论文部分内容阅读
（华电电力科学研究院 陕西西安 710075）
摘 要： 由于近期煤炭市场发生变化，煤场存煤、配煤结构无法达到预定比例，所供煤种偏离设计值较多，锅炉每小时用煤量增大，排渣量大增，是造成输渣设备故障。由于煤源紧张，所需低钙高硫煤无法及时采购到位，部分时段所供煤种过细（内部掺加煤泥），造成返料量减少（大部分无法被分离器捕捉分离下来而进入布袋除尘器），锅炉内部底渣无返料置换、二次燃尽效率下降，底渣形成沉积，排渣困难、堵塞，导致床压逐步升高，加之链斗机故障被迫降负荷运行。文章研究内容对于同类型机组或相似问题的解决有很强的借鉴意义。
关键字：煤源；返料量；低钙；二次燃尽；降负荷
一、基本概况
某电厂2号锅炉为超高压、自然循环、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、运转层以下砖墙封闭、运转层以上露天、炉顶设轻型屋盖布置、全钢构架的循环流化床汽包蒸汽锅炉。该炉设计燃用烟煤，采用循环流化床燃烧方式，通过炉内燃用高钙煤和炉外石灰石湿法脱硫。
该锅炉采用“П”型布置，框架支吊结构。炉膛为膜式水冷壁。尾部设多组蛇形管受热面和炉顶包覆管受热面及一、二次风空气预热器。燃烧系统由旋风分离器，J型返料器，床下点火等系统组成。锅炉紧身封闭布置，运转层标高10米。本锅炉为单汽包、自然循环、循环流化床燃烧方式。
锅炉主要由一个膜式水冷壁炉膛，三台汽冷式旋风分离器和一个由汽冷包墙包覆的尾部竖井（HRA）三部分组成。
锅炉共布置有八个给煤口，全部布置于炉前，在前墙水冷壁下部收缩段沿宽度方向均匀布置。炉膛底部是由水冷壁管弯制围成的水冷风室，水冷风室两侧布置有一次热风道，进风型式為从风室两侧进风，空预器一二次风出口均在两侧，一次热风道布置较为简单。四个排渣口布置在炉膛后水冷壁下部，分别对应四台滚筒式冷渣器。四台冷渣器下部配置两套输渣线，正常运行一用一备。
除渣系统配置情况：2012年，由于燃煤结构变化，锅炉排渣量增大，原有输渣系统故障率高及出力不足，严重影响安全经济运行。10-12月，对#2炉两条输渣线进行了改造，技改安装了2套DLD750型链斗输渣机和ZBT650型斗式提升机。DLD750型链斗输渣机以双排重载板链承托料斗，齿轮传动，由电机减速机提供动力，通过变频调速改变输送能力，以适应锅炉排渣量的变化；尾部采用弹簧缓冲螺杆张紧，并能自动适应因温度变化引起的输送带长度的改变。
锅炉正常运行时，灰渣落到低速运转的料斗内，并被输送到链斗输渣机的头部；链斗输渣机的料斗带有拖轮，阻力小、运行平稳；料斗带有刮板，有自动清渣的功能（小量飞溅漏渣），能将落到输渣机底部的细灰输送到输渣机头部排到后续的斗式提升机输送系统中。
改造后的排渣工艺流程图如上：
二、 事件经过
2016年08月02日前夜班接班时，负荷120MW，风室压力11.0kPa，#1链斗机频率40Hz运行无异常，#2输渣线正常备用。#2、3、4冷渣机渣管易堵，组织人员及时进行疏通处理。
20：20#1输渣线运行中跳闸，联系检修检查处理，切换启动#2输渣线运行，机组负荷195MW，风室压力10.35kPa。
20：30经检修检查#1链斗机滚轮脱轨、链斗机内部积渣严重，料斗满渣溢流造成跳闸，无法运行，通知检修抢修处理。
