电站锅炉混煤掺烧事故原因分析与预防.pdf

第29卷/2009年第2期
湖南电カ
安全与综合
电站锅炉混煤掺烧事故原因分析与预防
雷罴線1,段学农',朱光明,孙海峰2,刘振联
(1.湖南省电力公司试验研究院,湖南长沙410007;2.湖南华电长沙发电有限
公司,湖南长沙410203;3.国电益阳发电有限公司,湖南益F月413000)
摘要:介绍了在混渫掺过程中,不同类型电站锅炉发生的几起制粉系统、燃烧设备
爆炸或娆损事故,通过分析,查明事故的主要原因是混牒掺烧控制不当、入炉质变化
大、运行调整不及时。从混渫掺烧管理、燃娆调整等方面提出了有效的预控措施,避免
了类似事故的发生。
关键词:混煤掺燒;制粉系统;爆炸;燃娆设备;烧损
中图分类号:TK22.1文献标识码:B文章编号:1008-0198(2009)02-0031-03
1直吹式制粉系统爆炸事故及原因
烧器连接处铸造件破碎,E3燃烧器损坏,E磨煤
机两端容量风门了有轻微损坏。
某电厂2x600M机组锅炉系东方锅炉(集1.2事故原因分析
团)有限公司生产的DG1900/25.4-Ⅱ1型超临界
受媟炭市场影响,该厂入厂煤质极杂,无烟
参数变压直流本生锅炉,采用正压直吹式制粉系煤、贫煤、烟煤都占有一定比例,为满足燃用贫煤
统,前后墙对冲燃烧方式,与之配套的是6台上海的设计要求,电厂采用“炉前掺混”的方法实行
重型机器厂有限公司生产的BBD4060双进双出磨混煤掺烧。电厂按煤质将人厂煤分堆堆放,在煤场
煤机。设计燃用山西潞安矿业集团有限公司贫煤。不具备可靠的掺配设备的情况下,采用2台斗轮机
1.1事故情况介绍
同时取不同煤种在皮带上掺混的方式来满足发热量
)1号锅炉A磨煤机制粉系统爆炸
和挥发分要求,2次爆炸时的上煤方式均为湖南无
2008年04月14日8:00,1号锅炉A磨煤机烟煤(干燥无灰基挥发分8%~9%)和陕西或山
断煤,非驱动端一次粉管温度131℃,为保证一次西烟煤(干燥无灰基挥发分22%~38%)按1:1
风速,旁路风门开度由16%开至43%(容量风门比例混配。这种皮带混配煤方式对堆放管理和现场
维持在18%)。8:14各一次粉管风速由18m/s突操作的要求很高,掺配出的入炉煤很难做到均匀稳
然上升至43m/s,炉膛负压由-169Pa突升至定,煤质波动大,个别时段挥发分严重偏高(事
1014Pa;现场有异常响声,确认A磨发生制粉系故发生后分离器煤粉取样化验干燥无灰基挥发分均
统爆炸。事后检査发现A磨煤机两端容量风门和大于22%)或偏低。
热风隔绝门均有不同程度损坏。
这2起制粉系统爆炸事故中,1起发生在长时
(2)2号锅炉制粉系统爆炸
间断煤后,1起发生在停磨过程中。长时间断煤和
200年04月14日10:00,2号锅炉停炉空仓停磨抽粉时,磨煤机内煤粉非常细,氧浓度增加
过程中,E磨停磨时为加快磨煤机吹扫进度,于(2次都是在未进煤时又增加了进磨风量),加上出
10:17将驱动端容量风门由25%开至41%,此时一口温度控制过高(均高于100℃),水分降低,又
次粉管温度101℃,几秒钟后,E磨各一次粉管风由于掺混不当造成人磨煤挥发分较高,而且制粉系
速由20m/s突升至4.1m/s,炉膛负压由统中,一般很难避开可能引起爆炸的浓度范围。氧
151Pa突升至+768Pa;现场有异常响声,确认浓度、煤粉浓度、煤粉细度、燃料挥发分含量、煤
E磨发生了爆炸。事后就地检査确认E3粉管与燃粉所含水分、风粉混合物温度这些煤粉爆燃的条件
收稿日期:2009-02-04
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都具备了,当然会发生爆炸事故。
