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保证锅炉安全稳定运行

  
评论: 更新日期:2016年05月13日

3.2锅炉风量的调节
当外界负荷变化需要调节锅炉出力时,随着燃料量的改变,对锅炉的风量也需做相应的调解。
在实际运行中,从锅炉的安全方面来看,若炉内过剩空气系数过小,则会使燃料燃烧不完全,造成烟气中含有较多的一氧化碳等可燃气体,降低了灰分的溶点因而引起水冷壁结渣。这将会导致锅炉运行恶化,严重时会被迫停炉。由于飞灰对受热面的磨损量与烟气流速三次方成正比,所以当过剩空气系数过大时,将使受热面管子和引风机叶片的磨损加剧,影响设备的使用寿命。此外,过剩空气系数增大时,由于过剩氧量的相应增加,将使燃料中的硫分易于形成三氧化硫,烟气露点温度响应提高,从而使尾部烟道的空气预热器遭到腐蚀。
总之,风量过大或过小都会给锅炉的安全运行带来不良的影响。
3.3炉膛负压的控制
燃煤炉炉膛运行负压应维持在10~20Pa。炉膛负压维持过大,会增加炉膛和烟道的漏风,引起燃烧恶化,并导致灭火。反之,若炉膛风压变正,则高温火焰及烟灰就要向外冒,不但会影响卫生,烧坏设备,还会造成人身事故。
当炉内燃烧工况发生变化或炉内受热面发生漏泄、爆破时必将立即引起炉膛风压发生变化。运行实际表明,当锅炉的燃烧系统发生异常情况或故障时,最先反映出来的就是炉膛风压的变化。所以锅炉运行中必须监视好炉膛负压,并按照不同的变化情况做出正确的判断,据此再及时地进行必要的调节和处理。
3.4排烟温度的调节
排烟温度低,表明锅炉排烟余热利用情况良好,但排烟温度过低,就可能有某些不正常的现象出现。它包括:排烟温度测点处有冷风进入,使得所测数值偏低;烟道过剩空气系数太高;锅炉运行负荷太低;燃烧不良,炉膛温度过低。排烟温度降低后,就会造成尾部受热面管壁低温硫酸腐蚀、溃烂、穿孔的严重后果。所以,维持正常的排烟温度应符合该锅炉的设计值。
三、燃煤锅炉常见的安全生产隐患及针对其安全隐患做出的相应安全措施
事故的造成主要因素是人的不安全行为和物的不安全因素。下面分析一下燃煤锅炉常见的安全生产隐患。
1.锅炉水位事故及预防锅炉水位事故的安全措施
1.1锅炉水位事故的危害
这是锅炉中常见的多发事故,据统计,全国发生的严重缺水事故,约占锅炉事故总数的56%。锅炉发生严重缺水事故时,会使锅炉受压部件大面积变形破坏,如果处理不当,还会导致开裂爆炸。
1.2预防锅炉水位事故的安全措施
1.2.1确保汽包水位计指示正确,水位保护可靠投入。
(1)当汽包变送器水位计有一套发生故障时,首先应维持锅炉稳定运行,避免加减负荷和进行重大操作,联系仪表人员尽快处理,处理时必须办理工作票并写明故障原因、处理方案和危险因素控制措施等,如8h内不能恢复正常运行时应制定措施,经生产厂长批准后允许延长工期至24小时。
(2)按规程要求对汽包水位计进行零位校验,当各水位计偏差大于30mm时,应立即汇报,并查明原因予以消除。
(3)进行水位计校验时,运行人员和校验人员要密切配合,并要求机组负荷在满负荷情况下且运行稳定。
(4)在运行中当发现汽包水位大幅度变化时,应首先分析水位变化的原因,不能盲目操作,如汽包水位变化超过规定值而保护拒动时应执行紧停。
1.2.2 汽包水位保护
