〔摘要)結(jié)合某電廠5號爐空預(yù)器二次燃燒事故，對二次燃燒產(chǎn)生的原因、判斷二次燃燒的方法以及二次燃燒預(yù)防與處理的措施等方面做了較為詳細(xì)的闡述，提出空預(yù)器運行操作規(guī)章制度的完善與嚴(yán)格執(zhí)行以及操作人員責(zé)任心的加強、技術(shù)水平的提高，是避免空預(yù)器發(fā)生二次燃燒的關(guān)鍵因素。
鍋爐空氣預(yù)熱器(以下簡稱空預(yù)器)是利用鍋爐尾部的煙氣余熱來加熱空氣的換熱設(shè)備。回轉(zhuǎn)式空預(yù)器是目前我國大容量機組采用的主要型式。回轉(zhuǎn)式空預(yù)器的波紋板式蓄熱元件被緊密地放置在扇形隔倉內(nèi)，由于流通空間狹小，很容易造成可燃物的沉積，發(fā)生二次燃燒。特別對于新安裝的和大修后的鍋爐，由于需要做各種試驗或進(jìn)行長時間的低負(fù)荷運行，更容易發(fā)生二次燃燒，而且隨著鍋爐容量的增大，發(fā)生二次燃燒的危險性增大。近年來，我國大容量鍋爐頻繁發(fā)生空預(yù)器二次燃燒事故，有些還造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，如1993年2月，某電廠1號爐在72h試運行時，由于油槍霧化不良，造成二次燃燒，使蓄熱元件大部分燒壞，整個A側(cè)空預(yù)器底大梁下沉40mm的事故，以及2000年2月，另一電廠5號爐回轉(zhuǎn)式空預(yù)器發(fā)生二次燃燒的事故。因此，筆者結(jié)合后一電廠5號爐事故，對如何防止回轉(zhuǎn)式空預(yù)器發(fā)生二次燃燒進(jìn)行一些探討，以供同行參考。
1 空預(yù)器發(fā)生二次燃燒的原因
①燃料燃燒不完全，未燃燒或未燃盡的可燃物在空預(yù)器蓄熱元件內(nèi)沉積，是造成二次燃燒的根本原因。這種情況主要有：正常運行時，燃燒調(diào)整不當(dāng)，風(fēng)量不足或配風(fēng)不合理，煤粉過粗或三次風(fēng)嚴(yán)重帶粉，造成燃燒不完全；低負(fù)荷運行時間過長，燃燒不穩(wěn)定，煙速偏低，未燃盡可燃物在波紋板上沉機鍋爐啟動時，油槍出力過大，機械或蒸汽霧化不良，造成殘油粘附到波紋板上；油煤混燃時，煤粉燃燒不完全，殘油粘附未燃盡煤粉沉積在波紋板上。
②空預(yù)器吹灰器未按要求投用或吹灰效果不良、水沖洗裝置沒有安裝或未按要求沖洗、運行人員對二次燃燒判斷不及時，是造成二次燃燒的主要原因。
空預(yù)器的吹灰器和水沖洗裝置是為消除空預(yù)器堵灰和防止發(fā)生二次燃燒而專門設(shè)置的，當(dāng)空預(yù)器蓄熱元件內(nèi)沉積了未燃盡的可燃物時，如果吹灰器能夠正常投入使用，且效果良好，將不至于造成可燃物長時間的大量積存。而水沖洗在吹灰器不能達(dá)到理想效果時，將成為唯一積極的和行之有效的防止發(fā)生二次燃燒的方法。另外，如果運行人員責(zé)任心不強或技術(shù)不過硬，不能及時判斷和處理，也是造成二次燃燒的重要原因。
2 空預(yù)器發(fā)生二次燃燒的判斷方法
①鍋爐運行狀態(tài)下，爐膛不正常地冒正壓，在手動增加引風(fēng)機出力后，效果不明顯，引風(fēng)機在自動投入狀態(tài)下，調(diào)節(jié)過度頻繁，且不正常增大。
②鍋爐運行狀態(tài)下，單側(cè)排煙溫度不正常升高，超過正常溫度50℃以上，并且左右側(cè)排煙溫度出現(xiàn)較大偏差。
