亚临界锅炉炉底水封破坏工况分析

亚临界锅炉炉底水封破坏工况分析

雍建刚

内蒙古岱海发电有限责任公司雍建刚

.内蒙古京能盛乐热电有限责任公司马晓君

【摘要】本文对岱海电厂锅炉破坏炉底水封在线处理捞渣机故障操作过程进行总结性分析，为以后处理捞渣机事故提供借鉴。

【关键词】捞渣机；破坏；水封；亚临界

1引言

近几年来，电厂供煤紧张的问题越来越严重，部分电厂都采用掺烧的办法来缓解供煤紧张，锅炉掺烧主要分为炉内掺烧和炉外掺烧，在缓解了供煤紧张的同时，也带来了很多后续的问题。如锅炉容易结焦，锅炉排渣量大，造成刮板捞渣机频繁出现故障等。2011年06月19日，岱海电厂二号机组捞渣机故障，需破坏炉底水封才能处理，通过分析研究，提出了在锅炉运行中在线破坏炉底水封的处理方案，并成功处理了捞渣机故障，为以后类似的事故处理积累了经验。

2系统介绍

岱海电厂一期锅炉采用亚临界参数、自然循环、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢构架的型单汽包锅炉，型号为B&WB—2028/17.5—M。每台机组配备一台刮板捞渣机，燃烧系统采用正压直吹式制粉系统，一台锅炉配备六台ZGM123G型中速辊式磨煤机，前后墙采用对冲燃烧方式。

3破坏炉底水封采取的主要措施

针对破坏炉底水封后大量空气进入炉膛，会造成燃烧变差，火焰中心上移，排烟温度升高，主、再热汽温升高等情况，在此次破坏炉底水封处理捞渣机故障的工作中，主要采用了对锅炉排渣口进行封堵的方法，利用一大片帆布将锅炉排渣口封住。这就相当于从锅炉从底部被罩住，锅炉落渣被帆布接住，不会落到捞渣机槽体上，这样就起到了替代炉底水封的作用。主要采取的防范措施有以下几点：

1)将#2机组出力降至180MW～200MW维持稳定，减少锅炉渣量。

2)在锅炉排渣口处用帆布将排渣口封堵好，防止水封破坏后大量空气进入炉膛。因帆布悬挂在锅炉排渣口，需要特别注意做好防止帆布忽然脱落的工作，避免锅炉运行中产生的渣在帆布上积存过多，造成帆布脱开。设专人监视帆布上部积灰和帆布下坠情况。

3)在水封破坏前将锅炉负压调整至+200Pa，防止破坏水封后空气从帆布不严密地方大量漏入。

4)投入B磨等离子系统运行，并视燃烧情况投入油枪助燃。

5)安排专人负责监视和调整炉膛负压、蒸汽温度、金属壁温、空预器入口烟气温度（不超388℃）等参数。

4处理主要经过

在处理的过程中，采用帆布替代炉底水封的方法起到了很好的效果，不停炉在线破坏炉底水封没锅炉运行参数没有产生影响，但在进行炉底水封恢复工作时，因锅炉排渣口处用帆布将排渣口封堵，随着锅炉燃烧产生的渣在帆布上方积聚，封堵排渣口的帆布一侧突然掉落，造成大量空气漏入炉膛，对锅炉燃烧情况产生了较大影响。

4水封破坏及恢复过程分析

4.1.水封破坏前后主要参数对比：

在破坏水封过程中，由于采取措施比较到位，锅炉排渣口处用帆布将排渣口封堵好，且封堵比较严密，加之提前将炉膛负压控制在正压（+200Pa左右）状态，使得整个水封破坏过程中各参数变化比较平稳，没有发生较大的扰动。其中机组负荷由189MW降至183MW，主蒸汽温度及再热蒸汽温度略有上涨，排烟温度略有升高，说明水封被破坏后火焰中心略有升高，但变化幅度比较小.

4.2水封恢复前后过程分析

4.2.1水封恢复前后各参数的变化如图2所示：

4.2.2水封恢复前后主要参数对比：

在进行炉底水封恢复工作时，因锅炉排渣口处用帆布将排渣口封堵，随着锅炉燃烧产生的渣在帆布上方积聚，封堵排渣口的帆布一侧突然掉落，造成大量空气漏入炉膛，对锅炉燃烧情况产生了较大影响。

从图2中可以看出，帆布脱落后，机组负荷从181MW快速下降至113MW。主要原因是炉底排渣口进冷风，导致炉膛火焰中心抬高，炉内燃烧及换热工况发生改变，炉膛水冷壁辐射换热减弱，导致汽包压力、主汽压力下降，机组负荷下降。同时，因为火焰中心被抬高，水冷壁吸热量变少，水冷壁管中的汽泡变少，造成汽包水位快速下降，从-19mm快速降至-142mm。

炉底排渣口吸入的大量冷风，不但抬高火焰中心，也使得炉内富氧燃烧，过量空气系数增大，实际总烟气量大于测量显示的烟气量，导致水平烟道、尾部烟道受热面换热增强。空预入口烟温从290℃上升至320℃，主汽温度由499℃涨至532℃,再热汽温度由505℃涨至559℃。对于汽温的调整，需要提前控制，炉底大量往炉膛漏空气，火焰中心上移明显，过、再热汽温会有比较明显的上涨，一旦发现炉底漏空气，应立即关小再热器烟气调节挡板，并开大过热器减温水对汽温进行提前控制。

5总结

从这次深度降负荷在线破坏炉底水封处理捞渣机故障的经过来看，用帆布将排渣口封堵好，并能保证漏风量不大的情况下，完全可以实现在线破坏炉底水封，并能维持锅炉安全运行。此次处理经过，在破坏水封时各主要参数变化比较平稳。在恢复炉底水封过程中，因帆布上积渣过多，而帆布未能很好的固定，造成帆布忽然脱落，大量空气从炉底进入炉膛，对锅炉燃烧造成较大扰动，但仍在可控范围内。这次深度降负荷在线破坏炉底水封处理捞渣机尝试也为大容量机组正常运行中破坏炉底水封提供了参考。

破坏炉底水封对燃烧影响最大的时段集中在水封破坏瞬间，此时应密切监视炉膛稳燃情况，以及炉膛负压、主再热汽温、给水自动调节是否正常，燃烧不稳及时投油助燃。如炉膛负压有较大上升，可在100～150t/h范围降低送风机出力但不能为了维持氧量无限降低送风量，在负压稳定后应恢复风量。

汽温（壁温）控制策略：如发现炉膛负压冒正或负荷下降等现象时，立即关小再热器侧烟气挡板，过调过热器侧减温水调门以适应火焰上移影响，一旦超温，将很难控制。

参考文献：

[1]电站锅炉原理容銮恩袁镇福刘志敏田子平中国电力出版社