(1)在锅炉启动前和停炉前应进行实际传动校验。用上水方法进行高水位保护校验,用排污门放水的方法进行低水位保护校验,禁止采用信号短接的方法校验。
(2)在锅炉启动前如果汽包水位保护不完整,锅炉禁止启动。
(3)汽包水位保护的投退必须严格执行审批制度。
1.2.3保证锅炉给水系统,锅炉启动前应对有关阀门进行开关试验,发现问题及时联系处理。
1.2.4电动给水泵保持正常备用状态,按规程进行定期切换试验和检查。失去备用时要制定相应的安全运行技术措施,限期恢复投入备用。
1.2.5按规程要求调整锅炉燃烧、给水,保证汽包水位正常。
(1)锅炉正常运行中要加强对汽包水位的监视,给水调节应保持自动控制方式,经常检查给水系统的工作情况是否良好,发现自动异常或水位异常时要及时将自动改为手操,并联系热工处理。
(2)锅炉付操应严格监视水位。如给水投自动,给水自动调节阀应保持适当开度,使之有足够的调节幅度。当给水管道基本开足,应特别注意给水压力,经常对照给水与蒸汽流量,防止水位猛升猛跌。
(3)加减负荷要按照规程规定进行,大幅度改变负荷后要稳定10-15分钟,以防止因燃烧的变化而导致汽包水位大幅度波动。
1.2.6以下情况容易引起汽包水位的变化,运行中要引起注意:
(1)负荷增减幅度过快;
(2)安全门动作;
(3)燃料增减过快;
(4)启动和停止给水泵时;
(5)给水自动失灵;
(6)承压部件泄漏。
1.2.7给水阀门的总泄漏量应不大于40t/h。
1.2.8给水管切换或停复役操作应有主操或班长监护。
1.2.9开停炉应安排专人看水。
1.2.10给水压力低于10.5Mpa(,经采取措施,水位仍低于-100mm,不能维持水位时,应联系班长启动给水泵。
1.2.11汽包事故放水阀应处于完好状态。
1.2.12经常进行反水位事故演习,熟悉叫水法。
2 受热面爆管事故
2.1受热面爆管事故的危害
这是指水冷壁和对流管束的管子破裂事故,其事故症状是炉内烟道内发生爆破声或喷汽声,紧接着炉内出现正压,汽水带烟火从炉门等处喷出,水位急剧下降,如处理不及时,会并发缺水事故,所以发生严重爆管时,必须采取紧急停炉措施。
2.2 预防锅炉爆管的安全措施
2.2.1防止锅炉超温超压
(1)锅炉超水压试验和安全阀整定应严格按规程规定执行。
(2)严禁锅炉在安全阀解列的状况下运行。
(3)加强运行操作维护工作,防止锅炉超温超压。
(4)锅炉升温升压过程中,过热器疏水门全部开启,待压力达到规定值时再逐步关闭。
(5)锅炉均匀上水,保持省煤器出口水温度低于对应压力下的饱和温度20℃。
(6)按规定进行锅炉各部位吹灰,保持受热面清洁,避免受热面大面积结焦或结渣。
(7)锅炉启动过程中,严格控制升温、升压速度,特别是在锅炉启动初期,暖炉时间要适当控制,加强对受热面各部壁温的监视,当壁温超限时,立即停止增加锅炉燃烧。
(8)停炉后要可靠关闭各减温水门,炉膛吹扫后停止送、引风机的运行,并关闭风门挡板使锅炉自然冷却。
(9)机组大小修后启动前要进行汽包、过热器活动试验;锅炉正常运行中每6个月进行活动试验一次,确保其能可靠动作。
(10)正常运行中认真巡检,发现泄漏要及时汇报。
(11)发现受热面有泄漏时,应申请停炉,以避免扩大事故。
(12)建立锅炉超温超压台帐,并详细记录锅炉超温超压的原因。
(13)发现受热面超温超压要尽快采取措施,如采取措施无效且保护拒动时应执行紧停。
