回转式空预器烧损事故分析与防范对策

张军

(陕西国华锦界能源有限责任公司，陕西 神木 719300)

空气预热器简称为空预器，是锅炉尾部烟道中的烟气通过内部的散热片将进入锅炉前的空气预热到一定温度的受热面。一般多用于燃煤电站锅炉，目的是提高锅炉的热交换性能，降低能量消耗，可分为管箱式、回转式两种，目前电站锅炉较常采用回转式预热器。但由于回转式预热器结构复杂和自身特点，在运行中易出现烧损事故，若不妥善处理，将对锅炉安全、稳定和经济运行构成严重威胁。本文结合电厂机组锅炉空气预热器的一起烧损事故，对如何防范这类事故提出一些对策，以供同行参考。

1 概述

某电厂机组锅炉为亚临界参数自然循环汽包炉、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、半露天布置、固态排渣。锅炉炉膛断面尺寸为13328.6mm×13994.5mm，采用螺纹管作为炉膛高热负荷区域水冷壁。锅炉为摆动式直流燃烧器切圆燃烧方式，5套中速磨直吹式送粉系统，5层一次风喷嘴布置，燃用设计煤种时4层运行带B-MCR，布置3层点火油枪，并在下层一次风喷口设有微油点火系统。

2 锅炉空预器烧损事故原因分析

2.1 锅炉点火能量不足

锅炉点火能量不足，油和煤粉均燃烧不完全，未燃尽的可燃物在空预器蓄热元件内沉积。

机组进行锅炉吹管工作时，锅炉采用微油点火方式投A套制粉系统运行，点火初期通过就地看火孔观察，煤粉着火距离较远，烟囱冒不正常的黑烟，A煤层4只火检信号波动大，经常出现2只火检信号同时小于10%。随即进行磨入口一次风和二次风调整：降低磨煤机一次风量，关小上层辅助风风门及周界风风门，增大分离器转速，使煤粉变细。同时开大微油点火暖风器气源门开度，从而提高磨出口一次风温度使煤粉更容易燃烧。但从就地观火孔和火焰电视观察，燃烧情况没有明显改善。

锅炉设计用煤为贫煤（低位发热量20.54MJ/kg，干燥无灰基挥发份为14%），而4只微油点火油枪（单只油枪出力为250kg/h）根本无法满足本机组入炉贫煤的点火能量要求，造成炉内燃烧不良，并且由于炉内为油煤混燃，煤油抢风导致油和煤粉燃烧均不完全，残油粘附未燃尽煤粉沉积在水平烟道、受热面和预热器波纹板上。点火初期入炉煤质和在烟道尾部取样的灰样工业分析结果对比，可以证实当时大量未燃尽煤粉的存在。

锅炉点火约3h以后，由于炉内燃烧状况没有明显好转，烟囱持续冒黑烟，投入微油点火系统辅助油枪（单只辅助油枪出力200kg/h）。投入4只微油点火的辅助油枪，此后无论是图像火检电视、还是就地看火孔，燃烧情况大有改观，微油点火4只火检信号稳定，强度均维持在90以上。

2.2 空预器吹灰效果不好

空预器的吹灰器和水冲洗装置是为消除空预器堵灰和防止发生二次燃烧而专门设置的，当空预器蓄热元件内沉积了未燃尽的可燃物时，如果吹灰器能够正常投入使用并且效果良好，将不至于造成可燃物长时间的大量积存。而水冲洗在吹灰器不能达到理想效果时，将成为唯一积极的和行之有效的防止发生二次燃烧的方法。

2.3 对二次燃烧判断不及时

锅炉在着火不良、烟囱持续冒黑烟的情况下运行3h，未投大油枪助燃，造成点火初期大量未燃尽燃料在尾部烟道的沉积。后来空预器入口烟温不正常升高、空预器电机电流快速上涨至跳闸，空预器抱死。运行人员立即关闭空预器前后所有烟气、空气挡板，防止受热不均匀引起空预器变形，焖预热器。此后空预器入口烟温开始缓慢回落，可见空预器的二次燃烧得到了有效的控制。但是后来运行人员为了冷却预热器，开启引风机出入口挡板让其自然通风，结果入口烟温急剧升高，空气进入预热器补充了燃烧用的氧气，加剧了空预器的二次燃烧。

