锅炉翻床案例分析及防范措施

机组简介：660MW超临界循环流化床锅炉，一次中间再热，双布风板单炉膛、H型布置、平衡通风，锅炉房紧身封闭布置。锅炉由主循环回路，竖井烟道、尾部烟道三部分组成，整体呈左右对称布置（共6台外置床和6台回料器），支吊在锅炉钢架上。采用外置式换热器调节炉膛床温及再热蒸汽温度，采用高温冷却式旋风分离器进行气固分离。

一、事故经过：

16:20 #2机负荷621MW，主汽压力21.9mPa，主汽温度563℃；#2炉左右侧床压10.5/11kPa，左右侧风室压力16.2/16.9kPa，热一次风母管压力20.4kPa，风室压力和一次风母管约差压4kPa；左/右侧热一次风门开度43%/62%；此时开始出现两床“失稳”现象。

16:29床料完全“翻至”右侧床，右侧发生“塌床”现象。

16:35锅炉手动MFT，解除CCS，机侧开始降负荷维持汽温、汽压。

19:13右侧床层开始松动、流化，左右侧各投入2支油枪运行，此时左右侧密相区中部床温316/414℃；

19:26启动B、C给煤机投煤，煤量最高80t/h。

20:32主汽压力1.873mPa，温度337℃，汽压、汽温开始上升。

20:56主汽压力、温度、床温均快速上升，主汽温最高415℃，同时汽轮机3Y振动逐渐上升至230um。采取降低主汽温度的措施后汽轮机振动逐渐下降。

二、原因分析：

16:20两床开始“失稳”时，风室压力和一次母管差压约4kPa，且一次风门开度偏大43%/62%，白马电厂实际运行过程中要保持风室和母管压力的偏差大于5kPa，已保证热一次风挡板调节的灵敏性。此次“翻床”的原因之一为一次母管压力太低且床压过高导致热一次风挡板调节灵敏度下降进而引起“翻床”。另一个原因为右侧热一次风挡板执行器固定杆移位，导致右侧热一次风门显示开度和就地实际不一致，影响右侧热一次风门调整。

三、处理过程总结；

1.“翻床”后大量排渣时，因派人就地观察输渣线里渣量情况，已不超过刮板高度为限制，防止内部渣量过多，输渣机过流保护动作跳闸。

2.“塌床”一侧床层松动和流化后，应及时将两侧流化风量降至20万Nm3，防止床温快速下降造成后续恢复困难。

3.17:02负荷196MW，主汽压力21.131mPa，给水流量763t/h，小机低压调阀开度72%，出现小机供汽压力不能满足汽泵需求。究其原因为，随着负荷降低四抽供汽不能满足小机需求，而正常运行中为保证经济性将EXV阀后压力设定为0.4mPa，冷再蒸汽无法通过EXV补充至小机低压供汽管路。事故工况下快速降负荷时应及时提高EXV阀后设定值尽早将冷再蒸汽引入，后期快速降负荷时考虑适当开启高旁维持冷再压力不低于1mPa。当机组短时间无法恢复正常运行时可以引入临机辅汽，为事故处理争取时间。

四、锅炉“翻床”的预防及调整：

1.“翻床”属于双布风板结构循环流化床循环流化床的特有现象，属于锅炉异常工况之一。鉴于循环流化床“翻床”后可能会导致炉膛结焦、环保指标失控、烟风道系统膨胀节撕裂、蒸汽参数急剧下降导致停机等一系列次生问题，所以正常运行中应避免这种情况的发生，具体到实际应以“预防为主”。

2.“翻床”的原因:

（1）床压过高，床层阻力过大，一次风调节挡板前后压侧过小，调节灵敏性下降。

（2）热一次风门开度过大，一次风压过低导致一次风挡板调节灵敏性下降。

（3）热一次风挡板犯卡、故障无法调节

（4）返料异常

（5）炉膛两侧热负荷不平衡

（6）给煤机跳闸、投油等异常工况

（7）风帽小孔磨损导致的布风板阻力下降，两床稳定性变差。

3.防范措施:

（1）床压的维持应遵循“低负荷高床压、高负荷低床压”的策略，这样做可以兼顾负荷适应性、两床稳定性。结合#2机3次降负荷过程中“翻床”来说，外循环回路中物料进入炉膛，炉膛床压升高，热一次风挡板调节灵敏度下降导致翻床。因炉内工况比较复杂，床压测点往往不能真实反映炉内料层厚度，所以正常运行中应以风室压力为准，床压为辅来综合考虑料层厚度。目前来看#1炉在风室压力和#2炉相当的工况下，床压比#2炉高约2kPa,且风板阻力计算偏小不符合实际情况，有理由相信#1炉床压测点显示偏高，正常运行中#2炉床压维持应比#1炉低2kPa左右。合理的料层厚度应该是底渣含碳量不超2%、满负荷平均床温不超900℃且NOx易于控制、负荷适应性好，一次风挡板调节灵敏两侧床层稳定。考虑床压和“翻床”的关系密切，正常运行中应密切关注与床压相关的辅机（冷渣器）、灰循环（分离器上部压力）、燃煤热值和灰分、炉内石灰石投入量等运行情况。

（2）热一次挡板开度过大不利于两床的“稳定”，初期应将风门挡板开度控制在40%以下，发现两侧热一次风挡板偏差大呈发散状态且开度大时应及时提高一次风压力保证调节的灵敏性。热一次风挡板应列入重点巡视项目，包括连杆、挡板是否有脱落现象，调整是否灵活，无卡涩。交接班时应调阅一次风门历史曲线，查看风门动作情况，风门开度情况，发现异常时应查清原因。

（3）返料异常也是引起“翻床”的主要原因之一。引起返料异常的原因也比较复杂，如#2炉第2次“翻床”的主要原因就是床压高叠加返料异常，降负荷后大量循环灰进入炉膛，一次风调节特性差，造成翻床。返料异常可以通过逐步降低一次风量、开大回料器锥形阀来逐渐消除。

4.“翻床”的调整

（1）“翻床”调整最怕过度调整引起两侧床压大幅度摆动，最后彻底“塌床”，根据经验来看只要两侧一次风量偏差不大，两侧基本能维持稳定，所以正常运行调整遵循“两侧一次风量平衡”为原则，根据两侧床压偏差适当修正。

（2）两侧床压不稳手动调整情况下，主要以单侧风门调节为主，同时加强锅炉排渣。