③鍋爐運行狀態(tài)下，空預(yù)器煙氣出口溫度（排煙溫度)高于或接近于進(jìn)口溫度，或者空預(yù)器煙氣和空氣出口溫度不正常升高5口C以上，并無法用正常運行狀況進(jìn)行解釋；鍋爐在停運狀態(tài)下，空預(yù)器煙氣和空氣出口溫度不降反升，且高于進(jìn)口溫度。
④空預(yù)器電流擺動大、不正常升高，空預(yù)器異常跳閘，主副電機啟動不起來。
⑤鍋爐在燃燒熄滅后，煙囪還在冒黑煙。
⑥空預(yù)器外殼溫度較高，嚴(yán)重時有燒紅跡象，
⑦從空預(yù)器不嚴(yán)密處向外冒煙氣。
3 空預(yù)器發(fā)生二次燃燒的預(yù)防措施
3.1 對于可燃物沉積所采取的預(yù)防措施
空預(yù)器蓄熱元件上可燃物發(fā)生二次燃燒的溫度通常在250～400℃，而在殘油沉積較多時，可降低到150℃左右。從事故統(tǒng)計的規(guī)律發(fā)現(xiàn)二次燃燒一般發(fā)生在鍋爐頻繁啟停和熱備用階段，其原因在于鍋爐啟停過程中爐內(nèi)燃燒工況較差，燃料不易燃盡，在煙氣流速較低時，極易造成大量未燃盡可燃物的沉積；鍋爐啟停時，燃燒系統(tǒng)空間的含氧量又較正常運行時高得多，當(dāng)燃燒方式不正常造成空預(yù)器煙溫達(dá)到一定值時，便使沉積可燃物具備了復(fù)燃的條件而發(fā)生二次燃燒，特別在停爐和熱備用時，由于煙溫較高，發(fā)生二次燃燒的可能性要比啟動時更大。
因此，在實際中應(yīng)采取的預(yù)防措施有：
①鍋爐在純?nèi)加凸r下運行，在投入油槍時，應(yīng)隨時觀察油槍霧化情況，根據(jù)霧化效果調(diào)節(jié)油槍出力。對于蒸汽霧化，應(yīng)根據(jù)汽壓、油壓、出力大小將燃油調(diào)整到最佳霧化狀態(tài)；對于機械霧化，根據(jù)油壓、出力大小將燃油調(diào)整到最佳霧化狀態(tài)。應(yīng)避免某電廠5號爐DE2油閥關(guān)不嚴(yán)引起內(nèi)漏而沒有及時發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象出現(xiàn)。
②鍋爐在油煤混燃工況下，如果為啟動爐，應(yīng)合理把握投粉時機，不可過早投粉。因為在油煤混燃時，由于燃油流的射程短，煤粉流的射程長，必然出現(xiàn)油煤分離現(xiàn)象，在煤粉被燃油引燃后，由于爐膛溫度低，而出現(xiàn)燃燒的煤粉剛分離就熄滅的現(xiàn)象，并且隨著爐膛容積的增大，油煤火焰分離的現(xiàn)象也越嚴(yán)重。因此，越是容量大的鍋爐，越不可過早投粉，越要嚴(yán)格控制投粉時機。
對于本廠的DG1025/18.2鍋爐，廠家要求在負(fù)荷達(dá)到20%～30％EMCR時，方可投入煤粉燃燒。但是在實際操作中，運行人員為了能夠節(jié)約燃油，往往根據(jù)經(jīng)驗將投粉時間提前。另外，近年來由于新型煤粉燃燒器在燃煤鍋爐上的普遍采用，鍋爐低負(fù)荷脫油穩(wěn)燃能力大大加強，在節(jié)約助燃油方面效果顯著。但是運行實踐也表明，在節(jié)約啟動用油方面效果并不是太顯著，且不可過分依賴新型煤粉燃燒器以大幅度降低啟動用油。
③制定出合理的節(jié)約啟動油的獎勵措施，堅決杜絕為了節(jié)約啟動油，而出現(xiàn)“拼設(shè)備”趕火升壓、關(guān)小對空排汽門、冒正壓、提前投粉等)的操作。如本廠100MW機組規(guī)定冷態(tài)啟動用油量為10～15t，并制定了多燒油罰款、少燒油不獎勵的限制措施，有效制止了鍋爐啟動過程中不按規(guī)程操作的現(xiàn)象。
