3.2鍋爐風(fēng)量的調(diào)節(jié)
當(dāng)外界負(fù)荷變化需要調(diào)節(jié)鍋爐出力時(shí),隨著燃料量的改變,對(duì)鍋爐的風(fēng)量也需做相應(yīng)的調(diào)解。
在實(shí)際運(yùn)行中,從鍋爐的安全方面來(lái)看,若爐內(nèi)過(guò)??諝庀禂?shù)過(guò)小,則會(huì)使燃料燃燒不完全,造成煙氣中含有較多的一氧化碳等可燃?xì)怏w,降低了灰分的溶點(diǎn)因而引起水冷壁結(jié)渣。這將會(huì)導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行惡化,嚴(yán)重時(shí)會(huì)被迫停爐。由于飛灰對(duì)受熱面的磨損量與煙氣流速三次方成正比,所以當(dāng)過(guò)剩空氣系數(shù)過(guò)大時(shí),將使受熱面管子和引風(fēng)機(jī)葉片的磨損加劇,影響設(shè)備的使用壽命。此外,過(guò)剩空氣系數(shù)增大時(shí),由于過(guò)剩氧量的相應(yīng)增加,將使燃料中的硫分易于形成三氧化硫,煙氣露點(diǎn)溫度響應(yīng)提高,從而使尾部煙道的空氣預(yù)熱器遭到腐蝕。
總之,風(fēng)量過(guò)大或過(guò)小都會(huì)給鍋爐的安全運(yùn)行帶來(lái)不良的影響。
3.3爐膛負(fù)壓的控制
燃煤爐爐膛運(yùn)行負(fù)壓應(yīng)維持在10~20Pa。爐膛負(fù)壓維持過(guò)大,會(huì)增加爐膛和煙道的漏風(fēng),引起燃燒惡化,并導(dǎo)致滅火。反之,若爐膛風(fēng)壓變正,則高溫火焰及煙灰就要向外冒,不但會(huì)影響衛(wèi)生,燒壞設(shè)備,還會(huì)造成人身事故。
當(dāng)爐內(nèi)燃燒工況發(fā)生變化或爐內(nèi)受熱面發(fā)生漏泄、爆破時(shí)必將立即引起爐膛風(fēng)壓發(fā)生變化。運(yùn)行實(shí)際表明,當(dāng)鍋爐的燃燒系統(tǒng)發(fā)生異常情況或故障時(shí),最先反映出來(lái)的就是爐膛風(fēng)壓的變化。所以鍋爐運(yùn)行中必須監(jiān)視好爐膛負(fù)壓,并按照不同的變化情況做出正確的判斷,據(jù)此再及時(shí)地進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)和處理。
3.4排煙溫度的調(diào)節(jié)
排煙溫度低,表明鍋爐排煙余熱利用情況良好,但排煙溫度過(guò)低,就可能有某些不正常的現(xiàn)象出現(xiàn)。它包括:排煙溫度測(cè)點(diǎn)處有冷風(fēng)進(jìn)入,使得所測(cè)數(shù)值偏低;煙道過(guò)??諝庀禂?shù)太高;鍋爐運(yùn)行負(fù)荷太低;燃燒不良,爐膛溫度過(guò)低。排煙溫度降低后,就會(huì)造成尾部受熱面管壁低溫硫酸腐蝕、潰爛、穿孔的嚴(yán)重后果。所以,維持正常的排煙溫度應(yīng)符合該鍋爐的設(shè)計(jì)值。
三、燃煤鍋爐常見的安全生產(chǎn)隱患及針對(duì)其安全隱患做出的相應(yīng)安全措施
事故的造成主要因素是人的不安全行為和物的不安全因素。下面分析一下燃煤鍋爐常見的安全生產(chǎn)隱患。
1.鍋爐水位事故及預(yù)防鍋爐水位事故的安全措施
1.1鍋爐水位事故的危害
這是鍋爐中常見的多發(fā)事故,據(jù)統(tǒng)計(jì),全國(guó)發(fā)生的嚴(yán)重缺水事故,約占鍋爐事故總數(shù)的56%。鍋爐發(fā)生嚴(yán)重缺水事故時(shí),會(huì)使鍋爐受壓部件大面積變形破壞,如果處理不當(dāng),還會(huì)導(dǎo)致開裂爆炸。
