〔摘要〕近年来，国内燃煤市场供应紧张，迫使原来燃用无烟煤的云浮发电厂#1-4锅炉开始燃用越南鸿基无烟煤为主或煤质相近无烟煤的混煤。由于燃用非设计煤种，且来煤不稳定，加大了锅炉燃烧的难度，特别是燃用挥发分低的煤，很容易导致锅炉灭火事故发生。因此，针对这一难题，分别结合现场运行方式及配煤情况进行分析，制定了防止锅炉灭火事故发生的有效措施，解决了锅炉灭火问题，实现了锅炉长期稳定运行。取得了明显的安全与经济效益。
〔关键词〕锅炉；灭火；原因分析；对策
1、前言
近年来,我国出现了全国性的电煤紧缺局面,火电厂燃料供应十分紧张,原设计煤种已无法满足锅炉生产的需要,在广东省内，原来燃用贫煤或无烟煤的电厂锅炉已经开始燃用越南鸿基无烟煤为主或煤质相近无烟煤的混煤。该煤种属于难着火、难燃烬、可磨性差的煤种，应用基挥发份有时低到3%左右，灰份达到40%左右。燃用此煤种的过程中，普遍存在以下问题：锅炉燃烧不稳定，灭火事故频繁发生，飞灰含碳量过高，锅炉经济性差等。具体针对说，云浮发电厂#2锅炉燃用越南无烟煤已占到入炉煤总量的80%左右，除了越南煤外,燃用的还有少量来自云南、贵州、四川等地的西南煤,山西阳泉煤,东北贫瘦煤及湖南煤等,各地的煤里又分多种品质的煤,故入厂煤有近20多种,特性各异而且都偏离设计煤种,影响了锅炉运行安全,造成锅炉燃烧不稳甚至灭火跳机,2007年#2号锅炉灭火达10次。燃煤偏离设计煤种还导致锅炉燃烧不完全,飞灰含碳量显剧上升,2007年全年平均飞灰含碳量上升至高达17.9%,燃烧效率严重下降;锅炉燃烧不稳或灭火处理时要消耗大量燃油,2007年#2号锅炉稳燃和处理灭火耗油量230t,增加了电厂的发电成本。
鉴于此，为进一步提高掺烧非设计煤种的安全性，全面提高电厂的经济效益，针对云浮发电厂#2锅炉的特性，以及锅炉在燃用非设计煤种所表现出来的技术特点，我们通过对不同煤种掺烧的燃烧运行调整方面进行分析论证，经实践检验，取得了良好的效果，减少了锅炉灭火的次数，大大地提高了经济效益，为节能降耗起到了很好的作用。
2锅炉灭火原因分析
2.1锅炉灭火的危害
电站燃煤锅炉灭火是影响电厂安全经济运行的严重事故，它不仅导致少发电、重新点火造成的燃油损失，还可引发其它事故。例如如果减温水阀门流量大，锅炉灭火时会使汽温迅速下降，有可能造成减负荷甚至停机；锅炉灭火后，主要参数、机组负荷迅速下降，除氧器压力也下降，如果调整不及时，给水泵有可能汽化，造成锅炉严重缺水；如果在灭火时未及时发现和切断燃料或油枪漏油，可能会引发灭火放炮等，这些都是锅炉的严重事故。一旦出现，轻则影响锅炉的使用寿命，重则停机、停炉，更严重的可能导致锅炉甚至汽轮机损坏。另外灭火还导致锅炉和汽轮机受到反复交变热应力的作用，对设备的寿命会有一定影响。因此，从理论和实践的基础上仔细分析引起锅炉灭火的各种因素，对机组的安全稳定运行具有特别重要的意义。
2.2引起锅炉灭火的原因分析
引起锅炉灭火的因素很多，例如锅炉负荷太低，炉内温度低，燃烧不稳，但又没能及时投油助燃；煤质变劣，如挥发分太低，灰分太大造成着火困难，易引起灭火；煤质易结焦或煤种突变，也易引起灭火。风量调整不当，如一次风速太大，风粉比例失调，过剩空气系数太大；炉膛负压维持过大；制粉系统漏风严重或者煤粉太粗，对燃烧都有一定影响；粉仓粉位过低或坨粉，使给粉机下粉不均；炉膛大面积掉焦，使炉内扰动过大；除灰、打焦时间过长，特别是低负荷时漏入大量冷空气或大量冲水造成炉膛温度过低而导致灭火；炉管爆破，大量汽水喷入炉膛将火焰扑灭；设备发生故障，如引、送、排粉机或厂用电消失等等；火焰检测装置选型与炉型不匹配、火焰检测装置安装位置不当、参数设置不当、部件故障、燃烧工况变化等都可能造成火焰检测误动作，从而造成炉膛灭火。
既然知道了引起锅炉灭火的因素，云浮电厂专门组织了技术骨干对造成锅炉灭火的问题展开排查，并从以下几个方面作出了分析：
（1）全年灭火月份所燃用的煤质调查
云浮发电厂#2锅炉2007年共发生了10次灭火，我们将标准煤的参数，与全年灭火次数较多的月份所燃用的煤质进行了对比，总结如表1。
表1配煤参数表
通过对该表1的分析。发现，配煤的挥发分等参数是经常变化的，且都是低挥发分，发热量低。当挥发分低于7.6、发热量低于4900时，燃烧不稳定，负荷带不高。且负荷上下波动幅度较大。这是导致锅炉灭火的直接原因。
