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空预器停转导致可燃物积聚着火

  
评论: 更新日期:2017年06月22日

【案例简述】
某电厂2008t/h锅炉配套的空气预热器是哈尔滨锅炉厂引进美国CE公司技术设计、济南锅炉厂制造的33—VI容克式回转式空气预热器,转子直径15m,工作转速1.23r/min,盘车转速0.25r/min,逆式倒转,三分仓结构,即把工质分为烟气(负压)、一次风(高压)、二次风(低压),转子分24个扇形仓,受热面分三层布置,其中热端高450mm,中间层高850mm,冷端高300mm,主、辅电机和气动马达三套传动系统。热端和中间层传热元件用0.6mm的碳钢板,板型为DU。从防腐角度考虑,冷端采用厚度1.2mm的考登钢,板型为NF—6a。
每台预热器配1支伸缩式蒸汽吹灰器,每支有3个喷嘴,沿直径方向间歇式移动,吹灰器蒸汽介质温度要求不小于350℃,压力1.37MPa。吹灰汽源有两路,一路来自辅助蒸汽,用于锅炉启动过程10%负荷前的吹灰,另一路来自炉后屏过热器出口过热蒸汽,经减压站后参数为3.14MPa,327℃,用于锅炉正常运行中的吹灰。
1995年10月13日,该电厂3号机组厂用电失去,转子停转,2号预热器着火,同年11月19日,1号预热器主传动齿轮与传动轴的过盈配合被破坏,4根紧固螺栓断裂,转子停转,预热器发生着火。
【案例评析】
1.两次着火事件的起因都是因为空气预热器突然停止转动,燃料中可燃物(油、可燃碳)沉积在传热元件上,此时高温烟气继续烘烤可燃沉积物,变成坚硬油漆状物质,当温度达到316~371℃时,沉积物就开始燃烧。当着火不断产生热量,可使局部的传热元件的温达到700~760℃,引起传热元件氧化,生成FeO,再生成Fe3O4,最后氧化成Fe2O3,氧化过程一直放热。金属温度在几分钟内会上升至1650℃或更高,使金属传热元件燃烧起来,而且传热元件自身可以将燃烧维持下去。
2.空气预热器突然停止转动是造成事件的直接原因。驱动装置的传动机构设计不合理,当驱动电机失去电源,没有备用驱动装置马上驱动空气预热器转动。联轴器断裂事故是由于电机启动时瞬间力矩过大造成的,说明其启动方式存在问题。
3.油料沉积在空气预热器传热元件上是造成着火的主要原因。该锅炉油枪雾化效果不好,燃烧不充分,导致油料沉积在空气预热器传热元件上。此外,该锅炉12支油枪的阀门普遍存在内漏和卡涩的问题,燃油供油来源复杂,油粘度值不稳定,油料中杂质多,在实际运行中会造成油枪的堵塞。
4.点火初期着火情况不能保证。首先是点火枪的容量小,容易出现打不着火现象,点火初期许多油未燃烧便被排走。在点火初期,运行人员对油枪的着火情况不重视,对油枪的气、油压力、配风和油枪雾化的情况,都没有注意监视和及时调整。
5.燃油时间和耗油量大,油煤混烧时间长。2号预热器发生着火时,累计已点火50次,燃油7348t;1号预热器发生着火时,累计点火55次,燃油7847t。正是由于机组启停频繁,低负荷运行时间长,在点火初期炉膛温度低,极易造成燃烧不完全,增大了预热器着火的几率。
6.空气预热器吹灰蒸汽压力低、温度低、过热度小,不能有效地消除传热元件表面的可燃沉积物。试运过程中吹灰汽源一直取自辅汽,吹灰器前压力仅为0.5MPa,辅汽母管压力较低,约0.7MPa,温度不到250℃,过热度仅90℃,远低于200℃的基本要求。
专用消防系统冲洗水压力低,喷嘴前压力0.2MPa。按照设计要求,冲洗水压力不小于0.53MPa,每根管子流量不小于5.64t/min。
7.无碱洗系统。
【案例警示】
1.更新空气预热器的传动机构设计,确保空气预热器的正常转动和紧急情况下备用驱动的可靠投入。
2.重视并调整点火系统的可靠投入,确保油枪的良好雾化性能和稳定充分的燃烧。
3.对运行人员进行培训,提高其点火启动的操作水平和对启动工作的重视。
4.改造尾部受热面的蒸汽吹灰器,使其按规定投入并能保证对尾部受热面的可靠吹扫。
5.改造消防系统和增加碱洗系统,提高受热面的清洁程度,并可以在紧急情况下降低损失。
 

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