1.2預(yù)防鍋爐水位事故的安全措施
1.2.1確保汽包水位計(jì)指示正確,水位保護(hù)可靠投入。
(1)當(dāng)汽包變送器水位計(jì)有一套發(fā)生故障時(shí),首先應(yīng)維持鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行,避免加減負(fù)荷和進(jìn)行重大操作,聯(lián)系儀表人員盡快處理,處理時(shí)必須辦理工作票并寫明故障原因、處理方案和危險(xiǎn)因素控制措施等,如8h內(nèi)不能恢復(fù)正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)制定措施,經(jīng)生產(chǎn)廠長(zhǎng)批準(zhǔn)后允許延長(zhǎng)工期至24小時(shí)。
(2)按規(guī)程要求對(duì)汽包水位計(jì)進(jìn)行零位校驗(yàn),當(dāng)各水位計(jì)偏差大于30mm時(shí),應(yīng)立即匯報(bào),并查明原因予以消除。
(3)進(jìn)行水位計(jì)校驗(yàn)時(shí),運(yùn)行人員和校驗(yàn)人員要密切配合,并要求機(jī)組負(fù)荷在滿負(fù)荷情況下且運(yùn)行穩(wěn)定。
(4)在運(yùn)行中當(dāng)發(fā)現(xiàn)汽包水位大幅度變化時(shí),應(yīng)首先分析水位變化的原因,不能盲目操作,如汽包水位變化超過(guò)規(guī)定值而保護(hù)拒動(dòng)時(shí)應(yīng)執(zhí)行緊停。
1.2.2 汽包水位保護(hù)
(1)在鍋爐啟動(dòng)前和停爐前應(yīng)進(jìn)行實(shí)際傳動(dòng)校驗(yàn)。用上水方法進(jìn)行高水位保護(hù)校驗(yàn),用排污門放水的方法進(jìn)行低水位保護(hù)校驗(yàn),禁止采用信號(hào)短接的方法校驗(yàn)。
(2)在鍋爐啟動(dòng)前如果汽包水位保護(hù)不完整,鍋爐禁止啟動(dòng)。
(3)汽包水位保護(hù)的投退必須嚴(yán)格執(zhí)行審批制度。
1.2.3保證鍋爐給水系統(tǒng),鍋爐啟動(dòng)前應(yīng)對(duì)有關(guān)閥門進(jìn)行開關(guān)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)聯(lián)系處理。
1.2.4電動(dòng)給水泵保持正常備用狀態(tài),按規(guī)程進(jìn)行定期切換試驗(yàn)和檢查。失去備用時(shí)要制定相應(yīng)的安全運(yùn)行技術(shù)措施,限期恢復(fù)投入備用。
1.2.5按規(guī)程要求調(diào)整鍋爐燃燒、給水,保證汽包水位正常。
(1)鍋爐正常運(yùn)行中要加強(qiáng)對(duì)汽包水位的監(jiān)視,給水調(diào)節(jié)應(yīng)保持自動(dòng)控制方式,經(jīng)常檢查給水系統(tǒng)的工作情況是否良好,發(fā)現(xiàn)自動(dòng)異?;蛩划惓r(shí)要及時(shí)將自動(dòng)改為手操,并聯(lián)系熱工處理。
(2)鍋爐付操應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)視水位。如給水投自動(dòng),給水自動(dòng)調(diào)節(jié)閥應(yīng)保持適當(dāng)開度,使之有足夠的調(diào)節(jié)幅度。當(dāng)給水管道基本開足,應(yīng)特別注意給水壓力,經(jīng)常對(duì)照給水與蒸汽流量,防止水位猛升猛跌。