2.2.2防止受热面大面积腐蚀。
(1)严格化学监督,锅炉启动时水质不合格不上水;正常运行中,汽包连排电动门保持开启状态,当发现水质超标时要及时开启水冷壁下联箱排污门排污。
(2)按规定进行停炉保养。
(3)停炉放水要采用热炉放水的方法,放水时各空气门、疏水门和放水门应开启到位。
(4)优化锅炉燃烧调整,避免高温腐蚀。
(5)严格给水回收标准,不合格的疏水不得回收。
(6)防止炉外管道爆破。发现炉外管道泄漏要及时汇报。对管系振动、水击等现象要及时分析原因并及时处理。
2.2.3防止炉本体和管道膨胀受阻。
(1)点火及升压过程中记录、检查炉本体、汽包和管道膨胀的膨胀情况。
(2)启动初期保持燃烧均匀,防应止因燃烧偏差引起过大的膨胀偏差。
2.2.4严禁锅炉超负荷运行。
2.2.5运行的高压高温管道应做到下列安全措施:
(1)保温完整;
(2)严禁水淋到高温高压管道上;
(3)禁止利用高压高温管到作为起吊点;
(4)禁止碰撞和敲打高温高压管道,禁止在高温高压管道上堆放杂物;
(5)定期检查支吊架和支座的膨胀情况,发现膨胀异常应及时汇报;
(6)高压高温管道投入运行前暖管要充分,要正确进行疏水,避免发生水冲击。
2.2.6锅炉开停炉时应做到下列各点:
(1)开停炉要严格按照开停炉曲线控制升压或降压速度,严禁汽压大幅升降;
(2)开炉或停炉应对角投用或停用点火油枪,以免锅炉受热不均、膨胀不一而造成设备损坏;
(3)开停炉时应精心调整锅炉水位,防止发生因低水位破坏水循环而造成的受热面过热爆管;
(4)合理调整减温水,防止屏过进口汽温超过规程规定。使用减温水要避免大开大关。
(5)要严格防止锅炉超温,决不允许锅炉长期超温运行。超温后应按规定做好超温记录。
(6)锅炉应按规定进行定期排污。
3锅炉结焦
3.1 锅炉结焦的严重性
锅炉结焦是指锅炉的灰渣在高温下粘结在受热面、炉墙、炉排之上,并越积越多。结焦会降低受热面的吸热能力,影响和破坏水循环;使水冷壁金属温度下降或排烟温度上升,对流受热面结焦时,将使烟气阻力上升,吸风机入口负压增大,局部结焦时,将使热偏差增大,局部管壁过热。严重的结焦会妨碍燃烧设备的正常运行,被迫停炉,甚至酿成安全生产事故。
3.2防止锅炉结焦的预防措施
3.2.1.选择合理的运行氧量。
(1)锅炉运行氧量即炉内的氧化或还原性气氛,它对锅炉的结焦有非常大的影响,如果锅炉运行氧量偏低,炉内还原性气氛较强,煤的灰熔点就会下降,锅炉就容易结焦。这是因为灰熔点随着铁量的增加而下降,铁对灰熔点的影响还与炉内气体性质有关,在炉内氧化性气氛中,铁可能以三氧化二铁形态存在,这时随着含铁量的增加,其熔点的降低比较缓慢;在炉内还原性气氛中(氧量不足),三氧化二铁 会还原成氧化铁 ,灰熔点随之迅速降低,而且氧化铁最容易与灰渣中的SiO2形成熔点很低的SiO2,其灰熔点仅为1 065 ℃。当煤质有波动时,运行人员没办法根据实际情况进行调整,造成锅炉燃烧配风方式不是处于优化状态,特别是上层喷煤粉颗粒燃尽性差,有一部分大颗粒煤粉在炉膛出口处尚未燃尽,导致锅炉炉膛出口烟温偏高,结焦严重,由于炉膛截面大,热负荷较小;当煤质变劣时,煤粉的燃尽性能适应能力不强。提高锅炉运行氧量,避免炉内出现还原性气氛。加强炉内吹灰工作,特别是重点区域要增加吹灰次数,如果运行氧量还偏低,必要时适当降低负荷。由于结焦的主要区域在炉膛出口处,此处容易堵塞烟道,增加烟气阻力,引风机出力更显不足,所以要防止结焦与还原性气氛恶性循环的趋势。机组检修时,对空气预热器进行重点清洗,降低风烟道的阻力,提高风机的出力。
