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1、全国火电 300MWe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 锅炉 380 减少制粉系统缺陷防止锅炉灭火 董艳平 （平顶山姚孟发电有限责任公司） 【摘 要】火电机组制粉系统易发缺陷，严重影响机组运行安全，降低机组效率。本文对姚孟#3-4 机组锅炉 制粉系统缺陷发生位置、原因、处理进行了分析。 【关键词】制粉 缺陷 防止 姚电公司#3、4 锅炉为瑞士苏尔寿专利，由比利时考克利尔钢铁公司制造的半塔式中间再热直 流锅炉，炉顶大板梁标高 79 米，炉膛横截面为 13.048 米的正方形。炉膛四角自 15 米向上布置了四 个 13 米高， 由七组喷嘴组成的直流式喷燃器， 每组包括五个煤粉喷嘴， 两个
2、燃油喷嘴， 自上而下为： 1 煤/2 煤/3 油/4 煤/5 煤/6 煤/7 油。燃烧器的运行方式为直吹式四角切圆燃烧。在第二、五层，#1、 #4 角煤燃烧器上部布置四个火焰监视器，为全炉膛火焰监视，四个火检3 个监视不到火焰且没有 相应油枪助燃，锅炉灭火保护动作跳闸。 锅炉正常为负压运行,为保证锅炉尾部受热面清洁，在锅炉上部的两侧共装有 18 个长伸缩式吹 灰器和 18 个短伸缩式多嘴吹灰器。 制粉系统为正压直吹式系统,共有两台离心式一次风机、五台碗式中速磨煤机、五台刮板式给煤 机组成。设计从给煤机启动到喷燃器见到火焰约 1 分钟，从切除给煤机到火焰熄灭的排空时间约为 16 分钟。锅炉的风烟
3、系统由两台入口静叶可调式轴流吸风机和两台动叶可调式轴流送风机组成。 为了锅炉点火和低负荷助燃,还配有锅炉额定负荷 30%的燃油系统及八支油枪。锅炉燃煤按 50%的平 顶山原煤和 50%的洗中煤混合燃烧而设计。 近期以来，由于全国煤炭市场大环境的影响，煤质变差，导致设备磨损严重；加上日常工作中 对缺陷分析不彻底，机组日常维护缺乏超前预知性；检修质量质量控制不严格，重复性缺陷时有发 生，造成机组缺陷渗漏数持续上涨，影响了机组的安全性、经济性，不利于公司的文明生产。对机 组缺陷渗漏进行长期跟踪分析可看出：#3、4 机组缺陷渗漏主要发生分布在制粉系统、油系统、水 系统及法兰等部位，其中锅炉、输煤除灰专
4、业占总数的 1/3 以上，其中锅炉专业中制粉系统又占锅 炉专业缺陷渗漏一半以上（占锅炉总数的 68%） ，七漏严重（占制粉系统总数的 79.94%，其中漏粉、 漏油占制粉系统总数的 69.2%） 。制粉系统的缺陷泄漏，不仅污染环境，影响现场的文明生产，同时， 直接影响设备的安全稳定运行，缩短设备的寿命，设备健康水平的下降，设备连续可用率的降低， 又影响了机组的安全稳定运行，甚至导致停炉灭火事件发生。 #3、4 炉灭火有如下几类原因： （1）吹灰时受热面大量落灰、负压波动导致锅炉灭火。 全国火电 300MWe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 锅炉 381 （2）风机故障：风机跳闸， R