(3)加減負(fù)荷要按照規(guī)程規(guī)定進(jìn)行,大幅度改變負(fù)荷后要穩(wěn)定10-15分鐘,以防止因燃燒的變化而導(dǎo)致汽包水位大幅度波動(dòng)。
1.2.6以下情況容易引起汽包水位的變化,運(yùn)行中要引起注意:
(1)負(fù)荷增減幅度過(guò)快;
(2)安全門動(dòng)作;
(3)燃料增減過(guò)快;
(4)啟動(dòng)和停止給水泵時(shí);
(5)給水自動(dòng)失靈;
(6)承壓部件泄漏。
1.2.7給水閥門的總泄漏量應(yīng)不大于40t/h。
1.2.8給水管切換或停復(fù)役操作應(yīng)有主操或班長(zhǎng)監(jiān)護(hù)。
1.2.9開停爐應(yīng)安排專人看水。
1.2.10給水壓力低于10.5Mpa(,經(jīng)采取措施,水位仍低于-100mm,不能維持水位時(shí),應(yīng)聯(lián)系班長(zhǎng)啟動(dòng)給水泵。
1.2.11汽包事故放水閥應(yīng)處于完好狀態(tài)。
1.2.12經(jīng)常進(jìn)行反水位事故演習(xí),熟悉叫水法。
2 受熱面爆管事故
2.1受熱面爆管事故的危害
這是指水冷壁和對(duì)流管束的管子破裂事故,其事故癥狀是爐內(nèi)煙道內(nèi)發(fā)生爆破聲或噴汽聲,緊接著爐內(nèi)出現(xiàn)正壓,汽水帶煙火從爐門等處噴出,水位急劇下降,如處理不及時(shí),會(huì)并發(fā)缺水事故,所以發(fā)生嚴(yán)重爆管時(shí),必須采取緊急停爐措施。
2.2 預(yù)防鍋爐爆管的安全措施
2.2.1防止鍋爐超溫超壓
(1)鍋爐超水壓試驗(yàn)和安全閥整定應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)程規(guī)定執(zhí)行。
(2)嚴(yán)禁鍋爐在安全閥解列的狀況下運(yùn)行。
(3)加強(qiáng)運(yùn)行操作維護(hù)工作,防止鍋爐超溫超壓。
(4)鍋爐升溫升壓過(guò)程中,過(guò)熱器疏水門全部開啟,待壓力達(dá)到規(guī)定值時(shí)再逐步關(guān)閉。
(5)鍋爐均勻上水,保持省煤器出口水溫度低于對(duì)應(yīng)壓力下的飽和溫度20℃。
(6)按規(guī)定進(jìn)行鍋爐各部位吹灰,保持受熱面清潔,避免受熱面大面積結(jié)焦或結(jié)渣。
(7)鍋爐啟動(dòng)過(guò)程中,嚴(yán)格控制升溫、升壓速度,特別是在鍋爐啟動(dòng)初期,暖爐時(shí)間要適當(dāng)控制,加強(qiáng)對(duì)受熱面各部壁溫的監(jiān)視,當(dāng)壁溫超限時(shí),立即停止增加鍋爐燃燒。
(8)停爐后要可靠關(guān)閉各減溫水門,爐膛吹掃后停止送、引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行,并關(guān)閉風(fēng)門擋板使鍋爐自然冷卻。
(9)機(jī)組大小修后啟動(dòng)前要進(jìn)行汽包、過(guò)熱器活動(dòng)試驗(yàn);鍋爐正常運(yùn)行中每6個(gè)月進(jìn)行活動(dòng)試驗(yàn)一次,確保其能可靠動(dòng)作。
(10)正常運(yùn)行中認(rèn)真巡檢,發(fā)現(xiàn)泄漏要及時(shí)匯報(bào)。
(11)發(fā)現(xiàn)受熱面有泄漏時(shí),應(yīng)申請(qǐng)停爐,以避免擴(kuò)大事故。
