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300MWCFB锅炉冷态启动中爆燃原因及预防措施

文档作者：孙后军张卫志文档来源：安徽马鞍山发电厂		点击数：	更新时间： 2025年09月05日
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2009年第3期
浙江电力
ZHEJIANG ELECTRIC POWER 5l
300 MW CFB锅炉冷态启动中爆燃原因及预防措施
孙后军。张卫志
(安徽马鞍山发电厂，安徽 马鞍山 243021)
摘要：国产300MW循环流化床锅炉在冷态启动阶段，因炉内外循环物料少、炉内燃烧工况不稳定，在
炉膛内各部分温度偏差较大时大量投煤易发生炉膛爆燃。通过分析其原因及危害，从合理选用启动床
料、正确控制启动过程中的相关参数和投煤时间等方面，提出了切实可行的控制措施，取得了较好的效
果，可供同类型机组调试运行参考。
关键词：循环流化床锅炉；爆燃；预防
中图分类号：TK227 文献标识码：B 文章编号：1007—1881(2009)03—0051—03
Analysis and Preventive M easures of 300 MW CFB Boiler Deflagration in Cold Start-up Phase
SUN Hou-jun，ZHANG Wei-zhi
(Ma anshan Power Plant，Ma anshan Anhui 24302 1，China)
Abstract：This paper analyzes the deflagration reason of Chinese 300 MW CFB boiler in cold start—up phase，
because of less recyclable materials，boiler combustion instability condition and SO on．Th e preventive mea‘
sures are put forward from bed material selection，parameters control，coal-toss temperature and SO Oil．The
effect is good，and can be reference for the kind of other units．
Key words：CFB boiler；deflagration；preventive measures
循环流化床(CFB)机组以其优良的环保性
能、良好的煤种适应性和高效的劣质煤燃烧等优
势，在国内外得到了迅速发展。在我国，采用先
进洁净煤燃烧技术的大型CFB锅炉，短短几年
就从试用转入了推广应用阶段。比较传统燃煤锅
炉，CFB锅炉有其自身的特点，国内在自主设
计、生产、调试、运行方面的经验尚显不足。目
前正在推广的300 MW容量CFB锅炉，在冷态启
动过程中，由于炉膛点火和投煤方面控制不好易
发生爆燃，成为威胁机组安全运行的隐患之一。
以下对安徽电网首台300 Mw CFB机组整组
启动中的一次锅炉爆燃作一分析，探讨同类型锅
炉冷态启动中爆燃事故的预防和控制措施。
1 锅炉基本参数和物料热循环
锅炉型号为HG1025／17．4一L．MN36， 由哈
尔滨锅炉厂设计制造，亚临界参数设计、自然循
环、单锅筒；整体布置为单炉膛、双风布板；全
钢构架、露天布置；平衡通风、一次中间再热，
主要参数见表1。
锅炉由单炉膛、高温绝热旋风分离器、回料
阀、外置式换热器、尾部对流烟道、冷渣器和回
转式空预器等部分组成，基本系统见图1。单炉
表1 锅炉主要设计参数
52 浙江电力 2009年第3期
膛采用裤衩腿、双布风板结构。在炉膛上部左右
两侧各布置有2个高温绝热旋风分离器。每个分
离器回料腿下布置1个回料阀和1个外置式换热
器。每个回料阀一侧与炉膛相连，另一侧与1个
外置式换热器相连。分离器分离下来的高温物料
一部分直接返送回炉膛，另一部分进入外置式换
热器，通过调整外置换热器入口锥型阀的开度，
控制外置换热器和回料阀的循环物料分配。在炉
膛两侧下部对称布置4个外置式换热器。靠近炉
前的2个内置高温再热器和低温过热器，主要作
用是调节再热汽温；靠近炉后的2个内置中温过