烧器燃用高挥发分煤种或低挥发分煤种,会给燃烧
2中储式制粉系统燃娆设备烧损事故的经济性、安全性带米不利影响o
该电厂长期燃用贫煤和无烟煤,因此运行人员
及原因
对燃用烟煤在风速、风温甚至配风控制等方面经验
某电厂锅炉系哈尔滨锅炉厂引进美国CE公司不足,再加上给粉机等燃烧设备运行状况不佳,最
技术设计制造的HG-1025/18.2-YM13型亚临界终导致部分燃烧器全烧烟煤时设备烧损事故的发
压力中间再热自然循环汽包锅炉,采用传统的四角生2。
切圆燃烧方式。共5层20个一次风喷嘴,其中A,
B,E层为宽调节比上、下浓淡燃烧器;C,D层
3预防控制措施及效果
为双通道煤粉燃烧器。设计为单炉膛、Ⅱ型布置、
以上事故的主要原因都是在掺烧烟煤时,混煤
平衡通风,采用中间仓储式热风送粉,配有4台掺烧方式或操作不当造成入炉煤挥发分较高,由于
DTM3570型钢球磨煤机。
运行控制方面未按照实际煤质情况做出及时调整,
2.1烧损事放介绍
最终造成事故发生。为防止类似事故的发生,在混
2008年2月16日至20日,1号锅炉C1,C2煤掺烧、运行调整、检修管理3个方面提出并实施
等多个燃烧器和号炉C2,3,A等6个燃烧器了预防控制措施,使制粉系统、燃烧系统安全得到
的炉外管及侧旁二次风箱相继发生烧红现象,严重了保证,没有再发生相应的事故。
者出现风粉管与风箱接口处和周围风箱向外漏粉起3.1混掺烧管理
火,1号锅炉被迫停炉,2号锅炉也被迫停运多个
在煤炭卖方市场的大环境下,火电厂的煤源得
燃烧器,锅炉带负荷能力和安全稳定运行受到了严不到保证,入炉煤与设计煤种偏差大的情况很普
重的成胁。经检査,上述燃烧器存在喷口堵焦、烧遍。为保证锅炉的安全、稳定、经济运行,采取混
损,其风、粉通道和外框体已存在不同程度变形、煤掺烧是必然的。各火电厂根据实际情况可采取不
烧脱、烧穿情况。
同的混煤掺烧方式,但一定要保证掺混煤质的均匀
2.2事故原因分析
性和稳定性,使人炉煤发热量及挥发分尽量接近设
由于受煤炭市场影响,电厂购入大量低位发热计值,这需要规范和提高在燃煤堆放、上煤操作、
量为12000~14000kJ/kg、干燥无灰基挥发分部门协调等方面的管理。
30%以上的劣质烟煤,并采用“分磨制粉、仓内
电厂要根据自身条件和掺烧煤种的不同选择不
掺混、炉内混烧”的混煤掺烧方式。具体为:A,同的掺混方式,对于煤质特性差异较大的煤种,
D磨煤机磨制高挥发分劣质烟煤,B,C磨煤机磨“分磨制粉、炉内掺烧”以及“分磨制粉、仓内掺
制低挥发分无烟煤种,A,B磨的煤粉进1号粉仓混”都是非常好的掺烧方式(?,不管采取哪种掺
混合,C,D磨的煤粉进2号粉仓混合。这种掺混烧方式,均应考虑制粉系统启停对混煤掺烧比例的
方式在正常情况下能很好地解决多煤种带来的燃烧影响,避免全烧无烟煤或烟煤的情况发生,并儆好
不稳、带不起负荷、无烟煤粉粗、飞灰含碳量高等燃烧调整,防止锅炉灭火、制粉系统爆炸、一次风
问题。但实际操作中在燃煤堆放、取煤输煤管理、管、燃烧烧损等事故的发生。
低负荷停磨等方面出现了不少向题。据2月份各班
(1)燃煤堆放管理
煤质取样化验统计,入炉煤发热量最低12187
将煤仓划分区域,按不同煤质将燃煤分堆存
kI/kg,最高19056kJ/kg,干燥无灰基挥发分最高放,并建立煤堆档案,绘制煤场煤堆示意图,而且
35.32%,最低10.9%,同一个班的不同时段、同要做到每天跟踪、随时更新,在煤场煤堆示意图上
一时段的不同燃烧器的煤质差异也非常大。
必须标明煤堆号、挥发分、煤种、数量、含硫量
分析认为,该厂的