(12)建立鍋爐超溫超壓臺(tái)帳,并詳細(xì)記錄鍋爐超溫超壓的原因。
(13)發(fā)現(xiàn)受熱面超溫超壓要盡快采取措施,如采取措施無(wú)效且保護(hù)拒動(dòng)時(shí)應(yīng)執(zhí)行緊停。
2.2.2防止受熱面大面積腐蝕。
(1)嚴(yán)格化學(xué)監(jiān)督,鍋爐啟動(dòng)時(shí)水質(zhì)不合格不上水;正常運(yùn)行中,汽包連排電動(dòng)門保持開啟狀態(tài),當(dāng)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)超標(biāo)時(shí)要及時(shí)開啟水冷壁下聯(lián)箱排污門排污。
(2)按規(guī)定進(jìn)行停爐保養(yǎng)。
(3)停爐放水要采用熱爐放水的方法,放水時(shí)各空氣門、疏水門和放水門應(yīng)開啟到位。
(4)優(yōu)化鍋爐燃燒調(diào)整,避免高溫腐蝕。
(5)嚴(yán)格給水回收標(biāo)準(zhǔn),不合格的疏水不得回收。
(6)防止?fàn)t外管道爆破。發(fā)現(xiàn)爐外管道泄漏要及時(shí)匯報(bào)。對(duì)管系振動(dòng)、水擊等現(xiàn)象要及時(shí)分析原因并及時(shí)處理。
2.2.3防止?fàn)t本體和管道膨脹受阻。
(1)點(diǎn)火及升壓過(guò)程中記錄、檢查爐本體、汽包和管道膨脹的膨脹情況。
(2)啟動(dòng)初期保持燃燒均勻,防應(yīng)止因燃燒偏差引起過(guò)大的膨脹偏差。
2.2.4嚴(yán)禁鍋爐超負(fù)荷運(yùn)行。
2.2.5運(yùn)行的高壓高溫管道應(yīng)做到下列安全措施:
(1)保溫完整;
(2)嚴(yán)禁水淋到高溫高壓管道上;
(3)禁止利用高壓高溫管到作為起吊點(diǎn);
(4)禁止碰撞和敲打高溫高壓管道,禁止在高溫高壓管道上堆放雜物;
(5)定期檢查支吊架和支座的膨脹情況,發(fā)現(xiàn)膨脹異常應(yīng)及時(shí)匯報(bào);
(6)高壓高溫管道投入運(yùn)行前暖管要充分,要正確進(jìn)行疏水,避免發(fā)生水沖擊。
2.2.6鍋爐開停爐時(shí)應(yīng)做到下列各點(diǎn):
(1)開停爐要嚴(yán)格按照開停爐曲線控制升壓或降壓速度,嚴(yán)禁汽壓大幅升降;
(2)開爐或停爐應(yīng)對(duì)角投用或停用點(diǎn)火油槍,以免鍋爐受熱不均、膨脹不一而造成設(shè)備損壞;
(3)開停爐時(shí)應(yīng)精心調(diào)整鍋爐水位,防止發(fā)生因低水位破壞水循環(huán)而造成的受熱面過(guò)熱爆管;
(4)合理調(diào)整減溫水,防止屏過(guò)進(jìn)口汽溫超過(guò)規(guī)程規(guī)定。使用減溫水要避免大開大關(guān)。
(5)要嚴(yán)格防止鍋爐超溫,決不允許鍋爐長(zhǎng)期超溫運(yùn)行。超溫后應(yīng)按規(guī)定做好超溫記錄。
(6)鍋爐應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行定期排污。
3鍋爐結(jié)焦
3.1 鍋爐結(jié)焦的嚴(yán)重性
鍋爐結(jié)焦是指鍋爐的灰渣在高溫下粘結(jié)在受熱面、爐墻、爐排之上,并越積越多。結(jié)焦會(huì)降低受熱面的吸熱能力,影響和破壞水循環(huán);使水冷壁金屬溫度下降或排煙溫度上升,對(duì)流受熱面結(jié)焦時(shí),將使煙氣阻力上升,吸風(fēng)機(jī)入口負(fù)壓增大,局部結(jié)焦時(shí),將使熱偏差增大,局部管壁過(guò)熱。嚴(yán)重的結(jié)焦會(huì)妨礙燃燒設(shè)備的正常運(yùn)行,被迫停爐,甚至釀成安全生產(chǎn)事故。
