600MW机组炉膛吹扫条件和过程优化

高军岭

【摘 要】：锅炉准备点火和炉膛吹扫尤其耗费较长时间，一方面是因为炉膛吹扫程序繁杂，本文介绍了炉膛吹扫程序相关逻辑，并根据现场实际运用中出现的问题进行了优化。

【关键词】：炉膛吹扫 泄漏试验

1. 吹扫的意义

锅炉点火前应保证炉膛与烟道内没有积存的可燃混合物，因此点火前必须用空气吹扫炉膛与烟道，将任何积存的燃料吹扫出去，同时还要防止有燃料流入炉膛和烟道。为能达到吹扫目的，要求换气量不少于炉膛容积四倍的空气量，空气流量应不小于额走负荷时空气流量的25％(一般规定为30％)，以免被吹起的燃料又积存下来。吹扫时间必须连续保持5分钟以上，保证吹扫彻底。

2. 炉膛吹扫的方式

在炉膛吹扫时，所有燃料风档板打开，以25％的额定风量吹扫完毕后，除下层挡板外，其它二次风档板均关闭。这种吹扫方式的缺点是当燃烧器送入的燃料未能燃时，又可能积存在炉膛内，而且操作也较多。现在改用“二次风挡板开启”的点火方式，在吹扫时所有燃烧器的二次风档板打开，保持不少于25％的额定空气流量。在点火暖炉期间，所有二次风档板仍开启，仍保持不少于25％的额定空气流量，工作中的燃烧器空气流量至少为理论空气量。暖炉期间的燃料量一般不超过额定燃料量的10％，而空气量则不小于25％额定空气流量，即使送入的燃料未被点燃，也将被冲淡成为不可燃的混合物，从而避免爆燃。

2. 炉膛吹扫程序

进行吹扫必须满足规定的吹扫许可条件，如所有磨煤机停止运行，热风门关闭，所有油枪喷嘴阀关闭，主油管跳闸阀关闭，至少有一台送风机和一台引风机在进行，风量>30％额定风量，辅助风档板打开，火焰检测器指示“无火焰”，等等。这实际上也是对风门档板、火焰监测系统和燃料供应设备的一次全面检查。当满足所有许可条件，即可启动吹扫，一般吹扫启动后，先进行油系统泄漏试验，检查油系统阀门关闭是否严密，保证燃油跳闸阀和油枪喷嘴阀关闭严密，防止燃油在停用时漏入炉瞠。泄漏试验成功后进行五分钟连续吹扫，保证将可能积聚在炉膛和锅炉任何部分的燃料和空气混合物清除掉。

炉膛吹扫子组程序过程如下：

1) 辅助二次风挡板AA层、 BC层 、DE层、 FF层投自动，辅助二次风挡板DE层全开。

2) 周界二次风挡板A层、 B层、C层、D层、E层、F层投自动,燃油二次风挡板 AB层、 CD层、 EF层 挡板手动状态并全开。

3) 引风动投自动，送风动叶投自动

4) 一台引风机动叶自动状态，一台送风机动叶自动状态，总风量在30％-40％之间（585t/h-780 t/h)时，吹扫开始计时，监视时间310ｓ。

5) 吹扫结束

6) 燃油二次风挡板 AB层、 CD层、 EF层挡板投自动

这其中每个步骤都需要上一步骤执行到位后才能执行，例如辅助二次风挡板DE层的其中一个角卡涩不能全开，那么第二步就执行不了，子组程序就会陷入死循环，炉膛吹扫失败。

在吹扫程序进行中，吹扫条件必须全部符合，一旦有一条不符合，吹扫程序就会中断。

2. 炉膛吹扫优化

炉膛吹扫程序采用国外的传统思维，逻辑设计考虑全面，设计细腻，其优点是安全性高，锅炉吹扫完成后马上具备点火条件。经多年应用也发现一些不足，例如吹扫条件过于严格，如果某条件不满足，就不能重新启动或导致吹扫中断。炉膛吹扫是要将炉膛里面残留的可燃烟气和可燃粉尘吹扫干净，防止锅炉点火时发生爆燃，因此逻辑中要考虑与锅炉实际吹扫效果密切相关的条件。在保证吹扫效果的情况下，减少部分与实际吹扫要求无关的条件，缩短吹扫准备时间，减少无谓的吹扫中断。锅炉高负荷情况下发生MFT，恢复过程中，不应为了不必要的吹扫条件耽误了点火时间，一方面主汽温度大幅降低不利于汽轮机的运行，另一方面长时间的事实吹扫(虽然吹扫程序没有启动，但是引、送风机在运行，炉膛已经在通风吹扫)，大量的冷风流通，使锅炉大幅降温，不利于锅炉快速恢复，也影响锅炉寿命。因此根据锅吹扫要求和锅炉的运行需要，对现有逻辑进行以下合理修改。

将吹扫条件中第一条（总风量大于30％且小于40％）改为“总风量不小于30％”，因为风量测量有误差，尤其是磨煤机入口一次风量测点经常波动，有时甚至有几十吨，吹扫过程中风量容易超出40％范围，所以只要求风量满足吹扫风量的下限。

现有的炉膛吹扫逻辑是根据燃油点火启动需要设计的。比如吹扫过程中要求全开AB层、 CD层、 EF层燃油二次风挡板，这三层重点吹扫，这是考虑到如果油燃烧器附近如果有燃油或煤粉积存，一旦油枪点火，就会引起爆燃。相对来讲，如果在F层煤粉燃烧器附近有燃料积存，爆燃的危险要比前者高很多。所以修改为：全开燃油二次风EF层挡板、周界风二次风F层挡板和辅助二次风FF层挡板，并将AB层、 CD层挡板投自动控制。

另外如果非要在炉膛吹扫时进行燃油泄漏实验，就需对吹扫条件（泄漏试验程序开始或燃油跳闸阀关闭）进行修改，在“泄漏试验程序开始”条件后加几秒钟延时，这样即使燃油泄漏试验失败，也不会造成炉膛吹扫中断。

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