李衍平
(華電國際萊城發(fā)電廠,山東 濟南 271199)
2014年3月12日16:30,電網(wǎng)調(diào)度命令某4號機組啟動。21:30,該4號爐添加床料完畢,流化試驗合格,目測床料表面平整,床料厚度700 mm。22:40,鍋爐啟動投油點火。
3月13日04:05,4號鍋爐下層平均床溫為520.6 ℃,達到投煤允許條件后投運C給煤機,04:30投運B給煤機,05:46投運A給煤機,總煤量控制在22 t/h左右。05:35主蒸汽壓力為2.74 MPa,主蒸汽溫度為345 ℃,汽輪機掛閘沖轉(zhuǎn),06:39機組與系統(tǒng)并列。07:06運行人員發(fā)現(xiàn)鍋爐有結(jié)焦現(xiàn)象,立即采取加大流化風量并聯(lián)系檢修人員疏通就地排渣管等措施,經(jīng)處理無效,11:00機組解列停運。搶修后于3月19日05:12恢復并網(wǎng)[1-4]。
鍋爐為465 t/h超高壓、自然循環(huán)、單爐膛、一次再熱、平衡通風、露天布置、鋼架雙排柱懸吊結(jié)構(gòu)、燃煤、固態(tài)排渣循環(huán)流化床汽包爐,型號為HG-465/13.7-L.PM7,由哈爾濱鍋爐廠有限責任公司制造。鍋爐主要由爐膛、高溫絕熱旋風分離器、雙路回料閥和尾部對流煙道組成。鍋爐啟動采用床上和床下相結(jié)合的方式,床上、床下各布置4只燃燒器。油槍均為蒸汽霧化高能電子點火油槍,燃用0號輕柴油,油壓為1.38 MPa。
具備條件后,檢修人員打開人孔門檢查發(fā)現(xiàn)4號爐左側(cè)有較多焦塊。
查閱啟動過程有關(guān)運行參數(shù)曲線情況進行分析[5-7]。本次鍋爐點火過程中,最初投運4支床下點火油槍。
05:00,A分離器回料閥開始返料,回料溫度由64 ℃升至124 ℃,左側(cè)平均床溫由848 ℃緩慢下降至626 ℃,運行人員增加給煤量來提高床溫。06:07左側(cè)床溫開始明顯上升,運行中單點最高溫度達1040 ℃,由于床溫高,運行人員依次切除1號、3號、2號床下點火油槍。
06:17,隨著回料器回料量逐步增多,A分離器回料閥回料溫度由124 ℃升至166 ℃,左側(cè)床溫開始明顯下降。06:24:24爐膛左側(cè)床溫下降后,增大A給煤機出力,06:41左側(cè)床溫平均降至406 ℃,燃燒器密相區(qū)下部床溫繼續(xù)降至244 ℃。
為提高床溫,投入1號、2號床下點火油槍,前期加入的煤吸熱后迅速燃燒,致使床溫迅速上升,運行人員切除運行的1號、2號床下點火油槍,06:59左側(cè)床溫升至1100 ℃以上,判斷此時爐膛內(nèi)局部已經(jīng)結(jié)焦,07:06運行人員立即采取加大流化風量并聯(lián)系檢修人員疏通就地排渣管等措施,但結(jié)焦的焦塊無法排出,機組被迫停運。
結(jié)焦發(fā)生后,分別對投煤的A、B、C給煤機煤樣取樣化驗灰融點,變形溫度分別為1290 ℃、1162 ℃、1154 ℃,均略低于設(shè)計值1380 ℃,但煤質(zhì)因素并不是造成本次鍋爐結(jié)焦的主要原因。
根據(jù)啟動過程分析,鍋爐點火啟動最初投運4支床下點火油槍,在06:07左側(cè)床溫開始明顯上升后依次切除1號、3號、2號床下點火油槍,從06:17開始回料量逐步增加,致使爐內(nèi)左側(cè)床溫持續(xù)下降,06:24運行人員未采取首先投油槍提高床溫再加煤措施,而是直接增加A給煤機出力,導致床溫進一步下降(06:41左側(cè)床溫降至406 ℃后實際加入的燃煤不再著火),06:54運行人員再次投入1號、2號床下點火油槍來提高床溫,導致前期加入的積存燃煤突然劇烈燃燒,左側(cè)床溫迅速上升,06:59左側(cè)床溫升至1100 ℃以上,過高的床溫導致爐床左側(cè)局部區(qū)域出現(xiàn)結(jié)焦。
綜合分析認為,在鍋爐啟動投煤過程中,運行人員未能做到密切監(jiān)視氧量和床溫參數(shù)變化,在床溫下降后采取處理措施不當,特別是在左側(cè)床溫低于520 ℃時未能及時投油并減少燃煤量,反而繼續(xù)增加燃煤導致床溫進一步下降,爐內(nèi)燃煤燃燒不良并大量積聚,后來在床溫下降到較低水平時再次投油,致使爐內(nèi)積累的大量可燃質(zhì)迅猛燃燒,使床溫失控導致出現(xiàn)結(jié)焦。
a.運行規(guī)程執(zhí)行不嚴格。如該企業(yè)運行規(guī)程中機組冷態(tài)啟動時,投煤操作規(guī)定“以10%的給煤量(脈動)給煤,即給煤90 s后(以給煤口下煤為準),停止給煤,約3 min后觀察床溫變化,如床溫上升,同時氧量減小時,可證明煤已開始燃燒[8-10];再以90 s給煤,停90 s的脈沖形式給煤,床溫持續(xù)增加4~6 ℃/min,氧量減小3%~4%,可以較小的給煤量連續(xù)給煤”。通過本次啟動過程來看,并未得到嚴格執(zhí)行落實,人員安全意識不強。
b. 防結(jié)焦措施制定不完善、不細致,對床溫異常波動的處理措施針對性不強,對床溫變化的操作不能量化,不能正確指導人員操作。2009年3月該企業(yè)制定的《防止3、4號爐啟動過程中結(jié)焦的措施》中規(guī)定“啟動過程中,嚴密監(jiān)視回料閥返料情況,注意防范大量回料造成床溫突降,若回料溫度明顯上升同時床溫下降,可短時開大高壓流化風泄壓閥進行控制”??梢姴⑽疵鞔_規(guī)定參數(shù)變化大小及應(yīng)采取的相應(yīng)措施,另外啟動過程中回料閥開始返料后出現(xiàn)床溫波動大,屬于正常現(xiàn)象,此時運行人員不應(yīng)憑經(jīng)驗進行調(diào)整。
c.基礎(chǔ)管理不到位。在歷次鍋爐點火中都存在回料閥返料時床溫降低情況,技術(shù)管理人員對運行操作是否規(guī)范未有明確指導意見,也未對規(guī)程、防范措施有關(guān)內(nèi)容及時修訂完善。發(fā)現(xiàn)床溫波動異常后,未能及時巡檢爐內(nèi)著火情況,并采取有效措施。
實際運行中電廠管理人員應(yīng)及時清理爐膛內(nèi)焦塊,疏通結(jié)焦區(qū)域風帽;完善防止鍋爐結(jié)焦措施,并納入運行規(guī)程,正確指導運行人員具體操作;強化運行人員基本業(yè)務(wù)技能培訓,切實提高人員操作水平。嚴格執(zhí)行措施規(guī)定后,應(yīng)全方位、多角度監(jiān)視鍋爐參數(shù)變化,保證后續(xù)鍋爐穩(wěn)定燃燒。