1、鍋爐概況
    姚電公司3、4號爐是比利時(shí)考克利爾鋼鐵公司制造的CMI924/184/543-83689.8/543型直流鍋爐．1982年和1983年分別投產(chǎn)。
1.1鍋爐主要設(shè)計(jì)參數(shù)
  姚電3、4號爐主要設(shè)計(jì)參數(shù)見表l所示。
12燃料特性
    設(shè)計(jì)煤種為平頂山地區(qū)混合煙煤，現(xiàn)燃用煤種為平頂山地區(qū)混合煙煤。
1.3燃燒器設(shè)備技術(shù)特點(diǎn)
2、鍋爐煤質(zhì)變化及對鍋爐燃燒的影響
2.1鍋爐煤質(zhì)變化情況
    姚電公司3、4號鍋爐設(shè)計(jì)燃用煤種為平頂山地區(qū)混合煙煤，在煤炭市場寬松時(shí)入爐煤質(zhì)相對穩(wěn)定，接近設(shè)汁煤種，鍋爐運(yùn)行狀況較好；但自2001年下半年以來，由于煤炭市場情況變化、煤源緊張、煤質(zhì)急劇變差且極不穩(wěn)定，入廠煤種類較多，煤質(zhì)難以得到保障：人廠煤的低位發(fā)熱量從15000 kj/kg到21000 kj/kg不等，分析基揮發(fā)分從12%到20%不等，給鍋爐運(yùn)行帶來很多困難。煤質(zhì)差時(shí)鍋爐燃燒不穩(wěn)定，鍋爐燃燒調(diào)整難以及時(shí)變化，鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性難以保證，嚴(yán)重威脅機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時(shí)我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
    因煤質(zhì)差原因，我公司3、4號爐2004年12月發(fā)生了兩次滅火事件，如2004年12月15日3號爐發(fā)生滅火事件時(shí)的煤質(zhì)情況，突出反映了煤質(zhì)急劇變差狀況，具體分析結(jié)果見表4所示。
    從表4可以看出，鍋爐滅火時(shí)的煤質(zhì)與設(shè)計(jì)值相比，差距很大：入爐煤干燥基灰分達(dá)為50 010以上，比設(shè)計(jì)干燥基灰分37.6%高了20個(gè)百分點(diǎn)左右：入爐煤收到基低位發(fā)熱量最低為11.68 MJ/kg，比設(shè)計(jì)值17.17 MJ/kg低了5.49 MJ/kg，入爐煤收到基揮發(fā)份僅有11.63%。
2.2對鍋爐滅火現(xiàn)象和原因的比較與分析
    針對鍋爐煤質(zhì)變差且煤種多變造成鍋爐燃燒不穩(wěn)定，鍋爐燃燒調(diào)整難以及時(shí)變化現(xiàn)象，為防止鍋爐再次發(fā)生滅火事件，我公司對鍋爐滅火事件原因進(jìn)行深入比較和分析，查明造成滅火的可控因素和不可控因素，以便進(jìn)一步采取有效措施，控制可控因素的發(fā)生，盡可能避免不可控因素造成鍋爐滅火。
2.2.1滅火事件原因的比較
    （1）鍋爐滅火事件的共同點(diǎn)
    經(jīng)過比較和分析鍋爐滅火現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)具有以下共同點(diǎn)：
    fa1鍋爐滅火時(shí)，入爐煤煤質(zhì)與設(shè)計(jì)值有較大差距，具體可從上表中看出。
    （b）機(jī)組負(fù)荷基本都在80 010負(fù)荷以上。
    鍋爐滅火事件中，機(jī)組負(fù)荷基本都在80%負(fù)荷以上(240MW)。
    (c)爐膛燃燒工況被迫受到一定程度的擾動(dòng)。
