煤粉管道堵塞故障分析

景 杰，郭聪慧，曹保斌

（1.山西漳山发电有限责任公司，山西 长治 046021；2.太原第一热电厂，山西 太原 030021）

山西漳山发电有限责任公司（简称漳山发电）2×300 MW机组，采用武汉锅炉股份有限公司生产WGZ1045/17.5-1型亚临界、一次中间再热、自然循环，采用单炉膛、倒U型布置、四角喷燃切圆燃烧、平衡通风、全钢架悬吊结构、半露天布置、固态排渣、燃贫煤汽包炉；制粉系统采用筒式钢球磨、热风送粉、中间贮仓式系统，燃用贫煤；给粉机采用沈阳电力机械总厂生产的NGFT－15型叶轮给粉机，设备规范见表1。

表1 NGFT-15型叶轮给粉机及变频器参数

燃烧器采用美国CE公司引进技术设计制造，采用大风箱、大切角直流式燃烧器，并采用哈工大百叶窗水平浓淡专利技术，浓淡一次风之间设有钝体，保证煤粉的着火和稳燃，提高燃尽率，防止结渣与高温腐蚀减少NOx排放。

锅炉BMS系统采用美国Baily公司的Symphony控制系统，安装有太原德昂电力技术公司风粉在线检测系统，该系统用来对锅炉送风和给粉系统、燃烧系统进行在线检测，它实时检测的参数有：16个燃烧器喷口（一次风管）的风速、20个主二次风（二次风管）的风速、8个3次风喷口（三次风管）的风速、12个油二次风喷口（油二次风管）的风速、一次风温度，煤粉温度、风粉混合物温度、各一次风管风粉混合物煤粉浓度；漳山锅炉燃烧器、风门、油枪布置见图1。

图1 燃烧器、风门、油枪布置图

根据这些参数对锅炉的燃烧状况进行分析、判断，并提供调整依据，一旦煤粉管道堵死，很容易引发管道内煤粉自燃，烧坏管道及给粉机电缆，不仅影响锅炉出力，导致限负荷，甚至有可能引起煤粉自燃，损坏设备，严重的甚至造成锅炉停炉事故；随着电力工业改革深入，机组商业化运营，机组调峰力度不断加大，煤粉管道堵塞，直接影响机组安全稳定高效的运行，降低企业的经济效益；为了彻底解决这一技术难题，我们对设备系统、运行工况进行了认真分析和实践探索，找到了解决问题的办法；现将处理过程进行总结。

1 漳山锅炉煤粉管道系统堵塞现象及处理过程

漳山发电#2炉C层#3角一次风给粉管道发生堵塞时的位置在给粉机下方一次风挡板后到炉膛喷燃口的一段管道，发生赌塞的现象为：炉膛负压突然不正常冒正（+94Pa），一次风速明显下降由35 m/s降至20 m/s，出口风粉混合物温度由201℃降至141℃，其余给粉机出力均增加10 r/min，经检查发现C3给粉机有堵管现象，立即停运C3给粉机，开大对应的一次风门吹扫，同时检查各对应测点正常，而后C3给粉机出口一次风速降至0 m/s，风粉混合物温度达116℃，确认堵管严重后关闭C3一次风挡板；漳山锅炉煤粉管道系统流程见图2。

处理过程：

（1）分析堵管的可能原因有：①一次风压低或一次风挡板故障，携带煤粉能力差，造成堵管；②粉仓煤粉受潮，粘在管壁上造成堵塞；③煤粉颗粒大，流动性差；④月芽挡板故障，节流严重造成堵塞；⑤给粉机给粉量太大，在急弯道处堆积煤粉造成堵管；⑥燃烧器故障，挡板脱落、歪斜造成堵塞；⑦炉膛结焦，堵塞燃烧器喷口造成堵管；⑧给粉机故障，煤粉自流造成堵管。

图2 煤粉管道系统流程图

（2）原因分析及处理：针对可能引起的原因，经过专业技术人员分析和运行经验，首先通过对一次风压参数历史曲线的跟踪，一次风机运行正常，一次风挡板开度正常，对挡板机械机构检查也没有问题，被排除；煤粉受潮、积粉，通过粉仓温度测量和定期降粉的认真履行及弯道处开口掏出的煤粉观察被排除；煤粉颗粒过大，看煤质化验报表R90＝11.2，低于设计值R90＝12排除；对月芽挡板的检查也未发现问题；观察喷口无结焦现象；燃烧器在割开入口管道时检查一切正常；最后问题集中在叶轮给粉机，叶轮给粉机发生堵管一定是下粉太多，一般来说给粉机出力与给粉机转速成正比，给粉机转速受变频器控制，接收锅炉主控指令，从历史曲线看到一天内转速没有超过520 r/min，经过研究，决定对C3给粉机进行解体检查，解体后发现上孔板销子移位，上下孔板下粉孔基本对齐，下粉量不受给粉机转速制，即使停运给粉机仍然有煤粉流入下粉管煤粉发生自流成一次风管堵塞；随即对其他所有给粉机孔板销子进行了一次全面的检查，对已松动的销子进行彻底更换，至今再未发生堵管情况；叶轮给粉机结构见图3。

图3 叶轮给粉机结构

2 结论

通过对漳山发电2号炉C3一次风粉管堵塞的原因分析及处理过程，在发现有可能堵管的情况发生时，首先切断煤粉来源（即关闭给粉机上闸板），然后对管路进行吹扫，吹扫不通，立即关闭一次风挡板，在弯道处开口进行掏粉处理，期间防止煤粉自燃，另外配备必要的消防器材，发生自燃禁止用消防水灭火，防止管路炸裂；大小修期间以及运行中定期对给粉机孔板销进行维护检查，避免因给粉机下粉不稳，造成一次风粉管堵塞对锅炉燃烧造成的扰动，影响锅炉稳燃。