循環(huán)流化床鍋爐四大惡性事故分析與防止（調(diào)試60多臺(tái)中小型CFB鍋爐經(jīng)驗(yàn)）

倪忠福

教授

四大惡性事故滅火結(jié)焦爆炸尾部再燃燒原因運(yùn)行操作（調(diào)試）鍋爐設(shè)計(jì)制造設(shè)計(jì)院聯(lián)鎖保護(hù)滅火滅火床溫過(guò)低斷煤MFT誤動(dòng)作點(diǎn)火初期投煤不當(dāng)返料突增排渣過(guò)大流化質(zhì)量差煤質(zhì)差結(jié)焦結(jié)焦床溫高滅火壓火不當(dāng)正常給煤過(guò)大料層薄或厚返料聚少流化不好煤粒變粗排渣不及時(shí)點(diǎn)火初投煤不當(dāng)爆炸爆炸床溫過(guò)低運(yùn)行OFT油門不嚴(yán)給煤機(jī)上部堵煤停爐后啟動(dòng)壓火后及再啟動(dòng)吹掃不到位啟動(dòng)燃燒器滅了再點(diǎn)點(diǎn)火初期滅了尾部再燃燒尾部再燃燒煤粉過(guò)細(xì)負(fù)壓過(guò)大一、二次風(fēng)量過(guò)大啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)吹掃不及時(shí)長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行床上油槍投入過(guò)早煤油混燒不好案例坪石發(fā)電廠1025t/hCFB尾部火災(zāi)事故概況

坪石發(fā)電廠1025t/hCFB尾部火災(zāi)事故概況坪石電廠(B廠)三期工程裝有兩臺(tái)30萬(wàn)汽輪發(fā)電機(jī)組.其配套如下:①鍋爐:東方鍋爐廠制造，亞臨界、自然循環(huán)、一次中間再熱、單汽包、循環(huán)流化床鍋爐。型號(hào)：DG1025/17.45—1116容量：1025T/h汽溫540℃過(guò)熱器出口壓力17.45Mpag再熱蒸汽流量844/86T/H再熱蒸汽進(jìn)出口汽溫321.8/540℃再熱蒸汽進(jìn)/出口壓力3.665/3.485Mpag②汽輪機(jī)：上海汽輪機(jī)廠制造，型號(hào)N300—16.7/538℃/538℃③發(fā)電機(jī)上海電機(jī)廠制造，型號(hào)QFS2——300-2雙水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)。設(shè)計(jì)單位：西北電力設(shè)計(jì)院土建單位：韶關(guān)市第二建筑公司安裝單位：湖南省火電安裝公司監(jiān)理單位：廣東電力工程監(jiān)理公司調(diào)試單位：廣東電力研究院

