董先平,毛國群
(華能國際電力股份有限公司長興電廠,浙江 湖州 313100)
在現(xiàn)今600 MW機(jī)組中,制粉系統(tǒng)基本都采用直吹式中速磨煤機(jī).制粉系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到機(jī)組的安全.喜萊雅電廠中速磨煤機(jī)采用的是上海重型機(jī)械廠制造的HP1103碗式中速磨煤機(jī),自2012年3月正式投入使用以來,僅在2012年7月份就發(fā)生了數(shù)次磨煤機(jī)內(nèi)部爆炸著火和煤粉管爆炸事故.
由于原煤價(jià)格高企,國內(nèi)電力企業(yè)都采用混煤燃燒,將熱值較高的煤種和低熱值煤種摻燒.喜萊雅電廠也是采用混煤摻燒,其中褐煤占很大的比例.褐煤的揮發(fā)份高達(dá)40%,且水份達(dá)30%以上.既要保證干燥出力,又要防止磨煤機(jī)出口溫度過高,這兩者的調(diào)整達(dá)不到平衡,就極易發(fā)生爆炸.
在正常運(yùn)行中,磨煤機(jī)進(jìn)口風(fēng)量一般在110 T/H.在減負(fù)荷過程中,一次風(fēng)量減少幅度過大,磨煤機(jī)內(nèi)部和煤粉管道中一次風(fēng)速不足以維持煤粉的懸浮,煤粉會(huì)在磨煤機(jī)內(nèi)和管內(nèi)沉積,造成磨煤機(jī)和煤粉管道堵塞,并引起自燃爆炸.如今年8月26日下午13時(shí),1#機(jī)組減負(fù)荷過程中,A磨煤機(jī)給煤量從60 T/H減少到45 T/H,進(jìn)口風(fēng)量突然減少到70 T/H,磨煤機(jī)煤粉氣流流速低,積粉量加大或者濃度剛好在煤粉濃度的爆燃區(qū)域內(nèi).當(dāng)時(shí)磨煤機(jī)出口溫度并不是很高,但進(jìn)口的積粉引起爆炸,將磨煤機(jī)進(jìn)口伸縮節(jié)炸開1個(gè)口子.
由于擔(dān)心磨煤機(jī)出口溫度高引起爆炸,磨煤機(jī)出口溫度經(jīng)常低于規(guī)定值工況下,工作時(shí)間過長.磨煤機(jī)出口溫度過低,煤粉得不到足夠的干燥,附著在磨煤機(jī)與煤粉管道上,造成煤粉管的堵塞和自燃甚至爆炸.
給煤機(jī)經(jīng)常發(fā)生不下煤的現(xiàn)象.原煤倉沒有安裝振打裝置,且沒有合理安排磨煤機(jī)的啟停,導(dǎo)致原煤倉長時(shí)間積粉自燃.自燃的原煤落入磨煤機(jī)就會(huì)發(fā)生爆炸.
由于設(shè)備安裝工藝較差,熱風(fēng)門經(jīng)常機(jī)械卡澀,導(dǎo)致風(fēng)門經(jīng)常要手動(dòng)操作,每當(dāng)發(fā)生堵磨斷煤時(shí),如運(yùn)行人員調(diào)整不及時(shí),就會(huì)引起煤粉溫度高和濃度高而發(fā)生制粉系統(tǒng)爆炸.
在燃用高揮發(fā)份的褐煤時(shí),煤粉細(xì)度在23%左右,細(xì)度過小也是導(dǎo)致易引起煤粉爆炸和燃燒器噴口燒壞的原因之一.此外,原煤雜物較多,經(jīng)常堵塞磨煤機(jī)內(nèi)分離器,引起磨煤機(jī)內(nèi)部積粉,制粉出力降低,達(dá)到一定溫度和濃度,也是引起制粉系統(tǒng)爆炸的原因.
磨煤機(jī)的風(fēng)門調(diào)節(jié)一定要投入自動(dòng).當(dāng)班運(yùn)行人員要有意識(shí)地檢查磨煤機(jī)冷熱風(fēng)總門,以及各調(diào)節(jié)風(fēng)門能否開啟自如.
磨煤機(jī)電流及磨碗壓差的變化要密切關(guān)注,根據(jù)鍋爐負(fù)荷變化的信號(hào)首先是調(diào)整給煤機(jī)的給煤量,并相應(yīng)調(diào)節(jié)一次風(fēng)的流量和風(fēng)速.在40%~100%磨煤機(jī)運(yùn)行負(fù)荷范圍內(nèi),磨煤機(jī)通風(fēng)量與磨煤機(jī)負(fù)荷率間呈線性關(guān)系,但對(duì)制粉系統(tǒng)最小通風(fēng)量的要求,決定了通風(fēng)量必須維持在額定值的70%,另外,一次風(fēng)量不要大幅度調(diào)整,保持一次風(fēng)母管壓力穩(wěn)定,維持磨煤機(jī)正常通風(fēng)量.
