回转式空气预热器发生二次燃烧的预防与处理

电力18讯：    锅炉空气预热器(以下简称空预器)是利用锅炉尾部的烟气余热来加热空气的换热设备。回转式空预器是目前我国大容量机组采用的主要型式。回转式空预器的波纹板式蓄热元件被紧密地放置在扇形隔仓内，由于流通空间狭小，很容易造成可燃物的沉积，发生二次燃烧。特别对于新安装的和大修后的锅炉，由于需要做各种试验或进行长时间的低负荷运行，更容易发生二次燃烧，而且随着锅炉容量的增大，发生二次燃烧的危险性增大。近年来，我国大容量锅炉频繁发生空预器二次燃烧事故，有些还造成了巨大的经济损失，如1993年2月，某电厂1号炉在72 h试运行时，由于油枪雾化不良，造成二次燃烧，使蓄热元件大部分烧坏，整个A侧空预器底大梁下沉40 mm的事故，以及2000年2月，另一电厂5号炉回转式空预器发生二次燃烧的事故。因此，笔者结合后一电厂5号炉事故，对如何防止回转式空预器发生二次燃烧进行一些探讨，以供同行参考。
　　1 空预器发生二次燃烧的原因

　　(1) 燃料燃烧不完全，未燃烧或未燃尽的可燃物在空预器蓄热元件内沉积，是造成二次燃烧的根本原因。

　　这种情况主要有：正常运行时，燃烧调整不当，风量不足或配风不合理，煤粉过粗或三次风严重带粉，造成燃烧不完全；低负荷运行时间过长，燃烧不稳定，烟速偏低，未燃尽可燃物在波纹板上沉积；锅炉启动时，油枪出力过大，机械或蒸汽雾化不良，造成残油粘附到波纹板上；油煤混燃时，煤粉燃烧不完全，残油粘附未燃尽煤粉沉积在波纹板上。

　　(2) 空预器吹灰器未按要求投用或吹灰效果不良、水冲洗装置没有安装或未按要求冲洗、运行人员对二次燃烧判断不及时，是造成二次燃烧的主要原因。

　　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，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。另外，如果运行人员责任心不强或技术不过硬，不能及时判断和处理，也是造成二次燃烧的重要原因。

　　2 空预器发生二次燃烧的判断方法

　　(1) 锅炉运行状态下，炉膛不正常地冒正压，在手动增加引风机出力后，效果不明显，引风机在自动投入状态下，调节过度频繁，且不正常增大。

　　(2) 锅炉运行状态下，单侧排烟温度不正常升高，超过正常温度50℃以上，并且左右侧排烟温度出现较大偏差。

　　(3) 锅炉运行状态下，空预器烟气出口温度(排烟温度)高于或接近于进口温度，或者空预器烟气和空气出口温度不正常升高50℃以上，并无法用正常运行状况进行解释；锅炉在停运状态下，空预器烟气和空气出口温度不降反升，且高于进口温度。

　　(4) 空预器电流摆动大、不正常升高，空预器异常跳闸，主副电机启动不起来。

　　(5) 锅炉在燃烧熄灭后，烟囱还在冒黑烟。

　　(6) 空预器外壳温度较高，严重时有烧红迹象，从空预器不严密处向外冒烟气。

3 空预器发生二次燃烧的预防措施

　　3.1 对于可燃物沉积所采取的预防措施

　　空预器蓄热元件上可燃物发生二次燃烧的温度通常在250～400℃，而在残油沉积较多时，可降低到150℃左右。从事故统计的规律发现：二次燃烧一般发生在锅炉频繁启停和热备用阶段，其原因在于锅炉启停过程中炉内燃烧工况较差，燃料不易燃尽，在烟气流速较低时，极易造成大量未燃尽可燃物的沉积；锅炉启停时，燃烧系统空间的含氧量又较正常运行时高得多，当燃烧方式不正常造成空预器烟温达到一定值时， 便使沉积可燃物具备了复燃的条件而发生二次燃烧，特别在停炉和热备用时，由于烟温较高，发生二次燃烧的可能性要比启动时更大。因此，在实际中应采取的预防措施有：

　　(1) 锅炉在纯燃油工况下运行，在投入油枪时，应随时观察油枪雾化情况，根据雾化效果调节油枪出力。 对于蒸汽雾化，应根据汽压、油压、出力大小将燃油调整到最佳雾化状态；对于机械雾化，根据油压、出力大小将燃油调整到最佳雾化状态。应避免某电厂5号炉DE2油阀关不严引起内漏而没有及时发现的现象出现。

　　(2) 锅炉在油煤混燃工况下，如果为启动炉，应合理把握投粉时机，不可过早投粉。因为在油煤混燃时，由于燃油流的射程短，煤粉流的射程长，必然出现油煤分离现象，在煤粉被燃油引燃后，由于炉膛温度低，而出现燃烧的煤粉刚分离就熄灭的现象，并且随着炉膛容积的增大，油煤火焰分离的现象也越严重。因此，越是容量大的锅炉，越不可过早投粉，越要严格控制投粉时机。

　　对于本厂的DG1025/18.2锅炉，厂家要求在负荷达到20%～30%BMCR时，方可投入煤粉燃烧。但是在实际操作中，运行人员为了能够节约燃油，往往根据经验将投粉时间提前。另外，近年来由于新型煤粉燃烧器在燃煤锅炉上的普遍采用，锅炉低负荷脱油稳燃能力<