热器用于调节床温。炉膛、分离器、回料阀和外
置式换热器构成了CFB锅炉的核心部分—— 物
料热循环回路。煤与石灰石在燃烧室内完成燃烧
及脱硫反应，产生的烟气分别进入4个分离器，
经气固分离净化后进入锅炉尾部烟道，依次经高
温过热器、低温再热器、高温省煤器、低温省煤
器，最后通过空气预热器排出。
锅炉设计燃煤为矸石、煤泥和中煤的混合燃
料，固态排渣。设计和校核煤质分析情况见表
2
2 CFB锅炉爆燃原因分析
2．1 事故经过
由
表2 设计和校核煤种分析
注： 设计煤种的质量配比为： 矸石／煤泥／中煤=45％ ／15％ ／32％ ；
校核煤种的质量配比为：矸石／煤泥／中煤=53％ ／15％／32％ 。
当日2-00锅炉投油点火机组整组启动，14：
35床温约548℃时投煤，3 h后汽轮机冲转。21：
00锅炉下部、中部床温部分测点显示温度降至
500℃ ，随后锅炉跳闸，首出信号为“炉烟道顶
部压力高高(≥4000 Pa)” ，炉B侧风道燃烧器
膨胀节裂开，锅炉熄火。
事故前运行工况为引风机单台(B侧)、高
压流化风机3台、一次风机2台、二次风机
1台运行；风道燃烧器共3支油枪运行，锅炉燃
空气
图1 CFB锅炉基本系统
2009年第3期 孙后军，等：300 MW CFB锅炉冷态启动中爆燃原因及预防措施 53
煤量约为18 t／h；左、右裤衩腿一次风量分别
为150000和190000 m3／h， 氧量约17％ ； 由于
运行中给煤线频繁故障，锅炉整体床温一直不
高，下部约在600oC，中部略高于500o【=，上部
约460cC。但从给煤线跳闸测点信号中反映，
投煤期间上部床温有一点经常超过1000oC，各
部床温特别是上部床温温差较大。事故发生在
给煤线断煤后突然恢复给煤不久。
2．2 事故原因分析
(1)发生爆燃前，由于密相区上部温度偏
高，右侧个别测点温度显示达1000％以上，为
避免该点温度继续上升，调试中采用了加大二次
风量的办法控制温度。
点火时，炉膛一次风量A为140000 rn3／h、B
侧170000 rn3／h，二次总风量139000 rn3／h。随着
负荷增加，一次风量A侧增加至150000 ／h、B
侧180000 fn3／h，二次总风量250000 rn3／h。大风
量运行造成炉内平均温度偏低，遇有突然大量煤
粒人炉后，未经充分燃烧即被烟气携带离开炉
膛，在旋风分离器出口水平烟道处积聚，到达爆
炸极限浓度值后在一定温度下发生了爆燃。
(2)由于启动中仅启用了引风机B，在锅炉
烟气流通截面宽大的情况下，单侧引风机运行使
烟气携带量不均匀，造成部分未燃尽的煤粒沉积
在烟气流动相对较缓的右侧烟道内壁，加剧了烟
道内煤粒积聚现象。
可见炉膛温度维持在500～700℃ 之间时，
在给煤线频繁发生断煤和跳闸故障的情况下，选
择大量投煤的时机不适宜，未燃烧的煤粉在炉内
积聚导致了炉内爆燃。
2．3 事故危害分析
CFB锅炉炉膛内爆燃，容易造成炉膛内该区
域温度升高很快，超过灰分的熔化温度，产生低
温结焦，造成炉内流化不良。若低温结焦发生在
炉膛的一次风风帽及二次风进炉膛的风管上，将
进一步恶化炉膛内床料的流化情况，严重影响锅
炉设备及整个汽轮机组的安全运行。
这次事故后经停炉冷却检查，发现膨胀节右
上角破裂，部分床枪点火装置等设备被吹损；左
右侧旋风分离器出口水平段到尾部烟道膨胀节破
损，其中右侧膨胀节上部保温层材料飞出挂到了
钢梁上；左、右侧旋风分离器出口水平段烟道分
别向外侧发生位移30和50 mm，并压坏了膨胀
限位；尾部烟道至空预器人口段一小部保温层松
散；4个回料阀内床料含碳量较大，其中靠近膨
胀裂开一侧的2只回料阀内床料太少，已接近风
帽；1只埋刮板给煤机上部盖板掀走；锅炉右侧
裤衩腿内发现有大量焦块。
3 预防措施
(1)冷态启动前，在炉膛4个回料阀和4个
外置床内添加足够的启动床料，尽可能使用锅炉
正常运行中排放出来的循环灰，以便锅炉启动后
尽快建立物料内循环及外循环。在第一次启动床
料时可以用砂，以后也可以用底渣作为床料。如
果选用砂子做启动床料，要控制砂子中的钠、
钾含量， 以免引起床料结焦。一般Na z0为
1．0％ ～2．0％ ，K 2O为2．0％ ～3．0％ 。启动床
料粒度应根据CFB锅炉运行说明书中提供的粒
度曲线进行控制，99％砂子粒径应小于1 mm，