22：15检修办票处理#1输渣线故障，发电部继续疏通排渣管。
22：35#2输渣线跳闸，联系检修检查为多个滚轮脱落和渣斗溢流，排渣口下部积渣造成跳闸，风室压力10.4kPa，锅炉降压机组减负荷75MW，联系检修进行设备抢修，发电部启动应急预案从事故排渣管小量放渣。但由于煤质过差，底渣量过大无法正常排出，床压持续增高。
8月3日03：05#1炉#2输渣线处理正常加入运行，锅炉加大排渣降低床压（风室压力15.1kPa）。机组维持75MW负荷继续运行。06：30风室压力降低至11.05kPa，机组加负荷至100MW正常运行。8月6日15：47#1炉#1输渣线处理正常加入运行。
三、现场检查情况
现场设备脱轨，积渣照片，设备故障范围、程度，修复过程。
#1炉#1、2输渣线故障后均存在脱轨和滚轮轴拉弯、拉断现象，相比较#1输渣线链斗机滚轮损害严重于#2输渣线链斗机，两套输渣线共计损坏滚轮46个，料斗挤压变形4个。脱轨链条长度约13米，停运后根据损坏程度对相对容易修复的#2链斗机进行了抢修恢复。#1链斗机修复用时5天，#2链斗机抢修修复用时10小时（后续完善及密封用时2天）。
四、 原因分析
1、由于近期煤炭市场发生变化，煤场存煤、配煤结构无法达到预定比例，所供煤种偏离设计值较多，锅炉每小时用煤量增大，排渣量大增，是造成输渣设备故障的主要原因。
2、由于煤源紧张，所需低钙高硫煤无法及时采购到位，部分时段所供煤种过细（内部掺加煤泥），造成返料量减少（大部分无法被分离器捕捉分离下来而进入布袋除尘器），锅炉内部底渣无返料置换、二次燃尽效率下降，底渣形成沉积，排渣困难、堵塞，导致床压逐步升高，加之链斗机故障被迫降负荷运行。
3、在排渣管疏通过程中，由于排渣量瞬间大幅度上升，输渣设备链斗机在额定工况下无法及时适应，料斗渣满后溢流，造成下部积渣严重，滚轮在行走过程中由于积渣被抬高发生脱轨，导致滚轮轴拉弯、断裂，料斗挤压变形，最终造成链斗机严重损伤瘫痪，无法运行。
4、发电部未对煤种变化后的燃烧调整及排渣状况及时应对，在多台排渣管堵塞后疏通的过程中，未对疏通过程中瞬间渣量增大做出应急措施（采用两条输渣线同时运行），而采用单台正常出力运行，是导致链斗机故障的次要原因。
五、 暴露的主要问题
1.燃料管理不够精细。
2.运行巡检不到位。
3.检修处理方案考虑不够周全。
六、 处理及防范措施
1、加强燃煤采购力度，对所采购煤种按照制度化验和分片存储，根据负荷及环保排放指标要求进行掺配，确保煤源充足，掺配合理。紧急情况时可通过提高热值、硫份和降低低钙煤比例、降低水分掺配煤种，确保每小时用煤量、排渣量与输渣设备相匹配。
2、燃煤中严禁掺加煤泥，因煤泥内水较高，在运输和存储过程中粘壁现象严重，易造成堵塞和断煤，对NOX指标影响较大；在燃烧过程中，对返料影响较大，对较大底渣的置换和燃盡影响加大，会加剧排渣困难。
3、发电部加强排渣管的疏通管理，发现堵塞及时采取措施疏通，正常运行中不得出现两条排渣管同时堵塞，确保三条排渣管正常排渣。
4、发电部对排渣管疏通过程中有可能瞬间渣量增大的预案制定审批后下发执行，对两台炉各冷渣机的频率根据输渣方向分别进行优化，确保四台冷渣机运行中料斗不溢流。
5、检修部电气专业对输渣线的保护值进行规定并整定，不得随意更改，确保故障时动作的可靠性，防止设备大面积损伤。