3.2防止鍋爐結(jié)焦的預(yù)防措施
3.2.1.選擇合理的運(yùn)行氧量。
(1)鍋爐運(yùn)行氧量即爐內(nèi)的氧化或還原性氣氛,它對(duì)鍋爐的結(jié)焦有非常大的影響,如果鍋爐運(yùn)行氧量偏低,爐內(nèi)還原性氣氛較強(qiáng),煤的灰熔點(diǎn)就會(huì)下降,鍋爐就容易結(jié)焦。這是因?yàn)榛胰埸c(diǎn)隨著鐵量的增加而下降,鐵對(duì)灰熔點(diǎn)的影響還與爐內(nèi)氣體性質(zhì)有關(guān),在爐內(nèi)氧化性氣氛中,鐵可能以三氧化二鐵形態(tài)存在,這時(shí)隨著含鐵量的增加,其熔點(diǎn)的降低比較緩慢;在爐內(nèi)還原性氣氛中(氧量不足),三氧化二鐵 會(huì)還原成氧化鐵 ,灰熔點(diǎn)隨之迅速降低,而且氧化鐵最容易與灰渣中的SiO2形成熔點(diǎn)很低的SiO2,其灰熔點(diǎn)僅為1 065 ℃。當(dāng)煤質(zhì)有波動(dòng)時(shí),運(yùn)行人員沒(méi)辦法根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,造成鍋爐燃燒配風(fēng)方式不是處于優(yōu)化狀態(tài),特別是上層噴煤粉顆粒燃盡性差,有一部分大顆粒煤粉在爐膛出口處尚未燃盡,導(dǎo)致鍋爐爐膛出口煙溫偏高,結(jié)焦嚴(yán)重,由于爐膛截面大,熱負(fù)荷較??;當(dāng)煤質(zhì)變劣時(shí),煤粉的燃盡性能適應(yīng)能力不強(qiáng)。提高鍋爐運(yùn)行氧量,避免爐內(nèi)出現(xiàn)還原性氣氛。加強(qiáng)爐內(nèi)吹灰工作,特別是重點(diǎn)區(qū)域要增加吹灰次數(shù),如果運(yùn)行氧量還偏低,必要時(shí)適當(dāng)降低負(fù)荷。由于結(jié)焦的主要區(qū)域在爐膛出口處,此處容易堵塞煙道,增加煙氣阻力,引風(fēng)機(jī)出力更顯不足,所以要防止結(jié)焦與還原性氣氛惡性循環(huán)的趨勢(shì)。機(jī)組檢修時(shí),對(duì)空氣預(yù)熱器進(jìn)行重點(diǎn)清洗,降低風(fēng)煙道的阻力,提高風(fēng)機(jī)的出力。
(2)選擇合理的爐膛出口溫度對(duì)鍋爐進(jìn)行優(yōu)化燃燒調(diào)整試驗(yàn),對(duì)爐膛出口煙溫(或高溫受熱面管壁溫度)進(jìn)行在線監(jiān)視,在保證主參數(shù)合格的前提下,建立在線的優(yōu)化運(yùn)行指導(dǎo)系統(tǒng);通過(guò)合理調(diào)配各一次風(fēng)和二次風(fēng)的運(yùn)行風(fēng)門開度以及運(yùn)行氧量,保證主參數(shù)合格和爐膛出口煙溫低于燃煤灰熔點(diǎn)的同時(shí)來(lái)保證蒸汽質(zhì)量,從而防止?fàn)t膛出口結(jié)焦;通過(guò)對(duì)爐膛出口煙溫、過(guò)熱汽溫、鍋爐負(fù)荷、燃燒氧量、爐膛排煙溫度等各種運(yùn)行參數(shù)的在線監(jiān)測(cè),也可以評(píng)價(jià)鍋爐爐膛出口是否會(huì)產(chǎn)生結(jié)焦,從而防止在燃用不同煤種時(shí)鍋爐爐膛結(jié)焦,并能獲得最大的鍋爐效率。