(2)选择合理的炉膛出口温度对锅炉进行优化燃烧调整试验,对炉膛出口烟温(或高温受热面管壁温度)进行在线监视,在保证主参数合格的前提下,建立在线的优化运行指导系统;通过合理调配各一次风和二次风的运行风门开度以及运行氧量,保证主参数合格和炉膛出口烟温低于燃煤灰熔点的同时来保证蒸汽质量,从而防止炉膛出口结焦;通过对炉膛出口烟温、过热汽温、锅炉负荷、燃烧氧量、炉膛排烟温度等各种运行参数的在线监测,也可以评价锅炉炉膛出口是否会产生结焦,从而防止在燃用不同煤种时锅炉炉膛结焦,并能获得最大的锅炉效率。
(3)保证空气和燃料的良好混合,避免在水冷壁附近形成还原性气氛,防止局部严重积灰、结焦。当一、二次风的位置、风速、风量设计不合理时,尽管炉内总空气量大,但仍会出现局部区域的炽热焦碳和挥发分得不到氧量而出现局部还原性气氛。当煤粉炉烟气含氧量低于3%时,由于局部缺氧,将会使CO含量急剧增加。
(4)应用各种运行措施控制炉内温度水平。锅炉炉内温度水平高,将使煤中碱金属直接凝结在受热面上会形成致密的强黏结性灰。可在初始灰层中形成产生低熔点复合硫酸盐反应的条件,还会使含有碱性化合物的积灰外表层黏结性增强,加速积灰过程的发展。煤灰呈熔化或半熔化状态,熔融灰会直接黏在受热面上,产生严重结焦。措施:加大运行中过量空气系数,增加配风的均匀性,防止局部热负荷过高和产生局部还原性气氛,调整四角风粉分配的均匀性,防止一次风气流直接冲刷壁面,必要时采取降负荷运行。
(5)组织合理而良好的炉内空气动力场是防止结焦的前提。当灰渣撞击炉壁时,若仍保持软化或熔化状态,易黏结附于炉壁上形成结渣,因此必须保持燃烧中心适中,防止火焰中心偏斜和贴边。
(6)四角煤粉浓度及各燃烧器配风应尽量均匀。煤粉喷口煤粉量分配不均匀的状况必然造成炉膛局部缺氧和负荷分配不均匀,在燃烧空气不足的情况下,炉膛结焦状况恶化。当燃烧器配风不均匀或者锅炉降负荷,燃烧器缺角或缺对角运行时,炉内火焰中心会发生偏斜。运行时要尽量调平四角风量,避免缺角情况。
(7)要有合适的煤粉细度。煤粉粗,火炬拖长,粗粉因惯性作用会直接冲刷受热面。再则,粗煤粉燃烧温度比烟温高许多,熔化比例高,冲墙后容易引起结焦。但是,煤粉太细也会带来问题,一是电耗高,制粉出力受到影响,二是炉膛出口烟温升高,易引起结焦。
(8)适当提高一次风速可以减轻燃烧器附近的结焦。提高一次风速可推迟煤粉的着火,可使着火点离燃烧器更远,火焰高温区也相应推移到炉膛中心,可以避免喷口附加结焦。提高一次风速还可以增加一次风射流的刚性,减少由于射流两侧静压作用而产生的偏转,避免一次风直接冲刷壁面而产生结焦。注意一次风速的提高受煤粉着火条件的限制。
(9)炉膛出口温度场应尽可能均匀。降低炉膛出口残余旋转,均匀的温度分布可使密排对流管束中烟气温度低于开始结焦温度。应用二次风反切来减少残余旋转。
(10) 掺烧不同煤种。煤种掺烧能在一定程度上综合所掺煤种的灰焦特性。低灰熔点煤灰分仍在受热面上沉积,但高熔点固态灰对受热面有一定的冲刷作用,使沉积量降低。

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