    鍋爐滅火前的燃燒工況擾動(dòng)因素比較見表5。從表5可以看出，鍋爐滅火事件中都存在著一些偶然因素影響了爐膛燃燒的穩(wěn)定性。
    (d)因制粉系統(tǒng)設(shè)備故障，爐膛燃燒器下部燃燒受到一定影響。
    鍋爐滅火時(shí)的磨煤機(jī)組合方式見表6。
    從表6可以看出，鍋爐滅火時(shí)因制粉系統(tǒng)故障，鍋爐下層主力燃燒器未正常投運(yùn)，影響爐膛下部燃燒。
    (2)鍋爐滅火現(xiàn)象的不同點(diǎn)
    比較和分析三次鍋爐滅火現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)各種影響燃燒的偶然因素，成為破壞爐膛內(nèi)部燃燒工況正常動(dòng)態(tài)平衡的誘因。
2.2.2鍋爐滅火事件的分析
    通過對鍋爐滅火事件的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)鍋爐滅火事件既有不可控因素，但大部分都是可控因素。
    (1)鍋爐滅火的不可控因素
    鍋爐人爐煤質(zhì)差，灰分高、低揮發(fā)份和發(fā)熱量低，造成燃燒穩(wěn)定性差，是三次鍋爐滅火不可控因素。
    (2)三次鍋爐滅火的可控因素
    (a)鍋爐煤噴燃器不備用，尤其是下層煤噴燃器不備用，是影響燃燒穩(wěn)定性的一個(gè)重要誘因，是可控因素。
    三次鍋爐滅火都存在爐膛煤噴燃器不備用現(xiàn)象，尤其是下煤噴燃器不備用，影響到爐膛燃燒的“底火”，是可控因素。
   （b）爐膛燃燒風(fēng)煤比局部失調(diào)，是影響燃燒穩(wěn)定性的一個(gè)重要誘因，是可控因素。
    (c)因制粉系統(tǒng)故障或一次風(fēng)管堵管時(shí)吹管，3、4號鍋爐制粉系統(tǒng)運(yùn)行處在非最佳組合方式，影響爐膛燃燒強(qiáng)度，是可控因素。富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯(cuò)的選擇。
    12月5日4號爐滅火前的磨煤機(jī)組合方式為1、2、4號磨煤機(jī)運(yùn)行（5號制粉系統(tǒng)運(yùn)行但空倉），12月15日3號爐滅火前的磨煤機(jī)組合方式為2、4、6號磨煤機(jī)（5號給煤機(jī)停運(yùn)在吹管），鍋爐制粉系統(tǒng)運(yùn)行處在非最佳組合方式，影響了鍋爐的燃燒強(qiáng)度。
    (d)投油過程中，油槍點(diǎn)火失敗，無法及時(shí)投油助燃，影響燃燒穩(wěn)定，是可控因素。
    12月5日4號爐滅火事件，在投油過程中1-7、3-7點(diǎn)火失敗，無法及時(shí)投油助燃，最終導(dǎo)致4號鍋爐滅火現(xiàn)象。
2.3影響劣質(zhì)煤著火因素的分析
    在對鍋爐滅火事件原因進(jìn)行深入比較和分析基礎(chǔ)上，也對影響劣質(zhì)煤著火因素進(jìn)行了較為深入的分析。
    煤粉著火溫度的高低，主要取決于煤粉氣流的著火熱，即將煤粉氣流加熱到煤粉顆粒著火溫度所需的熱量Qd,，它主要用于加熱煤粉氣流中的煤粉和空氣并使煤粉中水份蒸發(fā)、過熱。其值用下式表示：
    顯然，煤粉氣流需要著火熱越少、可以提供著火熱的熱源越充分，對著火越有利。因此，影響煤粉氣流著火的一些主要因素為：
    (1)煤的性質(zhì)煤的可燃基揮發(fā)份對著火的影響很大，揮發(fā)份高，著火溫度低，需要的著火熱少。著火就比較容易。影響煤燃燒特性的因素很多，灰分高也將影響著火溫度，灰分增加將使燃煤量增加，使著火熱增加。水分加大也將使著火熱增加，不利于著火。
