〔摘要)結(jié)合某電廠5號爐空預器二次燃燒事故，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防與處理的措施等方面做了較為詳細的闡述，提出空預器運行操作規(guī)章制度的完善與嚴格執(zhí)行以及操作人員責任心的加強、技術(shù)水平的提高，是避免空預器發(fā)生二次燃燒的關(guān)鍵因素。

鍋爐空氣預熱器(以下簡稱空預器)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)式空預器是目前我國大容量機組采用的主要型式?；剞D(zhuǎn)式空預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行長時間的低負荷運行，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)生空預器二次燃燒事故，有些還造成了巨大的經(jīng)濟損失，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)式空預器發(fā)生二次燃燒進行一些探討，以供同行參考。
1 空預器發(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，風量不足或配風不合理，煤粉過粗或三次風嚴重帶粉，造成燃燒不完全；低負荷運行時間過長，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。
空預器的吹灰器和水沖洗裝置是為消除空預器堵灰和防止發(fā)生二次燃燒而專門設(shè)置的，當空預器蓄熱元件內(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，在手動增加引風機出力后，效果不明顯，引風機在自動投入狀態(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，空預器煙氣出口溫度（排煙溫度)高于或接近于進口溫度，或者空預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行解釋；鍋爐在停運狀態(tài)下，空預器煙氣和空氣出口溫度不降反升，且高于進口溫度。
④空預器電流擺動大、不正常升高，空預器異常跳閘，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空預器外殼溫度較高，嚴重時有燒紅跡象，
⑦從空預器不嚴密處向外冒煙氣。
3 空預器發(fā)生二次燃燒的預防措施
3.1 對于可燃物沉積所采取的預防措施
空預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，當燃燒方式不正常造成空預器煙溫達到一定值時，便使沉積可燃物具備了復燃的條件而發(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)象也越嚴重。因此，越是容量大的鍋爐，越不可過早投粉，越要嚴格控制投粉時機。
對于本廠的DG1025/18.2鍋爐，廠家要求在負荷達到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)空預器出口煙溫相差36℃的重大異常。
⑥鍋爐啟動或低負荷運行時，對于中儲式熱風送粉的制粉系統(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，當帶有大量煤粉的乏氣風噴入后，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防措施
①停爐時應(yīng)嚴格執(zhí)行空預器操作規(guī)范停爐前進行一次吹灰；當煙氣進口溫度降到150℃以下時方能停止空預器運行；嚴密監(jiān)視煙氣和空氣進出口溫度變化；如果需要清洗預熱器時，應(yīng)在預熱器進口煙溫降至200℃以下時進行，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，當燃料有較大變化以及鍋爐啟停或在過低負荷運行時，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，嚴重違反了運行規(guī)程?？疹A器蓄熱元件高度在2m左右，當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在蒸汽吹灰達不到理想效果時，水沖洗就成為預防二次燃燒的最有效方法。水沖洗應(yīng)根據(jù)空預器運行狀況和實際積油積灰情況，及時合理地進行。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。當某電廠5號爐空預器發(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器煙氣側(cè)出口溫度，由于排煙溫度測點位置距離空預器轉(zhuǎn)子相對較遠，不能較為準確地反映空預器的溫度狀況。某電廠5號爐A側(cè)空預器二次燃燒已經(jīng)非常嚴重的情況下，排煙溫度只有108.5℃，就是這個原因。因此建議在盡量靠近預熱器轉(zhuǎn)子處加裝一個空預器煙氣出口溫度測點，以便更好地反映空預器的實際溫度狀況。
⑤加強運行人員的職業(yè)素質(zhì)教育和技術(shù)培訓工作，以增強運行人員的責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?shù)拇胧┻M行處理，而且在發(fā)現(xiàn)水沖洗門處在半空中時，竟長達3.5h沒有采取水沖洗滅火措施，顯然是責任心不夠。
4 空預器發(fā)生二次燃燒后的處理對策
①當發(fā)現(xiàn)空預器有一側(cè)排煙溫度不正常升高而懷疑空預器發(fā)生二次燃燒時，應(yīng)打開空預器入孔門，對空預器內(nèi)部著火情況、著火部位和著火程度進行檢查。
②對于運行鍋爐，發(fā)現(xiàn)預熱器二次燃燒，應(yīng)立即手動MFT，緊急停爐；立即停用所有吸風機、送風機和一次風機，緊急退出電除塵器各電場的運行；關(guān)閉煙、風擋板，嚴禁對空預器通風。
③打開蒸汽吹灰裝置對空預器吹掃同時打開水沖洗系統(tǒng)閥門進行水沖洗，打開空預器下部灰斗排水口排水。為防止導向軸承油室著火，應(yīng)采取措施對導向軸承油室進行水澆降溫。
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；維持空預器轉(zhuǎn)動。當遇到空預器跳閘、主副電機啟動不起來時，應(yīng)手動盤轉(zhuǎn)空預器，在盤不動時，應(yīng)打開側(cè)殼體板上的人孔門，用撬杠進行左右盤轉(zhuǎn)。
⑤在二次燃燒比較嚴重、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)，對空預器進行灌滅。
⑥只有確認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。在進入空預器內(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，制定出合理的修復計劃。
⑧在空預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行滅火，以將空預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)空預器二次燃燒后因怕轉(zhuǎn)子變形，延誤3h才進行消防水滅火，致使設(shè)備遭受重大損壞。
5 結(jié)束語
空預器發(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)章制度并嚴格執(zhí)行。