1000MW超超临界机组煤粉管道积粉堵塞原因浅析

1事件经过

2020-05-13T06:15,锅炉点火,逐步投入F层微油。08:16,投入F制粉系统,运行参数稳定,F6母管风速25m/s,支管风速25m/s。10:55,F6支管风速开始缓慢降低,F6油火检强度大幅衰减,开始跳变。13:35,火检强度88%,F6支管风速持续降低,进行F6支管风速系数校核,校核后F6粉管风速22m/s、母管风速22m/s。23:00,F6粉管风速最低至9m/s,因测点位置较高暂未处理。

2020-05-14T08:55,F6油火检无火信号发出,油角阀关闭,F6小油枪退出。09:13、09:14、09:37、20:25四次点火均失败。20:29油枪点火,油火检有火信号发出,火检强度在25%～40%波动。21:27,检查F6燃烧器壁温860℃,F6微油观察孔处冒正压,枪管处向外滴油,关小小油枪助燃风,冒正压消失,仍滴油。

2020-05-15T06:40,F6油火检无火信号发出,油角阀关闭,F6小油枪退出,抽出F6小油枪,发现油枪口结焦,立即进行打焦。09:00,油枪口处结焦清理干净。18:30,现场测量F6燃烧器一次风弯头前、均分器后粉管温度均为30℃,F5及其他粉管温度在708左右,判断F6粉管堵粉,立即将F6燃烧器整个点火装置抽出,发现燃烧器喷口堵塞,结焦严重。20:45,停运F磨煤机,对F6燃烧器及粉管进行清理。

2020-05-18T06:00,F6粉管清理结束,靠近垂直段开孔清理出燃油约100℃,共清理积粉约1500Lk。

F6粉管风速变化趋势如图1所示。

图1F6粉管风速变化趋势

2检查经过

2020-05-25T23:00,割开燃烧器前一次风弯头,燃烧器文丘里管内部积满油粉混合物。积粉清理前后情况如图2、图3所示。

图2F6粉管燃烧器前一次风弯头积粉清理前

图3F6粉管燃烧器前一次风弯头积粉清理后

2020-05-26T09:30,打开F6均分器后观察孔,粉管积满煤粉,未发现堵塞异物。积粉情况如图4所示。

图4F6粉管积粉图

2020-05-16T19:00,割开垂直段下弯头前粉管,检查下弯头内部积满油粉混合物,板结严重,具体如图5所示。对垂直段管道敲击振动,板结煤粉松散后,约100L柴油回流至水平管段,具体如图6所示。

图5F6粉管下弯头板结情况

图6F6粉管水平段柴油

3原因分析

(1）煤粉管道堵塞原因:燃烧器喷口结焦,煤粉沉积堵塞。

(2）柴油进入煤粉管道的原因:燃烧器喷口结焦,小油枪灭火后进油电磁阀未关闭,油枪持续喷油,柴油回流至煤粉管道。

(3）小油枪灭火后进油电磁阀未关闭的原因:油火检未检测到灭火信号,内部亮度较高,导致油火检信号误发。

(4）燃烧器喷口结焦的原因:检查F6燃烧器壁温达到860℃,判断燃烧提前,导致结焦。

4处理措施

(1）燃烧器前一次风弯头开孔,对文丘里管及燃烧器喷口结焦进行彻底清理。

(2）F6均分器后煤粉管道共计开孔7处,对管道内煤粉和柴油进行彻底清理。

(3）清理完毕后,分别采用冷一次风和热风对煤粉管道进行吹扫,消除管道内油气。

(4）将F6燃烧器内二次风开度调大至60%,防止煤粉卷吸。

(5）调整F磨煤机4台可调缩孔开度。首先将所有缩孔全部打开,逐步关小风速较高的缩孔,在阻力最小的原则下,达到同台磨各母管风速均衡。

5暴露问题

(1）开机期间燃烧器结焦、油枪灭火未提前发现,导致柴油回流至煤粉管道,造成重大安全风险。

(2）对设备结构、原理了解不足,设备出现异常后,不能第一时间制订处理方案,导致缺陷扩大。

(3）技术监督管理不扎实,对风速测点、火焰检测可靠性、可调缩孔、各风门等管理存在技术漏洞。

6防范措施

(1）严密监视粉管风速变化,并对粉管进行定期测温,发现风速异常降低或粉管测温异常,及时停运磨煤机,检查均分器前后观察孔是否积粉,必要时割孔检查燃烧器喷口结焦情况。

(2）为防止支管在线一次风速测量仪运行中数据失真,一次风速过低造成煤粉管道堵塞,在每根煤粉支管上开孔加装一次风速测点接口,用于风量标定。利用停机机会对煤粉母管、支管风速均进行标定,确保风速测点的准确性。

(3）增加F层微油火检强度低于50%判断对应油枪无火逻辑,提高微油火检信号判断的准确性。

(4）在燃烧器一次风弯头前粉管开测温孔,便于粉管温度测量。开机初期定期对锅炉粉管测温,发现异常及时处理。

(5）风速异常时立即对测点的正确性进行判断,提供可靠参照。

(6）机组检修前后对可调缩孔、燃烧器各风门开度做好记录,以防检修后设备未恢复到修前状态。

(7）支管风速标定后,若偏差较大,对A、F磨煤粉管道均分器芯体进行恢复。