3 防范对策

该炉微油点火系统不能达到冷态点炉的要求，今后锅炉点火启动时应先投大油枪运行，建立起一定的炉膛温度及二次风温度时再投入制粉系统运行。

锅炉启动点火前进行主油枪、微油油枪的雾化试验，确保油枪雾化良好，对存在漏油、雾化不良的油嘴应及时予以更换。锅炉在投油或低负荷运行阶段，尤其应注意油的完全燃烧，根据燃料性质、锅炉过剩空气系数及雾化颗粒及雾化角度调整好燃烧工况，保持最佳的雾化状态。

锅炉在点火前，检查了电除尘极板、灰斗积灰情况，并进行大风量炉膛吹扫，确保极板清洁、输灰管道畅通，待烟囱内排出的空气干净无灰时方才进行点火工作。

定期检查空预器火灾报警装置和水冲洗设备，确保其可靠性。发现预热器二次燃烧，应立即手动MFT，立即停用所有吸风机、送风机和一次风机运行。如出现空气预热器抱死情况，在焖空气预热器的过程中，关闭油系统的所有阀门，停止油循环；关闭所有烟风通道上的门和挡板，尽可能地避免空气进入预热器。打开蒸汽吹灰装置对空预器吹扫，同时打开水冲洗系统阀门进行水冲洗，打开空预器下部灰斗排水口排水。为防止导向轴承油室着火，应采取措施对导向轴承油室进行水浇降温。只有确认二次燃烧已被彻底扑灭后，才能停止蒸汽吹扫和关闭水冲洗阀门。在进入空预器内部检查时，应手持灭火器材，扑灭残存火源。

除按运行规程做好防止空气预热器着火的反事故措施外，还应注意以下几个方面的问题:(1)提早介入，掌握锅炉厂空预器吹灰系统设计要求、吹灰器功能、设计院吹灰蒸汽管网的设计，确保吹灰器及辅汽系统满足锅炉启动初期低负荷运行的要求。

(2)锅炉首次点火前，要求空气预热器水冲洗系统安装调试完毕，并经通水试验，水量充足，水压满足空气预热器消防要求，确保一旦空气预热器着火，必要的消防措施能及时到位，避免事故扩大。

(3)对空气预热器的安装质量进行监督检查，做好空预器蓄热元件的保护工作，防止异物落入波形板内。锅炉点火前，还应组织对空预器进行全面检查、清理异物。

(4)空预器吹灰器的作用是有限的，例如空预器中间层下部传热元件易堵灰，吹灰器一般不能清除。另外，某些可燃物结垢也只能用水冲洗来清除。因此，锅炉首次点火吹管后，应再次组织对空预器吹灰进行全面检查，如有必要，应对吹管结束后空预器进行1次空预器碱冲洗。已经投入运行的锅炉也应定期进行碱冲洗，周期为1～2次/年。水清洗后一定要烘干空预器，否则空预器将很快发生腐蚀、堵灰。

(5)尽量避免仅1-2支油枪长期运行，且严禁在炉膛温度较低时频繁试投油枪。油枪投入初期，应派专人到看火孔观察油枪燃烧状况，确保雾化质量，避免尾部低烟速积油。

(6)保证雾化蒸汽压力、吹灰蒸汽压力及过热度，确保油枪雾化质量和吹灰效果。鉴于激波吹灰器对尾部积油吹灰效果不及蒸汽吹灰器，更要注意锅炉点火初期及煤、油混烧阶段空气预热器的安全。

(7)要投入一定数量的油枪，保证有一定的炉膛温度后，才能投入煤粉燃烧器运行。严禁在低炉膛温度下过早投运煤粉火嘴，确保煤粉着火燃烧，避免未着火煤粉进入空气预热器沉集。

8 )加强监视，准确判断，果断处理在运行过程中，要加强对排烟温度、空气预热器电流、阻力，吹灰蒸汽参数、炉膛燃烧等运行情况的监视，及时发现事故预兆，果断采取措施，及时消灭空气预热器局部着火，避免大面积着火的发生。建议有条件的单位，装设空气预热器着火探测系统，及时探测出早期局部着火情况，将事故消灭在萌芽状态。

结语

总之，锅炉空气预热器烧损事故对锅炉安全、稳定和经济运行有着严重威胁，电厂锅炉运行人员切不可对烧损事故的防范掉以轻心。为了确保空预器的安全运行，应严密监视烟气温度、空预器电流和前后压差等重要参数，一旦事故发生，必须果断按规章制度进行处理，这样才能避免空气预热器烧损面积的扩大，减少事故损失。

[1]刘建国，29-型回转式空气预热器烧损的分析及处理[J].华东电力，2003(02).

[2]段学农 陈文 雷霖 徐湘沪，回转式空预器局部烧损事故分析及预防[J].湖南电力，2008(05).