300MW火电燃煤机组锅炉运行及安全性能研究

田文秀 闫国青

摘要：燃煤火力发电是我国主要的发电方式，因此，锅炉设备的安全是电厂安全管理的重点。锅炉设备故障是造成火力发电厂机组非计划停运造成的电量损失中最主要原因。故障停运会造成巨大的物料损失、且停运前后的温度剧烈变化对锅炉造成极大损害，影响其使用寿命，且埋下安全隐患。因此，发电厂需要加强对燃煤机组锅炉的安全检查和技术监督。本文将就其安全隐患与预防措施进行具体分析。

关键词：300MW火电燃煤机组;锅炉运行;锅炉安全

当前，我国多数300MW火电燃煤机组锅炉运行中普遍存在安全隐患。这主要是由燃烧煤质量得不到保障、运行管理人员事故预防、应急处理意识与经验不足导致的。

一、300MW火电燃煤机组锅炉存在的安全隐患

300MW火电燃煤机组锅炉的安全隐患主要集中在自身设备隐患与运行管理两个方面[1]。具体情况如下：

（一）尾部烟道再燃烧

锅炉燃烧不充分时，未完全燃烧的燃料会不断积聚在锅炉尾部受热面以及烟道中，当尾部积聚物再次燃烧后，尾部烟道烟气温度急剧升高，热风温度超过安全值，炉膛和烟道负压剧烈变动，或者转变为正压，进而导致引风机壳受热变形或直接烧毁。严重时烟气甚至会爆炸，导致烟道防爆门被冲开，造成炉膛、烟道、炉墙受损，造成停运。更加严重的后果则是炉墙炸毁导致坍塌，直接威胁人员生命安全，造成无法挽回的恶性事故。

（二）鍋炉结焦现象

锅炉结焦的影响因素主要包括煤质、钢球质量、炉膛内温度三种。而电厂锅炉结焦部位主要集中在水冷壁与过热器两方面。水冷器结焦可通过查看炉膛看火孔有无焦渣、炉膛出口烟温、排烟温度等是否过高、减温水流量是否突然增多，冷灰斗是否有大焦块坠落等。过热器主要查看其两侧烟温是否升高、蒸汽温差是否过大。锅炉结焦会影响正常燃烧、破坏水循环、引发爆管事故，严重时会导致炉膛出口堵塞导致停运[2]。

（三）蒸汽或给水管爆管泄露

锅炉爆管或者泄露的原因较多。包括热力计算不准确、炉膛传热计算等设计不当导致炉膛温度过热;安全阀入口管道清洁不彻底导致破坏阀门密封性;锅炉水冷壁鳍片密封时操作失误被割伤形成安全隐患;电厂锅炉运行时蒸汽品质不良，受热面脏污、管路磨损腐蚀导致过热器爆管等。只有详细掌握泄露原因，才能针对性地找出解决措施，维持锅炉的正常运行。

（四）燃烧不稳、设备磨损

火力发电厂为降低成本，往往会掺烧劣质煤，如此极易导致燃烧不稳，引发锅炉灭火放炮事故;同时，为了稳定燃烧，电厂往往会选择投放助燃物，此举不仅浪费助燃物，而且还会增加飞灰含碳量，增加锅炉结焦概率，从而导致受热面管壁超热，磨损情况更加严重，煤仓堵煤、断煤情况加剧，锅炉更方面均会受到影响。

二、300MW火电燃煤机组锅炉安全隐患的解决策略

（一）提高锅炉燃烧率

首先提高煤炭燃烧质量。第一合理选择锅炉运行所需的含氧量。这是由于锅炉内燃烧的物质除了燃料最主要的就是氧气。提高锅炉燃烧率目的是让燃料和空气组成合理的比例，严格控制过量空气进入炉膛，从而最大限度降低能量损耗，同时也能够减少结焦的概率。第二，针对低挥发性的煤，可适当改变配风方式，增大辅助风量。而高挥发性燃料则需要控制辅助风量。第三，增加燃料的颗粒细度，并根据锅炉类型、燃烧方式选择合适的煤炭种类[3]。其次，控制热量损失。具体措施包括吹灰，避免堵灰;设计时加大锅炉受热面;合理控制火焰高度;定期清理烟道灰尘。

（二）隔离泄露的汽、水管道

当汽水管道发生轻微泄漏时，判断能够保证锅炉给水或蒸汽温度不至于扩大事故危及程度后，可短时间内暂时保持运行，并尽快停炉。当故障程度、危险程度危及人身与设备安全时，立即停炉。管道爆破，已经无法运行或危险程度过大时时立即停炉。如果故障段能够与系统进行隔离，则首先应该设法进行隔离。平时维护时，要注意加强对锅炉运行参数的监视，及时控制事故扩大。

（三）控制尾部烟道再燃烧现象

如遇到尾部烟道再燃现象，需立即停炉，并停止送风机、引风机，关闭烟风挡板。立即使用蒸汽吹灰器对再燃区域进行灭火。省煤器处再燃需要进行上水冷却。空预器再燃，能够正常运行的，提升扇形密封板，缩回并检修所有密封装置。不能运行的，还需要手动盘动空预器转子，而后灭火。当省煤器，预热器温度、烟气、排烟、热风温度降到可控温度以下，并且各入孔和检查孔再无烟气和火星后可停止灭火措施，并排尽烟道积水后开启烟风挡板进行通风。最后，待炉膛全面冷却后，检修无设备损坏、受热面彻底清理干净后可重新启动锅炉。

（四）劣质煤的掺烧调整

劣质煤燃烧时，一次风速过高或过低都会造成不利影响。一次风速过高，火焰温度明显降低，着火推迟，燃烧更加不稳定。劣质煤本身煤粉较粗，在穿过燃烧区时更容易下落或顺着惯性溢出，造成不完全燃烧[4]，甚至会造成结焦。一次风速过低，则煤粉气流减弱，气流稳定性与扰动性不足，火焰容易波动，对周围高温烟气的抽吸作用减弱，导致煤粉气流着火强度不足，产生生粉层和气粉层的不均匀分布，造成一次风管堵塞等故障。因此要保证配风均匀，多次低限调试后选择合适风速。同时要保证煤质与粉量的稳定。

结束语：电厂安全管理是企业运营的重中之重，相关维护人员一定要熟知常见的安全隐患极其预防处理措施，在遇到锅炉故障时，才能做到临危不惧、在能够保护自身安全前提下，快速、果决地进行应急处理。最大程度挽回损失，保障设备以及人员安全。

参考文献：

[1]刘刚.火电锅炉燃烧优化技术研究[J].决策探索（中），2018（09）：61.

[2]张漆玺.浅谈锅炉结焦原因危害以及预防措施[J].山东工业技术，2017（24）：28.

[3]吴江斌.劣质煤配煤掺烧过程中锅炉壁温控制技术探讨与研究[J].云南化工，2018，45（09）：141-142.

[4]赵志宏.火电厂多煤种掺烧的应用研究[J].吉林电力，2017，45（05）：35-38.