锅炉折焰角塌灰对燃烧的影响及防范措施

卢红书

（华电国际莱城发电厂，山东 莱芜 271100）

锅炉折焰角塌灰对燃烧的影响及防范措施

卢红书

（华电国际莱城发电厂，山东 莱芜 271100）

针对锅炉在正常运行中发生几次灭火现象，通过分析折焰角积灰与锅炉频繁灭火，判断折焰角积灰垮塌是引起锅炉灭火的主要原因，及时调整吹灰器的吹灰频率并加强折焰角积灰处理后，避免了锅炉灭火事故的再次发生。

折焰角；塌灰；燃烧；吹灰器

某厂1—4号锅炉引进美国CE燃烧工程公司的技术，型号为SG－1025／17.44－M844。锅炉为亚临界参数、中间一次再热、控制循环汽包锅炉，该锅炉为单炉膛、平衡通风、固态排渣、四角切圆燃烧方式，锅炉炉膛上部的折焰角与水平烟道直接相连，折焰角上部呈30°向炉膛倾斜。

设计燃煤为高挥发分烟煤，灰分含量为31.39%，燃用较差煤种时，灰分能达到40%以上。因此煤在炉膛中其可燃成分燃尽后，必然产生大量的灰分。对于固态排渣炉，约有90%的灰分随烟气带至尾部受热面，10%的灰分落入炉膛下面的冷灰斗，灰在炉膛内呈液态或软化状态。随着烟气流速及烟气温度的降低，有可能在受热面上形成积灰。局部积灰达到一定程度后会出现塌灰，因每次的塌灰量不同，对锅炉燃烧的影响不尽相同。轻则会造成炉膛负压波动、火焰瞬间变黑，重则造成锅炉灭火［1］。

1 运行中塌灰引起燃烧不稳

1.1 锅炉本体吹灰干扰燃烧

a.2012年12月1日16：56，机组负荷212 MW，A、B磨煤机运行，煤量98 t／h，氧量3.38%。炉膛出口两侧烟温约755℃／666℃，过热器减温水量为10～15 t／h。锅炉本体吹灰吹至7号、8号锅炉时，炉膛负压波动范围为－488～418 Pa，汽包水位波动范围为－140～70 mm。B1－1、A1－1、A1－3、A2－1、B2－1、B2－4层煤火检信号相继失去约2 s后恢复正常。

1.2 积灰脱落影响燃烧

2013年10月19日，机组在AGC方式下运行，机组负荷246 MW，A、B磨煤机运行，总煤量112 t／h，炉膛压力－80 Pa，锅炉氧量3.5%，锅炉未进行吹灰。炉膛负压波动情况如下：16：14：30，炉膛压力开始快速下降；16：14：38，炉膛压力降至－659 Pa后开始快速上升；16：14：44，炉膛压力最高升至824 Pa；16：14：57，炉膛压力降至－358 Pa后又升至529 Pa，其后趋于稳定。汽包水位最低降至137 mm，最高升至144 mm后趋于稳定。

B1层所有煤火检信号失去，A1－3、A1－4、A2－3、A2－4、B2－1、B2－3层煤火检信号正常。随后各层煤火检信号逐步恢复正常。2号炉炉膛负压、汽包水位、A、B引风机挡板开度、电流大幅变化。

在参数发生波动前，机组负荷小幅上升，由241 MW升至246 MW，主汽压力由13.1 MPa升至14.1 MPa，氧量由3.6%降至2.8%，A、B磨煤机根据负荷变化情况进行了小幅调整［2］。通过6 m观火孔检查未发现焦块，炉底冷渣斗也未见水溅出等异常现象。查阅历史曲线，2号机组负荷全天都在240 MW以下，炉膛出口两侧的烟温在740℃以下，且两侧烟温偏差控制在50℃以内。

在锅炉燃烧器区域未发现结焦，高温区包括分隔屏、屏式再热器、末级再热器等高温受热面也未发现有大的焦块，只有少量松散焦渣。但2次检查过程中，都发现两侧折焰角处积灰严重，见图1、图2。随后对折焰角处的积灰进行清理，A、B两侧折焰角处的积灰都有所减少，特别是从A侧向炉内看，沿炉宽方向折焰角中部的积灰明显减少，中部灰丘消失，形成凹槽［3］。

1.3 折焰角塌灰发生灭火

图1 A侧折焰角处积灰

图2 B侧折焰角处积灰

2013年7月6日，机组在AGC方式下运行，负荷197.6 MW，A、B磨煤机运行，总煤量97.9 t／h，炉膛压力－38 Pa，锅炉氧量4.54%，主汽压力10.7 MPa，主汽温度541℃。炉膛压力开始快速下降到－601 Pa后快速上升，最高升到562 Pa。在此期间，A2－2、B1－2、B2－2、A1－2、A2－1层煤火检信号失去。最后，A1、A2、B1、B2层煤火检信号失去，锅炉MFT，主要原因为“全炉膛灭火”。