摘 要： 由于近期煤炭市场发生变化，煤场存煤、配煤结构无法达到预定比例，所供煤种偏离设计值较多，锅炉每小时用煤量增大，排渣量大增，是造成输渣设备故障。由于煤源紧张，所需低钙高硫煤无法及时采购到位，部分时段所供煤种过细（内部掺加煤泥），造成返料量减少（大部分无法被分离器捕捉分离下来而进入布袋除尘器），锅炉内部底渣无返料置换、二次燃尽效率下降，底渣形成沉积，排渣困难、堵塞，导致床压逐步升高，加之链斗机故障被迫降负荷运行。文章研究内容对于同类型机组或相似问题的解决有很强的借鉴意义。
关键字：煤源；返料量；低钙；二次燃尽；降负荷
一、基本概况
某电厂2号锅炉为超高压、自然循环、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、运转层以下砖墙封闭、运转层以上露天、炉顶设轻型屋盖布置、全钢构架的循环流化床汽包蒸汽锅炉。该炉设计燃用烟煤，采用循环流化床燃烧方式，通过炉内燃用高钙煤和炉外石灰石湿法脱硫。
该锅炉采用“П”型布置，框架支吊结构。炉膛为膜式水冷壁。尾部设多组蛇形管受热面和炉顶包覆管受热面及一、二次风空气预热器。燃烧系统由旋风分离器，J型返料器，床下点火等系统组成。锅炉紧身封闭布置，运转层标高10米。本锅炉为单汽包、自然循环、循环流化床燃烧方式。
锅炉主要由一个膜式水冷壁炉膛，三台汽冷式旋风分离器和一个由汽冷包墙包覆的尾部竖井（HRA）三部分组成。
锅炉共布置有八个给煤口，全部布置于炉前，在前墙水冷壁下部收缩段沿宽度方向均匀布置。炉膛底部是由水冷壁管弯制围成的水冷风室，水冷风室两侧布置有一次热风道，进风型式為从风室两侧进风，空预器一二次风出口均在两侧，一次热风道布置较为简单。四个排渣口布置在炉膛后水冷壁下部，分别对应四台滚筒式冷渣器。四台冷渣器下部配置两套输渣线，正常运行一用一备。
除渣系统配置情况：2012年，由于燃煤结构变化，锅炉排渣量增大，原有输渣系统故障率高及出力不足，严重影响安全经济运行。10-12月，对#2炉两条输渣线进行了改造，技改安装了2套DLD750型链斗输渣机和ZBT650型斗式提升机。DLD750型链斗输渣机以双排重载板链承托料斗，齿轮传动，由电机减速机提供动力，通过变频调速改变输送能力，以适应锅炉排渣量的变化；尾部采用弹簧缓冲螺杆张紧，并能自动适应因温度变化引起的输送带长度的改变。
锅炉正常运行时，灰渣落到低速运转的料斗内，并被输送到链斗输渣机的头部；链斗输渣机的料斗带有拖轮，阻力小、运行平稳；料斗带有刮板，有自动清渣的功能（小量飞溅漏渣），能将落到输渣机底部的细灰输送到输渣机头部排到后续的斗式提升机输送系统中。
改造后的排渣工艺流程图如上：
二、 事件经过
2016年08月02日前夜班接班时，负荷120MW，风室压力11.0kPa，#1链斗机频率40Hz运行无异常，#2输渣线正常备用。#2、3、4冷渣机渣管易堵，组织人员及时进行疏通处理。
20：20#1输渣线运行中跳闸，联系检修检查处理，切换启动#2输渣线运行，机组负荷195MW，风室压力10.35kPa。
20：30经检修检查#1链斗机滚轮脱轨、链斗机内部积渣严重，料斗满渣溢流造成跳闸，无法运行，通知检修抢修处理。
22：15检修办票处理#1输渣线故障，发电部继续疏通排渣管。