事故經(jīng)過(guò)：事故機(jī)組是該廠三期工程2號(hào)機(jī)組。#1機(jī)組在去年12月下旬投入商業(yè)運(yùn)行，現(xiàn)在發(fā)電。#2機(jī)組計(jì)劃今年4月22日23:15完成168小時(shí)試運(yùn)。在4月21日23:30，離168小時(shí)尚有23小時(shí)45分（不足一天）B側(cè)省煤器聯(lián)箱有一焊口穿孔漏水，水流射向?qū)γ媸∶浩髋殴?，又射?條管子，共三處洩漏，漏水量達(dá)200t/n，使B側(cè)排煙溫度由136℃下降到91℃。起動(dòng)委員會(huì)研究，降低負(fù)荷以推持汽包水位，負(fù)荷由30萬(wàn)降到18萬(wàn)，硬挺了20多小時(shí)，到4月22日23:15完成168小時(shí)試運(yùn)行，到點(diǎn)停爐。停爐后起動(dòng)委員會(huì)值班人員，調(diào)試人員都退場(chǎng)走人，現(xiàn)場(chǎng)只剩下電廠(業(yè)主)領(lǐng)導(dǎo)和值班的運(yùn)行人員，對(duì)付停爐后的鍋爐。23日9:40省煤器漏水增大，達(dá)1000t/h流量，汽包無(wú)水位，停給水泵。這是造成鍋爐冷卻不夠的主要原因。因?yàn)檠h(huán)流化床鍋爐，熱容量大，停爐冷卻后要36小時(shí)才放水，現(xiàn)在10小時(shí)不到便停泵了。23日15:30主汽壓下降到02mpa，投入汽包底部加熱，因汽包見(jiàn)不到水位，怕汽包內(nèi)沒(méi)水，又退出加熱。24日14:20運(yùn)行人員見(jiàn)鍋爐冷卻過(guò)慢，經(jīng)請(qǐng)示領(lǐng)導(dǎo)打開(kāi)引風(fēng)機(jī)進(jìn)出風(fēng)門檔板自然通風(fēng)，該領(lǐng)導(dǎo)交待要注意各段煙溫變化，如溫度上升，立即關(guān)閉風(fēng)門。24日16:00運(yùn)行專工看到自然通風(fēng)效果不佳，床溫每分鐘只下降0.02℃，令啟動(dòng)2次風(fēng)機(jī)強(qiáng)制冷卻。并交待值班員注意煙溫變化，如煙溫上升，及時(shí)停運(yùn)風(fēng)機(jī)，密閉鍋爐。4月25日凌晨3:05分，值班員聽(tīng)到一聲悶響(即爆燃)走到爐尾察看，發(fā)現(xiàn)A側(cè)灰斗燒紅，墜落地面。其上面空氣預(yù)熱器，省煤器也著火，火勢(shì)很大，即報(bào)廠領(lǐng)導(dǎo)并電召?gòu)S消防隊(duì)及市消防隊(duì)前來(lái)救火。并通知安裝單位派工人協(xié)助。廠領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)科、運(yùn)行部領(lǐng)導(dǎo)均趕到現(xiàn)場(chǎng)指揮救火。停二次風(fēng)機(jī)，關(guān)閉所有煙道風(fēng)門，投入吹灰器，意圖用蒸汽滅火，投入過(guò)熱器減溫水，再開(kāi)給水泵，利用省煤器漏水滅火，(但不起作用，因B側(cè)漏水，A側(cè)著火，B側(cè)的水怎能救到A側(cè)呢。可能B側(cè)由于省煤器漏水關(guān)系，倒避免了火災(zāi))。消防隊(duì)來(lái)后打開(kāi)40米高程的三個(gè)人孔門，伸進(jìn)三支水槍向A側(cè)尾部煙道噴水才控制火勢(shì)。大火燒了8個(gè)小時(shí)零10分，于9時(shí)30分才熄滅。(也可能是飛灰可燃物燒盡了自然熄火)大火造成損失如下：總的來(lái)說(shuō)40米高程以下的省煤器，空氣預(yù)熱器，吹灰器全燒壞，部份鋼架變形。①A側(cè)空氣預(yù)熱器下方2個(gè)灰斗燒毀墜落地面。②A側(cè)空氣預(yù)熱器全部從中間將管子燒斷，但管板尚未掉下來(lái)，管子如面條一樣掛在兩邊管板上，從管板處彎曲下垂，管子上還附有結(jié)焦。③A側(cè)省煤器全部燒塌，管子燒彎下垂，掛在鋼梁上。④3:05放炮時(shí)將煙道爐墻外鼓，并將鋼架推向外側(cè)彎曲變形。⑤吹灰器管煙道內(nèi)的全部燒變形，外部壞的不多。⑥40米高程以上再熱器，過(guò)熱器外觀未壞，風(fēng)門完好。