(3)保證空氣和燃料的良好混合,避免在水冷壁附近形成還原性氣氛,防止局部嚴(yán)重積灰、結(jié)焦。當(dāng)一、二次風(fēng)的位置、風(fēng)速、風(fēng)量設(shè)計(jì)不合理時(shí),盡管爐內(nèi)總空氣量大,但仍會(huì)出現(xiàn)局部區(qū)域的熾熱焦碳和揮發(fā)分得不到氧量而出現(xiàn)局部還原性氣氛。當(dāng)煤粉爐煙氣含氧量低于3%時(shí),由于局部缺氧,將會(huì)使CO含量急劇增加。
(4)應(yīng)用各種運(yùn)行措施控制爐內(nèi)溫度水平。鍋爐爐內(nèi)溫度水平高,將使煤中堿金屬直接凝結(jié)在受熱面上會(huì)形成致密的強(qiáng)黏結(jié)性灰??稍诔跏蓟覍又行纬僧a(chǎn)生低熔點(diǎn)復(fù)合硫酸鹽反應(yīng)的條件,還會(huì)使含有堿性化合物的積灰外表層黏結(jié)性增強(qiáng),加速積灰過(guò)程的發(fā)展。煤灰呈熔化或半熔化狀態(tài),熔融灰會(huì)直接黏在受熱面上,產(chǎn)生嚴(yán)重結(jié)焦。措施:加大運(yùn)行中過(guò)量空氣系數(shù),增加配風(fēng)的均勻性,防止局部熱負(fù)荷過(guò)高和產(chǎn)生局部還原性氣氛,調(diào)整四角風(fēng)粉分配的均勻性,防止一次風(fēng)氣流直接沖刷壁面,必要時(shí)采取降負(fù)荷運(yùn)行。
(5)組織合理而良好的爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)是防止結(jié)焦的前提。當(dāng)灰渣撞擊爐壁時(shí),若仍保持軟化或熔化狀態(tài),易黏結(jié)附于爐壁上形成結(jié)渣,因此必須保持燃燒中心適中,防止火焰中心偏斜和貼邊。
(6)四角煤粉濃度及各燃燒器配風(fēng)應(yīng)盡量均勻。煤粉噴口煤粉量分配不均勻的狀況必然造成爐膛局部缺氧和負(fù)荷分配不均勻,在燃燒空氣不足的情況下,爐膛結(jié)焦?fàn)顩r惡化。當(dāng)燃燒器配風(fēng)不均勻或者鍋爐降負(fù)荷,燃燒器缺角或缺對(duì)角運(yùn)行時(shí),爐內(nèi)火焰中心會(huì)發(fā)生偏斜。運(yùn)行時(shí)要盡量調(diào)平四角風(fēng)量,避免缺角情況。
(7)要有合適的煤粉細(xì)度。煤粉粗,火炬拖長(zhǎng),粗粉因慣性作用會(huì)直接沖刷受熱面。再則,粗煤粉燃燒溫度比煙溫高許多,熔化比例高,沖墻后容易引起結(jié)焦。但是,煤粉太細(xì)也會(huì)帶來(lái)問(wèn)題,一是電耗高,制粉出力受到影響,二是爐膛出口煙溫升高,易引起結(jié)焦。
(8)適當(dāng)提高一次風(fēng)速可以減輕燃燒器附近的結(jié)焦。提高一次風(fēng)速可推遲煤粉的著火,可使著火點(diǎn)離燃燒器更遠(yuǎn),火焰高溫區(qū)也相應(yīng)推移到爐膛中心,可以避免噴口附加結(jié)焦。提高一次風(fēng)速還可以增加一次風(fēng)射流的剛性,減少由于射流兩側(cè)靜壓作用而產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn),避免一次風(fēng)直接沖刷壁面而產(chǎn)生結(jié)焦。注意一次風(fēng)速的提高受煤粉著火條件的限制。
(9)爐膛出口溫度場(chǎng)應(yīng)盡可能均勻。降低爐膛出口殘余旋轉(zhuǎn),均勻的溫度分布可使密排對(duì)流管束中煙氣溫度低于開始結(jié)焦溫度。應(yīng)用二次風(fēng)反切來(lái)減少殘余旋轉(zhuǎn)。
(10) 摻燒不同煤種。煤種摻燒能在一定程度上綜合所摻煤種的灰焦特性。低灰熔點(diǎn)煤灰分仍在受熱面上沉積,但高熔點(diǎn)固態(tài)灰對(duì)受熱面有一定的沖刷作用,使沉積量降低。