机组启动过程中锅炉结焦原因分析

李衍平

(华电国际莱城发电厂，山东 济南 271199)

1 事件经过

2014年3月12日16：30，电网调度命令某4号机组启动。21:30，该4号炉添加床料完毕，流化试验合格，目测床料表面平整，床料厚度700 mm。22:40，锅炉启动投油点火。

3月13日04:05，4号锅炉下层平均床温为520.6 ℃，达到投煤允许条件后投运C给煤机，04:30投运B给煤机，05:46投运A给煤机，总煤量控制在22 t/h左右。05:35主蒸汽压力为2.74 MPa，主蒸汽温度为345 ℃，汽轮机挂闸冲转，06:39机组与系统并列。07:06运行人员发现锅炉有结焦现象，立即采取加大流化风量并联系检修人员疏通就地排渣管等措施，经处理无效，11:00机组解列停运。抢修后于3月19日05:12恢复并网[1-4]。

2 检查情况

2.1 设备基本情况

锅炉为465 t/h超高压、自然循环、单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、钢架双排柱悬吊结构、燃煤、固态排渣循环流化床汽包炉，型号为HG-465/13.7-L.PM7，由哈尔滨锅炉厂有限责任公司制造。锅炉主要由炉膛、高温绝热旋风分离器、双路回料阀和尾部对流烟道组成。锅炉启动采用床上和床下相结合的方式，床上、床下各布置4只燃烧器。油枪均为蒸汽雾化高能电子点火油枪，燃用0号轻柴油，油压为1.38 MPa。

2.2 现场检查情况

具备条件后，检修人员打开人孔门检查发现4号炉左侧有较多焦块。

查阅启动过程有关运行参数曲线情况进行分析[5-7]。本次锅炉点火过程中，最初投运4支床下点火油枪。

05:00，A分离器回料阀开始返料，回料温度由64 ℃升至124 ℃，左侧平均床温由848 ℃缓慢下降至626 ℃，运行人员增加给煤量来提高床温。06:07左侧床温开始明显上升，运行中单点最高温度达1040 ℃，由于床温高，运行人员依次切除1号、3号、2号床下点火油枪。

06:17，随着回料器回料量逐步增多，A分离器回料阀回料温度由124 ℃升至166 ℃，左侧床温开始明显下降。06:24:24炉膛左侧床温下降后，增大A给煤机出力，06:41左侧床温平均降至406 ℃，燃烧器密相区下部床温继续降至244 ℃。

为提高床温，投入1号、2号床下点火油枪，前期加入的煤吸热后迅速燃烧，致使床温迅速上升，运行人员切除运行的1号、2号床下点火油枪，06:59左侧床温升至1100 ℃以上，判断此时炉膛内局部已经结焦，07:06运行人员立即采取加大流化风量并联系检修人员疏通就地排渣管等措施，但结焦的焦块无法排出，机组被迫停运。

结焦发生后，分别对投煤的A、B、C给煤机煤样取样化验灰融点，变形温度分别为1290 ℃、1162 ℃、1154 ℃，均略低于设计值1380 ℃，但煤质因素并不是造成本次锅炉结焦的主要原因。

3 原因分析

根据启动过程分析，锅炉点火启动最初投运4支床下点火油枪，在06:07左侧床温开始明显上升后依次切除1号、3号、2号床下点火油枪，从06:17开始回料量逐步增加，致使炉内左侧床温持续下降，06:24运行人员未采取首先投油枪提高床温再加煤措施，而是直接增加A给煤机出力，导致床温进一步下降(06:41左侧床温降至406 ℃后实际加入的燃煤不再着火)，06:54运行人员再次投入1号、2号床下点火油枪来提高床温，导致前期加入的积存燃煤突然剧烈燃烧，左侧床温迅速上升，06:59左侧床温升至1100 ℃以上，过高的床温导致炉床左侧局部区域出现结焦。

综合分析认为，在锅炉启动投煤过程中，运行人员未能做到密切监视氧量和床温参数变化，在床温下降后采取处理措施不当，特别是在左侧床温低于520 ℃时未能及时投油并减少燃煤量，反而继续增加燃煤导致床温进一步下降，炉内燃煤燃烧不良并大量积聚，后来在床温下降到较低水平时再次投油，致使炉内积累的大量可燃质迅猛燃烧，使床温失控导致出现结焦。

4 存在问题分析

a.运行规程执行不严格。如该企业运行规程中机组冷态启动时，投煤操作规定“以10%的给煤量(脉动)给煤，即给煤90 s后(以给煤口下煤为准)，停止给煤，约3 min后观察床温变化，如床温上升，同时氧量减小时，可证明煤已开始燃烧[8-10]；再以90 s给煤，停90 s的脉冲形式给煤，床温持续增加4～6 ℃/min，氧量减小3%～4%，可以较小的给煤量连续给煤”。通过本次启动过程来看，并未得到严格执行落实，人员安全意识不强。

b. 防结焦措施制定不完善、不细致，对床温异常波动的处理措施针对性不强，对床温变化的操作不能量化，不能正确指导人员操作。2009年3月该企业制定的《防止3、4号炉启动过程中结焦的措施》中规定“启动过程中，严密监视回料阀返料情况，注意防范大量回料造成床温突降，若回料温度明显上升同时床温下降，可短时开大高压流化风泄压阀进行控制”。可见并未明确规定参数变化大小及应采取的相应措施，另外启动过程中回料阀开始返料后出现床温波动大，属于正常现象，此时运行人员不应凭经验进行调整。

c.基础管理不到位。在历次锅炉点火中都存在回料阀返料时床温降低情况，技术管理人员对运行操作是否规范未有明确指导意见，也未对规程、防范措施有关内容及时修订完善。发现床温波动异常后，未能及时巡检炉内着火情况，并采取有效措施。

5 结束语

实际运行中电厂管理人员应及时清理炉膛内焦块，疏通结焦区域风帽；完善防止锅炉结焦措施，并纳入运行规程，正确指导运行人员具体操作；强化运行人员基本业务技能培训，切实提高人员操作水平。严格执行措施规定后，应全方位、多角度监视锅炉参数变化，保证后续锅炉稳定燃烧。