50％砂子粒径应小于200／-tm，尤其采用底渣
时，应尽量满足粒度分布要求。
(2)在冷态点火启动期间，应启用2台引风
机同时运行，尽量保证烟气携带量均匀。等燃烧
工况稳定后，再根据需要选择引风机台数。另外
应加强对锅炉尾部烟道吹灰，防止可燃物沉积。
(3)冷态启动时，当锅炉中床温达到投煤允
许温度350 c【=时，则以最低转速对称投入2条给
煤线，约60 s后观察床温的变化，如床温有所升
高，同时氧量有所减小时，证明煤已开始燃烧。
床温将继续以5～8~C／min速率上升，氧量持续
减小，可以较小的给煤量连续给煤。当给煤线故
障停运时，必须查明原因，消除故障后方能恢复
投煤，避免可燃物在未燃尽的情况下大量积聚。
(4)点火后应根据床温分布情况对给煤线前
后下煤量及时调整，以消除床温分布不均现象。
300 MW CFB锅炉在500～700oC之间时不宜大量
投煤，床温达500℃时，应按两侧对称方式逐一
启动床枪，避免炉膛内在点火后长时间处于平均
温度较低的情况出现。
(5)在床温达到600℃左右时，可对称启动2
台高温再热器外置床和内置低温过热器、中温过
热器的2个外置床流化，其对应的锥形阀开度为
(下转第83页)
2009年第3期 浙江电力 83
化、集成化、多功能化。
监控终端与防盗器作为城市照明监控系统的
主要设备，两者互为补充，不可或缺，都有其广
阔的发展空间。随着监控与防盗技术的不断改
进，必将在城市照明中取得更广泛的应用，为城
市照明事业做出新的贡献。
参考文献：
『l1 刘跃群，王强．现代道路照明的发展趋势【J】．照明工
程学报，2003，14(1)：33—34．
(上接第53页)
10％左右，以加热床料。确保外置床风量人口
500 m3／h， 空室1850 rn3／h， 高温再热器室7600
／h；低温过热器室7600 ／h。逐步开大锥形
阀开度，提高过、再热汽温度。床温控制在
650～700℃之间，逐渐停止床下启动燃烧器，同
时增加给煤量。在锅炉床温等参数满足要求的情
况下，尽早向炉膛投煤助燃。在提高床温的同
时，煤中所含灰分也向炉膛添加循环灰，有助于
建立锅炉的热物料内外循环。
(6)一旦发现床温偏差大，或某测点显示温
度超过l0oo℃ 时，应立即检查确认该测点显示
是否正确。当确认该点温度正确时，在采用加大
一次风量，调整上、下二次风量比例的同时，应
降低该侧的燃油量和给煤量，而不是单纯加大风
量。
(7)当发现炉膛内某个区域的温度变化率迅
速上升时，应结合氧量、炉膛压力、主汽压力等
参数进行判断，如果出现与爆燃现象相吻合的迹
象，即可判断为炉膛爆燃。此时，应当迅速采取
措施，适当减少给煤量和燃油量，密切监视炉膛
压力自动，当炉膛压力偏离正常值较大时，应立
即撤除炉膛压力自动，手动调节2台引风机静叶
开度。如机组处于运行中，还应同时开大汽轮机
调速汽门，通过增加机组负荷来降低主汽压力，
同时要密切监视主汽温度的过热度，防止因主汽
温度过热度偏低而威胁汽轮机的安全运行。
【2】 朱则刚．现代智能照明的控制系统【J】．光源与照明，
2007(3)：25—27．
收稿日期：2009—04—07
作者简介：沈章尧(1975一)， 男，浙江杭州人， 工程师，从
事路灯工程建设、路灯管理工作。
周苏健(1971一)， 男，浙江杭州人，工程师，从事路灯
工程建设、路灯运行维护工作。
(本文编辑：杨 勇)
4 结语
300 MW 循环流化床锅炉冷态启动过程较
长，造成炉膛内床料越来越少，床压越来越低，
且回料阀和外置床内的物料也很少，还没有建立
正常的锅炉内外循环，由于炉膛内各处的温度偏
差较大，投煤进入炉膛后，容易造成燃烧不良。
炉膛内的部分区域积聚一定量的煤粒及煤的挥发
分后，容易造成急剧燃烧，即发生炉膛爆燃。但
只要在调试和运行中加以调整，采取正确的措
施，就能降低爆燃发生的机率，保证机组安全运
行。
参考文献：
【1] 卢啸风．大型循环流化床锅炉设备与运行【M】．北京：
中国电力出版社，2006．
【2] 哈尔滨锅炉厂有限责任公司．300 MW 循环流化床锅炉
运行说明书【G】．2007．
收稿日期：2009—03—24
作者简介：孙后军(1975一)， 男，安徽和县人， 注册安全工
程师，从事火力发电厂生产运行管理工作。

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