（2）制粉系统的影响
云浮发电厂#1-4炉均配以双钢球磨煤机中间储仓式制粉系统。从粗粉分离器出来的煤粉和输送煤粉的空气在细粉分离器将分离后形成乏气，乏气一部分重新回到磨煤机进口，增加磨煤机的通风出力，另一部分乏气直接进入炉膛燃烧（如图1），这就是所说的三次风。三次风的特点是温度低，水分大，煤粉细，而且带有15%的细煤粉。启停制粉系统如不严格按照规程规定操作会令炉膛负压上下波动较大，且三次风进入炉膛后降低了炉内温度，对炉内燃烧产生了较大扰动，使燃烧不稳，调整不当会令炉膛灭火。此外，粉仓粉位低，制粉系统断煤或堵煤对锅炉燃烧工况的影响很大，同样容易造成锅炉燃烧失稳而灭火。
图1#2号锅炉燃烧器结构示意图
（3）炉膛结焦的影响
煤粉炉中，熔融的灰黏结在受热面上的现象叫结焦，结焦对锅炉的安全运行与经济运行造成很大的危害。结焦若熔合成大块时，因重力从上部落下，或大焦与受热面膨胀程度不一致，就有可能发生掉焦现象，可能砸坏冷灰斗水冷壁管，低负荷会因掉大块焦而引起燃烧不稳甚至熄火，它引起的灭火一般比较突然，没有任何先兆，故危害性较大；锅炉的大焦块掉在捞渣机后，瞬间产生大量的水蒸气，破坏捞渣机的水封，同时使炉底漏入大量冷风，造成燃烧器区域（尤其是下排燃烧器区域）煤粉火焰着火状况的严重恶化，使炉膛负压产生剧烈波动（超限）或瞬间检测不到火检而保护动作造起锅炉灭火。
结焦与燃烧调整有关，一次风压过低，风速过低，煤粉过细，着火早，二次风速过大，四角风量分配不均匀，四角燃烧器粉量不均匀等原因，均会引起煤粉气流擦墙结焦。若锅炉运行中配风不合理或风量不足，氧量低，会使炉内产生还原性气氛。在投油稳燃时，使用上层油枪，使得上层一次风处热负荷集中，局部炉温高，达到灰熔点，导致锅炉结焦。
3防止锅炉灭火的对策
3.1针对煤质变化较大，值长、控长在每天上班时第一时间与燃料沟通，了解当班配煤情况。并把配煤方式通知到每位班员。当挥发分低、发热量低的煤时加强监视燃烧参数，燃烧不稳定时注意及时投油，稳定燃烧。例如：08年2月20日（丁三值）配煤挥发分=7.23%，发热量=4741MJ/kg，灰分=35.73%。值长了解到这一数据后，接到加减负荷命令时亲自在场指挥，密切监视各参数的变化，并做出相应正确的调整。
3.2启停制粉系统时要防止炉膛燃烧受到较大的扰动，要缓慢地调整各项参数。要合理安排制粉系统的运行方式，不得同时启、停两套以上制粉系统，启停制粉系统操作一定要严格按照规程规定操作，严禁瞬间将排粉电流加到正常运行。制粉系统断煤或堵煤时，要及时投油稳定燃烧，迅速恢复至正常。平时要保持较高粉位运行（5米），每周定期对粉仓进行降粉一次，以免发生粉仓内积块或搭桥的发生。
3.3要严格执行吹灰制度，每天进行吹灰工作时，值长或控长都在场指挥，时刻注意炉膛负压的变化，随时准备投油助燃，发生燃烧不稳时停止吹灰。投油时要使用下层油枪，保持一次风压和二次风压在合理范围内，提高风量，保持氧量在4%以上；视受热面结焦情况及时打焦，防止焦越积越大，影响锅炉的安全运行。
4结论
4.1实施后的后果
对策实施以后，从2008年1月—2008年12月份，根据机组运行记录和设备缺陷情况，#2锅炉运行工况较为稳定，煤质挥发分基本在7.9%、发热量在5100左右。在此期间，锅炉没有发生过灭火事故。
4.2效益
对策实施应用后,使锅炉燃用非设计煤种的安全稳定性大大提高，极大的减少了锅炉灭火次数。有力的保证了机组长时间带高负荷安全经济运行，为云浮发电厂的安全生产做了贡献，有效地减少了机组启停次数和设备维护费用。参照该厂机组启停期间的有关费用，把机组启停按温态启动15万元/次计，每次灭火少发电2小时，每度电0.1元计，从2008年1月—2008年12月份的对策实施后共取得的经济效益
(1)节约稳燃用油、减少锅炉灭火启动用油——75万元/年
5000元/吨×15×10吨（年节油量）=75万元/年
(2)减少锅炉灭火，增加发电量创收——50万元/年
125MW×2小时/次×10次灭火*0.1元/kwh=25万元/年
参考文献
[1] 马志明.燃煤的燃烧特性与经济性研究方法[J].上海电力学院学报。
[2] 唐必光燃煤锅炉机组[M]北京：中国电力出版社2003.7
[3] 陈信疆.调整锅炉燃烧方式以适应煤质变化的探讨[J].能源与环境。
[4] 云浮发电厂125MW机组锅炉运行规程。