    (2)一次風(fēng)量從式中可見，一次風(fēng)量大．將使著火熱明顯增加。因此，對比較難著火的煤應(yīng)采用較低的一次風(fēng)量，但一次風(fēng)量不應(yīng)影響煤粉著火后燃燒的需要。
    (3)著火區(qū)域的煙氣水平提高爐膛平均溫度水平，可向煤粉氣流提供更多的著火熱。
    (4)爐內(nèi)空氣動(dòng)力場合理組織爐內(nèi)空氣動(dòng)力場，加強(qiáng)回流高溫?zé)煔鈱γ悍蹥饬鞯募訜崾歉纳浦�火的重要措施�?br />     (5)煤粉細(xì)度煤粉越細(xì)，在其他條件相同的情況下，溫度升高越快，越容易著火。此外，煤粉越細(xì)，表面積越大，煤粉表面化學(xué)反應(yīng)越快，放出的熱量越多，對著火越有利。
    (6) -次風(fēng)速在著火所需時(shí)間相同條件下，一次風(fēng)速越高，著火點(diǎn)離燃燒器出口越遠(yuǎn)，對著火不利。
3、鍋爐燃用劣質(zhì)煤穩(wěn)燃措施的研究與實(shí)踐
    通過上述分析，鍋爐燃用劣質(zhì)煤的主要措施是杜絕可控因素的產(chǎn)生，盡量防止不可控因素的產(chǎn)生。針對入廠煤質(zhì)較差且極不穩(wěn)定狀況，在煤質(zhì)管理、火檢監(jiān)測、爐膛穩(wěn)燃等幾個(gè)方面采取了相應(yīng)措施以防止鍋爐熄火。
3.1入爐煤配煤管理措施
    (1)嚴(yán)格按照燃煤存放的原則和要求即1號煤場分兩個(gè)區(qū)，分別存放熱值為16 263—17 514 kj/kg和17 514 kj/kg以上汽運(yùn)煤；2號煤場存放熱值為19 931—18 765 kj/kg火運(yùn)煤；3號煤場存放18 765 kj/kg以上火運(yùn)煤；4號煤場分兩個(gè)區(qū)分別存放15429—16 680 kj/kg和15 429 U/kg以下地煤。
    (2)根據(jù)來煤成份分析結(jié)果滯后，來煤在卸煤存放時(shí)不能及時(shí)了解其熱值的狀況，建立供煤單位供煤熱值跟蹤檔案，卸煤時(shí)根據(jù)其檔案記載并參考大樣熱值進(jìn)行分類存放。
    (3)煤調(diào)當(dāng)班期間要全面掌握公司煤場分區(qū)存放煤量、煤質(zhì)情況，并結(jié)合當(dāng)日來煤量合理經(jīng)濟(jì)地安排配煤。
    (4)在充分了解煤場存煤基本情況后，值長和煤調(diào)要結(jié)合當(dāng)日來煤量合理經(jīng)濟(jì)地安排配煤。在堅(jiān)持“安全第一，兼顧經(jīng)濟(jì)”原則下，保證人爐煤平均熱值最低維持在16 263—16 680 kj/kg，有條件情況下要保證高負(fù)荷（早、晚高峰）、低負(fù)荷（低谷）時(shí)的入爐煤平均熱值17 931 kj/kg以上。
(5)煤調(diào)接班后應(yīng)及時(shí)向值長詳細(xì)匯報(bào)本班各機(jī)組配煤計(jì)劃，并將能夠保證的最低平均發(fā)熱量報(bào)給值長，為值長調(diào)整機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)提供參考。
    （6）根據(jù)磨煤機(jī)組合，將煤質(zhì)好的煤配下層兩個(gè)倉。若遇制粉系統(tǒng)設(shè)備檢修等情況需改變配煤方式，煤調(diào)可依據(jù)值長令改變配煤方式。
3.2火檢監(jiān)測
    鍋爐因煤質(zhì)差導(dǎo)致MFT，一般為火檢消失和爐膛負(fù)壓保護(hù)動(dòng)作。因此，爐膛火檢監(jiān)測的正確性尤為重要。
