī)定做好超溫記錄。
(6)鍋爐應按規(guī)定進行定期排污。
3鍋爐結焦
3.1 鍋爐結焦的嚴重性
鍋爐結焦是指鍋爐的灰渣在高溫下粘結在受熱面、爐墻、爐排之上,并越積越多。結焦會降低受熱面的吸熱能力,影響和破壞水循環(huán);使水冷壁金屬溫度下降或排煙溫度上升,對流受熱面結焦時,將使煙氣阻力上升,吸風機入口負壓增大,局部結焦時,將使熱偏差增大,局部管壁過熱。嚴重的結焦會妨礙燃燒設備的正常運行,被迫停爐,甚至釀成安全生產事故。
3.2防止鍋爐結焦的預防措施
3.2.1.選擇合理的運行氧量。
(1)鍋爐運行氧量即爐內的氧化或還原性氣氛,它對鍋爐的結焦有非常大的影響,如果鍋爐運行氧量偏低,爐內還原性氣氛較強,煤的灰熔點就會下降,鍋爐就容易結焦。這是因為灰熔點隨著鐵量的增加而下降,鐵對灰熔點的影響還與爐內氣體性質有關,在爐內氧化性氣氛中,鐵可能以三氧化二鐵形態(tài)存在,這時隨著含鐵量的增加,其熔點的降低比較緩慢;在爐內還原性氣氛中(氧量不足),三氧化二鐵 會還原成氧化鐵 ,灰熔點隨之迅速降低,而且氧化鐵最容易與灰渣中的SiO2形成熔點很低的SiO2,其灰熔點僅為1 065 ℃。當煤質有波動時,運行人員沒辦法根據實際情況進行調整,造成鍋爐燃燒配風方式不是處于優(yōu)化狀態(tài),特別是上層噴煤粉顆粒燃盡性差,有一部分大顆粒煤粉在爐膛出口處尚未燃盡,導致鍋爐爐膛出口煙溫偏高,結焦嚴重,由于爐膛截面大,熱負荷較??;當煤質變劣時,煤粉的燃盡性能適應能力不強。提高鍋爐運行氧量,避免爐內出現還原性氣氛。加強爐內吹灰工作,特別是重點區(qū)域要增加吹灰次數,如果運行氧量還偏低,必要時適當降低負荷。由于結焦的主要區(qū)域在爐膛出口處,此處容易堵塞煙道,增加煙氣阻力,引風機出力更顯不足,所以要防止結焦與還原性氣氛惡性循環(huán)的趨勢。機組檢修時,對空氣預熱器進行重點清洗,降低風煙道的阻力,提高風機的出力。
(2)選擇合理的爐膛出口溫度對鍋爐進行優(yōu)化燃燒調整試驗,對爐膛出口煙溫(或高溫受熱面管壁溫度)進行在線監(jiān)視,在保證主參數合格的前提下,建立在線的優(yōu)化運行指導系統(tǒng);通過合理調配各一次風和二次風的運行風門開度以及運行氧量,保證主參數合格和爐膛出口煙溫低于燃煤灰熔點的同時來保證蒸汽質量,從而防止爐膛出口結焦;通過對爐膛出口煙溫、過熱汽溫、鍋爐負荷、燃燒氧量、爐膛排煙溫度等各種運行參數的在線監(jiān)測,也可以評價鍋爐爐膛出口是否會產生結焦,從而防止在燃用不同煤種時鍋爐爐膛結焦,并能獲得最大的鍋爐效率。
(3)保證空氣和燃料的良好混合,避免在水冷壁附近形成還原性氣氛,防止局部嚴重積灰、結焦。當一、二次風的位置、風速、風量設計不合理時,盡管爐內總空氣量大,但仍會出現局部區(qū)域的熾熱焦碳和揮發(fā)分得不到氧量而出現局部還原性氣氛。當煤粉爐煙氣含氧量低于3%時,由于局部缺氧,將會使CO含量急劇增加。
(4)應用各種運行措施控制爐內溫度水平。鍋爐爐內溫度水平高,將使煤中堿金屬直接凝結在受熱面上會形成致密的強黏結性灰??稍诔跏蓟覍又行纬僧a生低熔點復合硫酸鹽反應的條件,還會使含有堿性化合物的積灰外表層黏結性增強,加速積灰過程的發(fā)展。煤灰呈熔化或半熔化狀態(tài),熔融灰會直接黏在受熱面上,產生嚴重結焦。措施:加大運行中過量空氣系數,增加配風的均勻性,防止局部熱負荷過高和產生局部還原性氣氛,調整四角風粉分配的均勻性,防止一次風氣流直接沖刷壁面,必要時采取降負荷運行。
(5)組織合理而良好的爐內空氣動力場是防止結焦的前提。當灰渣撞擊爐壁時,若仍保持軟化或熔化狀態(tài),易黏結附于爐壁上形成結渣,因此必須保持燃燒中心適中,防止火焰中心偏斜和貼邊。
(6)四角煤粉濃度及各燃燒器配風應盡量均勻。煤粉噴口煤粉量分配不均勻的狀況必然造成爐膛局部缺氧和負荷分配不均勻,在燃燒空氣不足的情況下,爐膛結焦狀況惡化。當燃燒器配風不均勻或者鍋爐降負荷,燃燒器缺角或缺對角運行時,爐內火焰中心會發(fā)生偏斜。運行時要盡量調平四角風量,避免缺角情況。
(7)要有合適的煤粉細度。煤粉粗,火炬拖長,粗粉因慣性作用會直接沖刷受熱面。再則,粗煤粉燃燒溫度比煙溫高許多,熔化比例高,沖墻后容易引起結焦。但是,煤粉太細也會帶來問題,一是電耗高,制粉出力受到影響,二是爐膛出口煙溫升高,易引起結焦。
(8)適當提高一次風速可以減輕燃燒器附近的結焦。提高一次風速可推遲煤粉的著火,可使著火點離燃燒器更遠,火焰高溫區(qū)也相應推移到爐膛中心,可以避免噴口附加結焦。提高一次風速還可以增加一次風射流的剛性,減少由于射流兩側靜壓作用而產生的偏轉,避免一次風直接沖刷壁面而產生結焦。注意一次風速的提高受煤粉著火條件的限制。
(9)爐膛出口溫度場應盡可能均勻。降低爐膛出口殘余旋轉,均勻的溫度分布可使密排對流管束中煙氣溫度低于開始結焦溫度。應用二次風反切來減少殘余旋轉。
(10) 摻燒不同煤種。煤種摻燒能在一定程度上綜合所摻煤種的灰焦特性。低灰熔點煤灰分仍在受熱面上沉積,但高熔點固態(tài)灰對受熱面有一定的沖刷作用,使沉積量降低。