④對于重新做過動力場試驗的鍋爐，它的燃燒工況已經(jīng)發(fā)生了很大變化，運行人員不可再憑經(jīng)驗操作，而要對鍋爐燃燒性能重新再認(rèn)識。如果某電廠5號爐大修后，鍋爐運行人員能對5號爐的燃燒特性重新再認(rèn)識，就可有效避免燃燒不完全現(xiàn)象的發(fā)生。
⑤完善啟停爐操作票制度。蒸汽溫度、蒸汽壓力、壁溫、煙溫、燃油量、定期工作、啟停時間等數(shù)據(jù)操作票上要有記錄。如果某電廠5號爐的運行人員認(rèn)真執(zhí)行停爐操作票制度，那么在每0.5h抄表時，就可及時發(fā)現(xiàn)空預(yù)器出口煙溫相差36℃的重大異常。
⑥鍋爐啟動或低負(fù)荷運行時，對于中儲式熱風(fēng)送粉的制粉系統(tǒng)的投入運行，應(yīng)慎重對待（特別對于大容量的鍋爐)，在此時期應(yīng)盡量投入對爐膛燃燒影響較小的那一側(cè)制粉系統(tǒng)運行。因為制粉系統(tǒng)的乏氣風(fēng)一般含有10%~15%的煤粉，它是由最上層的燃燒器噴入爐膛燃燒的，當(dāng)帶有大量煤粉的乏氣風(fēng)噴入后，有可能使煤粉還沒有燃燒就帶到了煙道內(nèi)。
3.2對于沉積可燃物二次燃燒所采取的預(yù)防措施
①停爐時應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行空預(yù)器操作規(guī)范停爐前進(jìn)行一次吹灰；當(dāng)煙氣進(jìn)口溫度降到150℃以下時方能停止空預(yù)器運行；嚴(yán)密監(jiān)視煙氣和空氣進(jìn)出口溫度變化；如果需要清洗預(yù)熱器時，應(yīng)在預(yù)熱器進(jìn)口煙溫降至200℃以下時進(jìn)行，清洗完畢后利用鍋爐余熱來干燥蓄熱元件。
②蒸汽吹灰是預(yù)防二次燃燒最有效的方法。蒸汽吹灰的頻度應(yīng)根據(jù)蓄熱元件積垢程度確定，當(dāng)燃料有較大變化以及鍋爐啟停或在過低負(fù)荷運行時，應(yīng)4～8h吹灰一次。某電廠5號爐大修后點火啟動14次，沒有投入蒸汽吹灰器運行，嚴(yán)重違反了運行規(guī)程。空預(yù)器蓄熱元件高度在2m左右，當(dāng)吹灰器從下往上吹掃時，是否能夠吹透，應(yīng)在每次大修后進(jìn)行觀察試驗，并制定出合理的蒸汽壓力和吹掃程序。
③在蒸汽吹灰達(dá)不到理想效果時，水沖洗就成為預(yù)防二次燃燒的最有效方法。水沖洗應(yīng)根據(jù)空預(yù)器運行狀況和實際積油積灰情況，及時合理地進(jìn)行。由于水沖洗系統(tǒng)獨立布置，投用條件要求較高，操作工作量較大，實際上沒有被很好地使用，甚至有些電廠根本沒有安裝。當(dāng)某電廠5號爐空預(yù)器發(fā)生二次燃燒需要水沖洗滅火時，才發(fā)現(xiàn)水沖洗總門和兩分門布置在半空中，根本不便于運行操作，可見該廠的水沖洗裝置長期就沒有使用過。
④各電廠基本上都是用排煙溫度替代空預(yù)器煙氣側(cè)出口溫度，由于排煙溫度測點位置距離空預(yù)器轉(zhuǎn)子相對較遠(yuǎn)，不能較為準(zhǔn)確地反映空預(yù)器的溫度狀況。某電廠5號爐A側(cè)空預(yù)器二次燃燒已經(jīng)非常嚴(yán)重的情況下，排煙溫度只有108.5℃，就是這個原因。因此建議在盡量靠近預(yù)熱器轉(zhuǎn)子處加裝一個空預(yù)器煙氣出口溫度測點，以便更好地反映空預(yù)器的實際溫度狀況。