5、UNBACK 保护动作时锅炉燃烧不稳灭火或单系列停、并风机时一 二次风压、负压扰动导致灭火。 （3）锅炉落大渣：落大渣影响燃烧稳定或因落灰遮蔽火检导致灭火保护动作。 （4）煤质差：锅炉因燃烧不稳灭火。 （5）制粉系统异常：制粉系统组合方式不好、给煤机、磨煤机跳闸，空仓堵煤导致燃烧不稳等 原因造成锅炉灭火。 下图为各种原因造成锅炉灭火次数的对比关系。 48% 25% 11% 11% 5% 制粉系统异常 煤质原因 落大渣 风机故障 吹灰扰动 可以看出，近一半的锅炉灭火都是因为制粉系统异常造成的。入炉煤煤质差也是造成锅炉灭火 的主要原因。落大渣、风机故障、吹灰扰动等原因造成锅炉灭火具有一定偶然性。
6、制粉系统主要设备： 主要设备 附属设备及主要故障 给煤机 减速机、调速机构、链条、轴承、刮板、底板、十字花 磨煤机 控制油、齿轮油、磨辊、石子煤层、粉管 石子煤系统 石子煤皮带 煤仓 堵煤、空仓 一次风系统 一次风压低 事实上，从制粉系统缺陷分布情况来看，缺陷发生部位与系统异常是相对应的。 对机组安全影响较大的故障缺陷有以下几项： 给煤机跳闸、磨煤机跳闸、空仓堵煤、一次风压低（粉管堵塞、石子煤量大） 、石子煤系统故障、 磨棍不转、控制油系统故障。给煤机故障包括十字花开关故障、控制油系统故障（充油电磁阀故障、 系统漏油、磨煤机进异物油压波动等） 、给煤机减速机故障（减速机故障后，更换、检修周期长
7、，对 给煤机正常备用影响较大） 、从动轮串轴、积煤（因链条松引起） 、链条断、主、从动轮卡、链条脱 轨（异物卡到主、从动轮） 、给煤机底板故障。磨煤机故障包括齿轮油漏油、齿轮油位计故障、磨辊 不转（磨煤机进异物） 、石子煤系统故障、一次风压低等。 因上述故障引起的制粉系统异常导致锅炉灭火，表现在以下几方面： 全国火电 300MWe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 锅炉 382 （1）煤质：煤质差，不利于稳燃，且制粉系统超负荷运行，工况较差。 （2）煤仓：因配煤煤质较粘，煤仓堵煤、空仓频繁，对燃烧造成扰动。 （3）给煤机、磨煤机故障：因配煤较多， “三块”量大，给煤机、磨煤机故障率相对
8、较高。 （4）石子煤：因煤质差，石子煤量大，磨煤机组件磨损严重，石子煤系统故障率升高。 （5）粉管堵塞：因入炉煤发热量降低、负荷率高，粉管堵塞频繁，造成缺角燃烧，切磨吹管过 程对燃烧扰动较大。 （6）组合不好：主力制粉系统检修，下层制粉系统跳闸或空仓、堵煤极易造成灭火。 （7）如高加故障退出运行，锅炉一二次风温下降，燃烧工况将进一步恶化。 制粉系统的可靠运行是保证机组安全、经济运行的前提。制粉系统的故障往往会形成恶性循环， 导致机组运行稳定性降低。 迎峰度夏期间，燃料来煤紧张，平均发热量下降，制粉系统相对出力增加，负荷偏重。因配煤 较多，煤仓粘煤、堵煤频繁发生，影响燃烧安全，特别是主力制粉系统
9、检修时。因煤质下降，石子 煤量增加，粉管堵塞次数增加，吹管操作频繁。因煤中“三块”量增加，给煤机、磨煤机故障率增 加。 在这种情况下，如果制粉系统设备故障，特别是主力制粉系统长时间检修，上述几种不利因素 会形成恶性循环，对机组安全运行影响极大。 为保证制粉系统可靠运行，采取了以下针对性专项措施： （1）作好点检定修工作，降低制粉系统故障，避免给煤机、磨煤机跳闸对燃烧造成大幅扰动。 （2）加强燃料管理，作好除“三块”工作，降低制粉系统故障率。 （3）对制粉系统设备逻辑、保护进行优化，使制粉系统设备异常时能及时发现并投油助燃，减 小制粉系统异常对燃烧的扰动。 （4）作好煤仓定期清理、改造工作，防止