磨煤機(jī)給煤量
對(duì)高揮發(fā)份(如揮發(fā)份高于30%以上的煤種),煤粉可磨得粗些,把煤粉細(xì)度控制在35%~40%左右為宜.
及時(shí)了解加倉煤質(zhì)參數(shù),以便準(zhǔn)確計(jì)算給煤量,對(duì)影響備用制粉系統(tǒng)的各個(gè)因數(shù)加以關(guān)注,A、B倉盡量配低揮發(fā)份高熱值的煤種,保持下層燃燒的穩(wěn)定.盡量避免原煤在倉內(nèi)長時(shí)間停留,防止原煤自燃.監(jiān)視原煤倉的溫度變化,發(fā)現(xiàn)有溫度升高的趨勢,及時(shí)采取壓煤或加快該煤倉的用煤量.對(duì)原煤倉不定期進(jìn)行清理,在磨煤機(jī)停運(yùn)后,對(duì)磨煤機(jī)的內(nèi)部進(jìn)行清理,防止內(nèi)部積粉和雜物堵塞.加強(qiáng)對(duì)倉位的監(jiān)視,防止突然斷煤引起磨煤機(jī)出口溫度升高.
低負(fù)荷時(shí)要保持磨煤機(jī)的給煤量不低于滿負(fù)荷時(shí)的50%,所以盡量在低負(fù)荷時(shí)停運(yùn)上面幾層粉管所對(duì)應(yīng)的磨煤機(jī),保持運(yùn)行磨煤機(jī)的高負(fù)荷運(yùn)行.
原煤中的水分遇到溫度較低的冷管道會(huì)產(chǎn)生結(jié)露,粉粘貼在管道內(nèi)壁增加流動(dòng)阻力,嚴(yán)重時(shí)可能引起旋風(fēng)分離器的堵塞,所以在磨制高揮發(fā)份的煤種時(shí),磨煤機(jī)出口溫度不得高于75℃,也不得低于60℃.磨煤機(jī)停運(yùn)時(shí)必須抽凈余粉,停運(yùn)磨煤機(jī)時(shí)如不將余粉抽凈,重新啟動(dòng)時(shí)自燃的煤粉懸浮起來,會(huì)造成制粉系統(tǒng)爆炸.停運(yùn)磨煤機(jī)時(shí)抽凈余粉,不僅是防止自燃和爆炸的一項(xiàng)措施,而且也為磨煤機(jī)的重新啟動(dòng)創(chuàng)造了條件.重新啟動(dòng)時(shí),可以減小對(duì)爐膛燃燒的擾動(dòng),保持燃燒的相對(duì)穩(wěn)定,因此制粉系統(tǒng)停運(yùn)時(shí)必須待到空載電流后再吹掃10 min以上.
巡檢人員加大對(duì)制粉系統(tǒng)的巡查力度,檢查制粉系統(tǒng)的漏風(fēng)漏粉現(xiàn)象,對(duì)粉管的彎頭處,伸縮節(jié)等處進(jìn)行定期測溫檢查,發(fā)現(xiàn)異常立即匯報(bào).在巡查過程中做好安全防護(hù)工作,防止制粉系統(tǒng)突然爆炸,危害人身安全.
在制粉系統(tǒng)發(fā)生爆炸或燃燒后,要立即停運(yùn)該磨煤機(jī),發(fā)生著火要立即用蒸汽進(jìn)行滅火.對(duì)該磨煤機(jī)內(nèi)部和粉管進(jìn)行徹底的清理后方可再次啟動(dòng).
根據(jù)以上措施,我們還制定了運(yùn)行優(yōu)化卡(表1),在各個(gè)負(fù)荷階段制定磨煤機(jī)運(yùn)行調(diào)整措施,供運(yùn)行人員參考.
表1 運(yùn)行優(yōu)化表
雖然印度的氣候環(huán)境和中國有所不同,但是,設(shè)備和煤質(zhì)與我們國內(nèi)還是差別不大.在采取了上述措施后,1#和#2機(jī)組的12臺(tái)磨煤機(jī)發(fā)生爆炸的事故大幅減少.偶爾一次爆炸,還是由于熱風(fēng)門卡澀的原因引起的.
制粉系統(tǒng)的安全運(yùn)行影響著機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定及爐內(nèi)燃燒工況的穩(wěn)定.對(duì)于燃用高揮發(fā)份和高水份的煤種,還是要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),避免爆炸起火事件的頻繁發(fā)生.
[1]張磊,李廣華.超超臨界機(jī)組鍋爐設(shè)備與運(yùn)行[M].北京:中國電力出版社,2008.