    (1)完善熱工設(shè)備，將火檢信號引入鍋爐DAS，便于運(yùn)行人員觀察和分析爐膛燃燒的強(qiáng)度和脈動(dòng)情況，分析爐膛內(nèi)燃燒情況。
    (2)進(jìn)行3、4號爐優(yōu)化鍋爐火檢系統(tǒng)和滅火保護(hù)邏輯研究，擴(kuò)大滅火保護(hù)范圍，保證滅火保護(hù)系統(tǒng)合理性、準(zhǔn)確性和可靠性。
    (3)在機(jī)組燃用劣質(zhì)煤時(shí)，加強(qiáng)對燃煤火檢的監(jiān)視和結(jié)焦情況的檢查，發(fā)現(xiàn)任一火檢指示異常，就地進(jìn)行燃燒情況檢查，如有必要，聯(lián)系熱工人員到場對火檢指示情況進(jìn)行檢查。
3.3爐膛穩(wěn)燃技術(shù)措施
3.3.1防止設(shè)備故障影響鍋爐燃燒穩(wěn)定性
    設(shè)備故障是引起鍋爐滅火的主要原因之一，加強(qiáng)對下列設(shè)備的檢查和維護(hù)，防止鍋爐滅火。
    (1)加強(qiáng)送、吸風(fēng)機(jī)設(shè)備的檢查和維護(hù)，保持設(shè)備處于健康狀態(tài)。
    (2)加強(qiáng)一次風(fēng)機(jī)、制粉系統(tǒng)、給煤機(jī)、磨煤機(jī)、排粉機(jī)和給粉機(jī)等設(shè)備的檢查和維護(hù)，保持設(shè)備處于健康狀態(tài)。
    (3)加強(qiáng)對燃燒系統(tǒng)的檢查，如一次風(fēng)手動(dòng)擋板和二次風(fēng)門開度、火焰顏色、噴燃器有無結(jié)焦和沖刷爐墻等。加強(qiáng)對一次風(fēng)管的檢查，防止堵塞，造成缺角、爐膛火焰充滿度不好等。
3.3.2進(jìn)行鍋爐運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整，精心進(jìn)行操作，保持
    爐膛燃燒穩(wěn)定
    為保持爐膛燃燒穩(wěn)定性，我公司先后制定了《3、4號鍋爐燃用劣質(zhì)煤防止滅火安全措施》、《關(guān)于防止3、4號爐一次風(fēng)管堵塞及吹管的管理規(guī)定》、《3、4號爐調(diào)峰低負(fù)荷運(yùn)行措施》、《防止3、4號爐爐膛結(jié)渣措施》等。
4、穩(wěn)燃措施實(shí)施情況
    姚電公司4臺鍋爐2004年因燃燒不穩(wěn)共發(fā)生5次滅火，在經(jīng)濟(jì)上造成很大損失。經(jīng)過姚電公司全體員工的努力，通過不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和合理調(diào)整，為防止鍋爐熄火打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過采取一系列強(qiáng)化燃燒的組織、技術(shù)措施，在鍋爐燃用劣質(zhì)煤時(shí)，大大提高了鍋爐穩(wěn)燃能力，保證了鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行。2005年上半年全廠四臺爐未發(fā)生鍋爐滅火停爐事件，4號爐連續(xù)運(yùn)行超過200天，創(chuàng)公司單機(jī)連續(xù)運(yùn)行最高記錄。
5、結(jié)束語
    鍋爐燃用劣質(zhì)煤的穩(wěn)燃工作是電廠應(yīng)長期堅(jiān)持不懈的一項(xiàng)工作，隨著鍋爐本身狀況的改變和入爐煤質(zhì)的變化，必須不斷地開展和完善這項(xiàng)工作，才能有效保證電廠鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。