锅炉灭火前，A、B磨煤机运行，A磨煤机手动，B磨煤机自动，A1、A2、B1、B2给煤机运行。A1、A2、B1层喷燃器全部投运，B2层只有B2、B3喷燃器未投运。事故发生后，就地检查未发现焦块，炉底冷渣斗也未见水溅出等异常现象。

7月8日，打开折焰角处人孔门观察炉膛出口左侧明亮，积灰较厚（500 mm左右）；右侧灰暗，积灰较薄（200 mm左右），且在左侧水冷壁悬吊管壁上结有疏松焦块，同部位右侧管壁干净。

“脱掉衣服后，二表哥一脚把我踹倒在娟儿的身上，拿起手上的相机，对我俩拍了好多照片，他边拍边笑，好像疯了一般。

2 原因分析

a.锅炉低氮燃烧器改造前，炉内燃烧情况良好，抗干扰能力强；低氮燃烧器改造后，主燃烧器区域氧量降低，燃烧能力减弱，抗干扰性能大大下降，折焰角塌灰对燃烧的影响明显暴露出来。

b.折焰角处的长吹灰器每月投运1次。由于吹灰间隔时间较长，管屏灰渣积累较多，将管屏与折焰角的间隙堵塞（正常间隙在100～200 mm），阻挡了灰渣下滑的通道，灰渣逐渐累积，当达到一定数量之后，随着烟气流的扰动或管屏晃动，灰渣便会从折焰角处下落，“灰渣流”下落过程中遮挡了部分火检，导致火焰信号持续检测不到，造成喷口燃烧减弱，甚至出现局部灭火情况，炉膛压力呈下降状态。当大量的灰渣落入冷灰斗后使其中水蒸气含量增加，上升的水蒸气和之前负压时多进入炉膛的煤粉重新燃烧，导致炉膛压力升高［4］。

c.锅炉的燃烧波动均出现在吹灰至7号、8号锅炉时，因锅炉本体7号、8号长吹位置正处于折焰角根部，吹灰时容易造成该处积灰，引起塌灰。

3 防范措施

a.增加锅炉折焰角处的吹灰频率，由每月吹灰1次改为隔天吹灰1次。吹灰时应就地确认吹灰器运行正常，防止在吹灰器运行不正常的情况下影响吹灰效果。

b.加强锅炉燃烧状况巡视。每周联系检修人员打开折焰角人孔门，对折焰角处的积灰、结渣、结焦情况进行全面检查，发现积灰量增加时，立刻采取人工除灰的措施进行清灰。

c.加强蒸汽吹灰效果。联系检修人员将吹灰蒸汽压力由1.0 MPa调整至1.4 MPa，以保证吹灰效果。

4 结束语

通过增加折焰角处的吹灰频率、定期人工除灰、适当提高蒸汽吹灰压力的措施，有效克服了折焰角塌灰事故的发生。从目前运行情况来看，锅炉折焰角的积灰在允许范围内，再未发生塌灰现象，保证了锅炉的安全稳定运行。

［1］陆雪强.锅炉折焰角塌灰原因分析与处理［J］.发电设备，2011，25（6）：444－446.

［2］李前胜.锅炉掺烧褐煤安全性和经济性分析［J］.东北电力技术，2015，36（1）：49－51.

［3］赵洪跃，李海涛，陈 曦.220 t／h锅炉结焦原因分析及治理［J］.东北电力技术，2013，34（2）：23－25.

［4］麦勇军，徐立力，李军安，等.折焰角型锅炉频繁灭火原因分析与处理［J］.广西电力，2014，37（3）：47－50.

Analysis on Impact and Countermeasures of Ash Fouling for Boiler Furnace Arch

LU Hong⁃shu
（China Huadian International Laicheng Power Plant，Laiwu，Shandong 271100，China）

Aiming at frequent ouffire phenomenon for boiler，the reason is analyzed.Specific measures are adopt to solve the problem，the relation between fluctuations and frequent outfire of boiler is analyzed and the boiler structure and field situation are also used to de⁃duce the collapse of the fumace arch and the outfire of boiler is found.The ash collapse is the real reason caused by frequent outfire of furnace arch type boiler.

Furmace arch；Ash fouling；Burn；Blower

TK223.25

A

1004－7913（2016）06－0047－02

卢红书（1977—），女，学士，工程师，主要从事火力发电厂集控运行管理工作。

2016－03－01）