但管子金屬有無(wú)過(guò)熱，要取樣做金屬試驗(yàn)才知，要不要更換現(xiàn)在尚不確定。我們進(jìn)入尾部豎井下面，朝上觀望(這是危險(xiǎn)動(dòng)作，上面燒壞的東西隨時(shí)可能掉下來(lái))中間部份原來(lái)管子密排，現(xiàn)在成為很大的空穴。使人感到尾部煙道成練鋼爐了。廠方作的事故原因分析：機(jī)組整套起動(dòng)時(shí)，由于床上油槍分流盤裝錯(cuò)，投油槍霧化不良。投煤也不著火，油碳混合物聚積在冷灰斗中，在調(diào)試過(guò)程中未及時(shí)清除，這是事故誘因。查DCS曲線，自24日14時(shí)20分開(kāi)啟風(fēng)機(jī)檔板，自然通風(fēng)，冷卻開(kāi)始，至25日1時(shí)20分，排煙溫度由50℃一直緩慢上升至200℃，25日1時(shí)20分，溫度突然由200℃上升至600℃（頂表了）這說(shuō)明冷灰斗爆燃時(shí)間發(fā)生在1點(diǎn)20分，而值班人員未去爐尾巡視，在3:06聽(tīng)到一聲巨響后才去爐尾檢查發(fā)現(xiàn)有明火，灰斗掉下，距1:20已燒了1小時(shí)44分。本人看法如下：事故雖然發(fā)生在停爐后約50小時(shí)，但事故起因卻是調(diào)試階段埋下的禍根。最充足的理由是：大火在煙道尾部燒了8個(gè)小時(shí)，要多少油渣及飛灰可燃物，才能維持火焰燃燒這么久。最低估計(jì)也要好幾噸。除了廠方所說(shuō)冷灰斗中有。我看省煤器管及空氣預(yù)熱器管子上也聚積大量含碳量高的可燃物。這些飛灰是怎樣來(lái)的，肯定是調(diào)試過(guò)程中帶來(lái)的。從烘爐、升壓，安全門定鉈，沖管，汽機(jī)3000轉(zhuǎn)/分，帶負(fù)荷試驗(yàn)，168小時(shí)連續(xù)滿負(fù)荷運(yùn)行，整個(gè)起動(dòng)調(diào)試過(guò)程，鍋爐升爐停爐幾十次。點(diǎn)不著火，爐膛滅火，投退油槍，投停煤料有無(wú)及時(shí)跟進(jìn)及退出，發(fā)生爐膛滅火了，還向里面投油有多少次。(可查運(yùn)行日誌及記錄)大量未燃燃料隨氣流走到尾部。調(diào)試時(shí)空氣動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)，對(duì)爐床上燃料層厚度，一次風(fēng)量(壓)大小，爐膛出口處負(fù)壓大小，二次風(fēng)量(壓)燃料顆粒大小，可能沒(méi)有得到一組最佳數(shù)據(jù)，致使分離器效果不佳，煙氣夾帶大量細(xì)顆粒飛灰流到尾部，停留在空氣預(yù)熱器和省煤器管上，省煤器管上有鰭片，更易積灰，造成煙氣阻力增大，從煙道各段負(fù)壓記錄，應(yīng)可發(fā)現(xiàn)這情況。但調(diào)試人員忽略了這點(diǎn)。沒(méi)有在試運(yùn)中加強(qiáng)吹灰，或利用停爐機(jī)會(huì)人工清灰。168小時(shí)完成后各單位都走人，誰(shuí)也沒(méi)有想到停爐后還會(huì)出這大事故，因此對(duì)停爐后各項(xiàng)操作，和預(yù)防措施，沒(méi)有明確指示。CFB鍋爐與煤粉爐在升、停爐操作方面有明顯不同?，F(xiàn)將我們實(shí)際停爐操作與規(guī)范化的CFB停爐操作作過(guò)對(duì)比，更可看出問(wèn)題：（A）CFB停爐后6小時(shí)進(jìn)行自然通風(fēng)。但我們停爐38個(gè)小時(shí)后才開(kāi)啟風(fēng)機(jī)擋板自然通風(fēng)。CFB停爐15小時(shí)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行冷卻，但我們?cè)谕t40小時(shí)后才啟動(dòng)二次風(fēng)機(jī)進(jìn)行冷卻。（B）CFB停爐后鍋爐冷卻36個(gè)小時(shí)或爐水溫度低于80℃才放水，但我們由于B側(cè)省煤器有三個(gè)漏水點(diǎn)，漏水量達(dá)1000t/n，停爐后不到10小時(shí)停給水泵（漏到汽包無(wú)水位看，相當(dāng)于放水）冷卻不夠，爐尾溫度越來(lái)越高。運(yùn)行部專工，運(yùn)行部長(zhǎng)，生技科長(zhǎng)，廠長(zhǎng)，都