⑤加強運行人員的職業(yè)素質(zhì)教育和技術(shù)培訓(xùn)工作，以增強運行人員的責(zé)任心和提高對異常或事故)的判斷和處理能力。某電廠5號爐A側(cè)空預(yù)器在發(fā)生二次燃燒后，運行人員既沒有及時發(fā)現(xiàn)，又沒有及時采取妥當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行處理，而且在發(fā)現(xiàn)水沖洗門處在半空中時，竟長達(dá)3.5h沒有采取水沖洗滅火措施，顯然是責(zé)任心不夠。
4 空預(yù)器發(fā)生二次燃燒后的處理對策
①當(dāng)發(fā)現(xiàn)空預(yù)器有一側(cè)排煙溫度不正常升高而懷疑空預(yù)器發(fā)生二次燃燒時，應(yīng)打開空預(yù)器入孔門，對空預(yù)器內(nèi)部著火情況、著火部位和著火程度進(jìn)行檢查。
②對于運行鍋爐，發(fā)現(xiàn)預(yù)熱器二次燃燒，應(yīng)立即手動MFT，緊急停爐；立即停用所有吸風(fēng)機、送風(fēng)機和一次風(fēng)機，緊急退出電除塵器各電場的運行；關(guān)閉煙、風(fēng)擋板，嚴(yán)禁對空預(yù)器通風(fēng)。
③打開蒸汽吹灰裝置對空預(yù)器吹掃同時打開水沖洗系統(tǒng)閥門進(jìn)行水沖洗，打開空預(yù)器下部灰斗排水口排水。為防止導(dǎo)向軸承油室著火，應(yīng)采取措施對導(dǎo)向軸承油室進(jìn)行水澆降溫。
④將可調(diào)節(jié)扇形板提升到“緊急提升”位置，調(diào)整弧形板，加大軸向密封的間隙；維持空預(yù)器轉(zhuǎn)動。當(dāng)遇到空預(yù)器跳閘、主副電機啟動不起來時，應(yīng)手動盤轉(zhuǎn)空預(yù)器，在盤不動時，應(yīng)打開側(cè)殼體板上的人孔門，用撬杠進(jìn)行左右盤轉(zhuǎn)。
⑤在二次燃燒比較嚴(yán)重、內(nèi)部水沖洗系統(tǒng)水量較小時，可緊急接通廠區(qū)消防水系統(tǒng)，對空預(yù)器進(jìn)行灌滅。
⑥只有確認(rèn)二次燃燒已被徹底撲滅后，才能停止蒸汽吹掃和關(guān)閉水沖洗閥門。在進(jìn)入空預(yù)器內(nèi)部檢查時，應(yīng)手持滅火器材，撲滅殘存火源。
⑦待二次燃燒全部撲滅后，檢查轉(zhuǎn)子和密封系統(tǒng)損壞和變形情況，制定出合理的修復(fù)計劃。
⑧在空預(yù)器不能盤動的情況下，轉(zhuǎn)子變形已在所難免，此時應(yīng)果斷采取水沖洗的辦法進(jìn)行滅火，以將空預(yù)器損壞或變形程度降低到最低。沙角A電廠5號爐E側(cè)空預(yù)器發(fā)生二次燃燒后及時用水澆滅，設(shè)備損壞較輕，僅搶修了4天；A側(cè)空預(yù)器二次燃燒后因怕轉(zhuǎn)子變形，延誤3h才進(jìn)行消防水滅火，致使設(shè)備遭受重大損壞。
5 結(jié)束語
空預(yù)器發(fā)生二次燃燒事故不象鍋爐滅火那樣頻繁，一些電廠有可能從沒發(fā)生過，對它的防范往往掉以輕心，但是空預(yù)器一旦發(fā)生二次燃燒，又往往造成設(shè)備的巨大損壞。因此，電廠的運行管理人員，切不可對二次燃燒的防范掉以輕心。防止空預(yù)器發(fā)生二次燃燒最關(guān)鍵的就是加強運行人員的技術(shù)水平和制定出完善的規(guī)章制度并嚴(yán)格執(zhí)行。