22：35#2输渣线跳闸，联系检修检查为多个滚轮脱落和渣斗溢流，排渣口下部积渣造成跳闸，风室压力10.4kPa，锅炉降压机组减负荷75MW，联系检修进行设备抢修，发电部启动应急预案从事故排渣管小量放渣。但由于煤质过差，底渣量过大无法正常排出，床压持续增高。
8月3日03：05#1炉#2输渣线处理正常加入运行，锅炉加大排渣降低床压（风室压力15.1kPa）。机组维持75MW负荷继续运行。06：30风室压力降低至11.05kPa，机组加负荷至100MW正常运行。8月6日15：47#1炉#1输渣线处理正常加入运行。
三、现场检查情况
现场设备脱轨，积渣照片，设备故障范围、程度，修复过程。
#1炉#1、2输渣线故障后均存在脱轨和滚轮轴拉弯、拉断现象，相比较#1输渣线链斗机滚轮损害严重于#2输渣线链斗机，两套输渣线共计损坏滚轮46个，料斗挤压变形4个。脱轨链条长度约13米，停运后根据损坏程度对相对容易修复的#2链斗机进行了抢修恢复。#1链斗机修复用时5天，#2链斗机抢修修复用时10小时（后续完善及密封用时2天）。
四、 原因分析
1、由于近期煤炭市场发生变化，煤场存煤、配煤结构无法达到预定比例，所供煤种偏离设计值较多，锅炉每小时用煤量增大，排渣量大增，是造成输渣设备故障的主要原因。
2、由于煤源紧张，所需低钙高硫煤无法及时采购到位，部分时段所供煤种过细（内部掺加煤泥），造成返料量减少（大部分无法被分离器捕捉分离下来而进入布袋除尘器），锅炉内部底渣无返料置换、二次燃尽效率下降，底渣形成沉积，排渣困难、堵塞，导致床压逐步升高，加之链斗机故障被迫降负荷运行。
3、在排渣管疏通过程中，由于排渣量瞬间大幅度上升，输渣设备链斗机在额定工况下无法及时适应，料斗渣满后溢流，造成下部积渣严重，滚轮在行走过程中由于积渣被抬高发生脱轨，导致滚轮轴拉弯、断裂，料斗挤压变形，最终造成链斗机严重损伤瘫痪，无法运行。
4、发电部未对煤种变化后的燃烧调整及排渣状况及时应对，在多台排渣管堵塞后疏通的过程中，未对疏通过程中瞬间渣量增大做出应急措施（采用两条输渣线同时运行），而采用单台正常出力运行，是导致链斗机故障的次要原因。
五、 暴露的主要问题
1.燃料管理不够精细。
2.运行巡检不到位。
3.检修处理方案考虑不够周全。
六、 处理及防范措施
1、加强燃煤采购力度，对所采购煤种按照制度化验和分片存储，根据负荷及环保排放指标要求进行掺配，确保煤源充足，掺配合理。紧急情况时可通过提高热值、硫份和降低低钙煤比例、降低水分掺配煤种，确保每小时用煤量、排渣量与输渣设备相匹配。
2、燃煤中严禁掺加煤泥，因煤泥内水较高，在运输和存储过程中粘壁现象严重，易造成堵塞和断煤，对NOX指标影响较大；在燃烧过程中，对返料影响较大，对较大底渣的置换和燃盡影响加大，会加剧排渣困难。
3、发电部加强排渣管的疏通管理，发现堵塞及时采取措施疏通，正常运行中不得出现两条排渣管同时堵塞，确保三条排渣管正常排渣。
4、发电部对排渣管疏通过程中有可能瞬间渣量增大的预案制定审批后下发执行，对两台炉各冷渣机的频率根据输渣方向分别进行优化，确保四台冷渣机运行中料斗不溢流。
5、检修部电气专业对输渣线的保护值进行规定并整定，不得随意更改，确保故障时动作的可靠性，防止设备大面积损伤。