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1、第35卷第4期锅 炉 技 术Vol.35,No.42004年7月 BOILERTECHNOLOGYJul.,2004文章编号:CN311508(2004)04006503循环流化床锅炉水冷壁蠕胀、爆燃事故分析谢建文(上海交通大学,上海200240)关键词: 循环流化床锅炉;水冷壁蠕胀;炉膛爆燃;事故分析摘 要: 针对某台220t/h循环流化床锅炉在整定安全门期间所发生的水冷壁蠕胀、炉膛爆燃事故进行了分析,并从运行角度提出了预防措施,对该类型锅炉的安全运行具有重要意义。+中图分类号:TK229.6
2、6 文献标识码:B床锅炉,采用了Alstom公司的循环流化床锅炉技1 前言术。蒸发受热面采用膜式水冷壁,自然循环,燃烧循环流化床锅炉由于煤种适应性广、污染物室内布置翼墙式水冷屏来增加蒸发受热面,同时还排放量低等优势在短短十几年内发展迅速,得到布置屏式Ⅰ、Ⅱ级过热器。尾部对流烟道中布置Ⅲ级了广泛应用。但是,也由于其广阔的市场需求,过热器、省煤器、空气预热器。水冷布风板上布置在某种程度上,有时实践的发展超过了理论的发306个钟罩式风帽,炉膛宽度8610mm,炉膛深度展。以前,人们普遍认为循环
3、流化床锅炉爆燃的4770mm,炉膛标高31000mm,布风板标高[1]可能性极小,可是据资料显示,近几年来已有6700mm,炉膛内标高15000mm以下敷设浇筑料,数台循环流化床锅炉发生了一次风室内CO爆燃构成密相区。二次风口全部位于密相区,前、后墙事故,导致一次风道撕裂。其原因是压火操作布置,每侧三层、8只喷口。使用2个直径约5m的后,一次风室内的空气通过布风板窜入底料内,高温汽冷分离器进行物料分离,外壁由膜式壁制缺氧燃烧产生大量CO,虽然其密度略小于空气成,作为过热器的一部分。回料器采用自平
4、衡式密度,但由于扩散作用,逐渐在一次风室内沉积。“U”型阀,返料口位于后墙,距布风板300mm。如果所铺煤层太厚、压火时间过长,一次风室内2台冷渣器为风水联合选择性冷渣器。配备4只的CO浓度将达到爆燃极限,当再次启动风机、准埋刮板式给煤机,给煤口在前墙一、二层二次风口备恢复锅炉运行时,大量空气进入一次风室,从之间。炉膛正压系统运行。采用水冷风室床下点而引发CO爆燃,并将强度较为薄弱的一次风道火方式,配有2只0.75t/h的点火油枪。炉膛横断撕裂。为了避免此类事故发生,可以在一次风室面如图1所示。
5、底部加装排气管,在启动风机之前将沉积的CO排尽。也可以给一次风室配置防爆门,以便发生爆燃时有效泄压。在近期投产的济南锅炉厂生产的循环流化床锅炉上,已经给一次风室加装了防爆门。最近,某热电公司的循环流化床锅炉发生了炉膛爆燃事故,同时发现水冷壁局部蠕胀变形,并有2处爆口。本文就其蠕胀、爆燃原因作一扼要分析。2 设备简介该炉为燃用烟煤的220t/h高温高压循环流化图1 炉膛横断面示意图收稿日期:20030630作者简介:谢建文(1968),男,上海交通大学在读工程硕士生。66锅 炉 技 术 第35卷
6、燃用平均直径6mm以下烟煤颗粒,要求温燃烧使挥发分的析出速度变缓,导致煤粒的破100mm以下颗粒小于10%,设计燃煤量8.7kg/s,碎程度和燃烧失重程度降低,进而使颗粒的径向收到基低位发热量19679kJ/kg。一次风量26.7扩散系数大幅度降低。颗粒被加热到350～33Nm/s,二次风量23.3Nm/s,最低流化风量400℃时即可析出挥发分并开始燃烧,析出时间312.5Nm/s。为1～10s,燃烧时间约需1s,发热量约为煤粒总发热量的40%,炉内热负荷均匀程度主要取决于3 事故综述挥发分的燃
7、烧。低温燃烧对颗粒径向扩散的不由于在低负荷时锅炉的蒸发受热面相对过利影响超过了对挥发分析出、燃烧的不利影响,大,蒸汽吹管时,为加强吹管效果又要求较高的加剧了炉内热负荷的不均匀程度。当单台给煤蒸汽温度,如果床温低一些、风量大一些,则可以机运行时,床层温度沿炉膛宽度方向的分布情况达到要求。所以,在操作时,一次风量为12.5如图2所示,床层温度的不均匀表明:低温燃烧33Nm/s,二次风口冷却风量为8.4Nm/s,给煤量和给煤的不均匀造成了炉内局部热负荷过高和为1.1kg/s左右,单台给煤机运行,床温为
8、700℃煤粒在炉膛局部区域内的积聚。左右。为避免灭火,床下2只油枪投入,一次风温650℃左右。在锅炉吹管、安全门整定期间均计划按此方式运行。上午8:00,吹管结束、开始升压、准备整定安全门。15:15汽包压力升至10MPa,对空排汽门开度60%,给煤机转速维持35%,床温在750℃左右,给水流量约为8～9t/h,炉膛压力维持1000Pa左右,汽包水位正常。约15:50,汽包安全门整定结束,对空排汽门开至72%进行降压,即将开始整定过热器安全门。16:13,左侧1号、2号给煤机切换运行(右侧2台给