10、堵煤、空仓对燃烧造成扰动。 （5）保持制粉系统最佳组合，避免#4、5、6 制粉系统长时间停运检修，保持底部燃烧稳定。 （6）加强运行管理，作好吹管、石子煤清理等工作，避免对燃烧造成扰动。 同时针对制粉系统的日常维护、管理，制订以下对策： 1）加强对设备缺陷和泄漏的管理，严格缺陷管理规定，要求“小缺陷不过班、大缺陷不过天” ， 实现闭环管理。制粉系统缺陷消除及时性、消除率、设备综合泄漏率纳入考核范畴，严格考核制度 的实施，加大对制粉系统设备“七漏”的治理力度。 2）策划好日常维护工作，掌握制粉系统设备健康水平及劣化倾向，做到超前检修。 3）规范物资管理，严格备品备件入库验收，保证备件质量。 4）
11、严格执行质量验收制度，保证检修质量，避免重复性检修，降低维护成本，减小职工劳动强 度。 5）加强技术监督工作，结合机组大小修，对存在类似情况的地方加强监督，做到早发现、早处 理。 6）加强运行、检修人员的技术培训工作，提高综合素质。 7）增强各级验收人员的责任心，严把检修质量关，做到“该修必修，修必修好” ，最大力度避 全国火电 300MWe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 锅炉 383 免二次泄漏的发生。 8）优化机组运行方式，加大运行巡检力度，防止渗点扩大事故的发生。 9）加强机组辅机可靠性管理，提高机组的经济性指标。 入炉煤质较好时，燃烧抗扰动能力强。煤质较差时，燃烧不稳且抗扰
12、动能力差，制粉系统设备 的异常将进一步降低燃烧的稳定性，因此，保证制粉系统稳定运行是避免锅炉灭火的重要有效手段。 通过采取以上各专项治理工作，从燃料管理、配煤掺烧、设备检修、运行管理、设备改造等多方面 共同着手，针对影响设备、机组安全运行的各项危险点进行针对性预控工作，此后没有再发生因制 粉系统故障引起的灭火事故。 运行机组的缺陷渗漏管理是公司检修管理部门的一项日常工作，在继续执行设备缺陷管理规 定及考核办法的基础上，专业人员深入现场，巡视检查发电设备，及时了解并掌握运行设备的健 康状况；对已发现而未能按时处理的缺陷，按缺陷的性质，查明原因，然后区分不同情况，或抓紧 落实备品备件，或安排停机进
13、行处理。同时公司加大了对缺陷处理的考核力度，对能处理而未及时 处理的缺陷给予处罚，对那些发生在夜间并对机组安全运行构成威胁的缺陷，得到及时处理的给予 表彰和奖励，从而保证了制粉系统设备健康，有效地维护了机组地正常运行。对待现场设备所暴露 出来的缺陷，要坚持防微杜渐的原则，专业技术人员尽职尽责，认真逐项落实安全措施，在公司统 一组织和部署下，组织检修维护人员对制粉系统所有设备状况进行了状态评估和排查，对生产、设 备、安全管理等方面存在的问题，逐一进行消缺整改，并利用检修机会将一些缺陷消除在萌芽状态， 保证机组始终处于良好状态下运行。 在煤炭市场紧张的情况下，为降低成本，燃用劣质煤不可避免。近两年的工作成绩说明：通过 努力，加强缺陷和无渗漏管理，推行全员参与，深入开展缺陷分析，从本质上找出缺陷存在的原因， 彻底消除缺陷，避免重复缺陷的发生，从配煤管理、设备治理和运行管理等多方面入手，提高制粉 系统可靠性是完全可以实现的。 参考资料： 1 武汉水利电力大学锅炉设备 2 武汉水利电力大学磨煤机检修原理 作者简介： 董艳平，工程师，毕业于武汉水利电力大学，现在河南省平顶山姚孟发电有限责任公司生产技术部工作，邮编： 467031。