锅炉安全预警机制的建立与实施

电力技术ElectricPowerTechnologyVol.19No.3Feb.2010第19卷　第3期2010年2月刘兆俊（中国石化胜利石油管理局胜利发电厂，山东东营257087）【摘　要】胜利发电厂一期锅炉燃用的煤质中大部分为劣质煤，入炉煤种变化频繁，为了提高锅炉运行的稳定性，该厂建立了锅炉安全预警机制，其目的是对锅炉事故前所出现的前兆进行综合分析判断，并进行提前预防和控制，把事故消灭在萌芽状态，从而达到保障锅炉安全稳定运行的目的。【关键词】锅炉；劣质煤；分析诊断；预警；安全运行【中图分类号】TK229.6【文献标识码】B【文章编号】1674-4586(2010)03-0021-040　概述胜利发电厂一期两台锅炉系东方锅炉厂生产的DG670/13.7-8A型超高压、一次中间再热、单汽包、自然循环、固态排渣、燃用贫煤锅炉，配200MWe汽轮发电机组，设计主、再蒸汽温度540℃，给水温度245℃，热风温度340℃，排烟温度153℃。该炉“π”型置，采用回转式空气预热器，中间储仓式热风送粉，燃烧器分上下两组集中布置，锅炉设计煤种为晋中贫煤。自2005年来，由于煤炭形势紧张，入厂煤质日趋变劣，该厂锅炉燃用的煤质有高灰份的贫煤、无烟煤以及高挥发份煤等多种煤质，严重影响到锅炉安全运行。据统计在发电生产中65％以上的事故来源于锅炉，在各种不利因素影响下，为了避免事故发生，保障锅炉安全运行，胜利发电厂建立并实施了锅炉安全预警机制，其内容包括组织管理、信息网络体系、运行分析诊断、突发性事故预案以及约束激励机制等，形成一整套覆盖锅炉安全运行的分析诊断和防范系统。1　锅炉安全预警机制组织机构成立由安全生产第一责任人担任组长，行政副职和专业工程师为成员组成的领导小组，其职责是：在锅炉燃用劣质煤工况下，指导带领大家落实锅炉安全预警机制，确保锅炉安全稳定运行。2　锅炉安全预警信息网络系统锅炉安全预警信息网络系统是为了提高锅炉运行相关信息的准确性和及时性，为锅炉安全预警工作形成一个迅速、准确的信息通道，从而增强预警实效性和快速反应能力，信息网络系统主要有以下几个方面组成：2.1　锅炉运行岗位原始记录积累各班组长、各岗位值班人员要对日志记录的正确性、全面性负责，其主要内容有：设备的启停及启停原因，主要设备、系统的切换、试验，运行方式及系统的变更，检修设备所做的安全措施及检修后安全措施的拆除情况，主要参数变化原因，设备缺陷、异常经过以及上级下达的各种命令等。2.2　运行岗位相关信息收集(1)接班人员在接班前要认真查看日志、记录，观察运行参数，了解上班的运行工况，若有疑问应及时向交班人员提出，交班人员必需认真进行解答。(2)各岗位值班人员要把接班前对设备检查的情况以及班中进行的主要操作和有可能影响到人身和设备安全的现象及时汇报班长，班长根据有关规定逐级汇报。(3)各岗位对机组运行中出现的各类异常现象进行分析，提出相应解决问题的办法并认真记录在“岗位分析簿”上，各班组进行传阅，相互交流学习。2.3　专业人员相关信息搜集与反馈(1)机组运行中出现影响锅炉安全运行问题时，班长要及时汇报专业工程师或值班领导。(2)专业工程师在接到现场值班人员的汇报后，对现场所发生的问题应及时作出相应答复，若不能及时答复，应在保证机组安全运行的前提下进行专•22•电力技术第19卷题分析，必要时应去现场进行调整试验。(3)专业工程师每天去生产现场不少于2次，通过查看日志、记录，了解生产状况，掌握机组运行方式及有可能影响到机组安全运行的因素。(4)专业工程师通过信息收集、现场观察、运行调整，进行综合分析制定出切实可行措施及时反馈到班组。(5)问题涉及到其他相关部门得不到解决时应及时汇报部门领导。3　分析诊断系统运行分析诊断是确保锅炉安全、经济运行，提高运行管理水平的重要环节，包括以下几个方面内容：3.1　岗位分析运行值班人员在值班时间内对仪表指示、设备参数变化、自动装置工作状态、保护报警动作状态、设备异常和缺陷、操作异常等情况，随时进行分析。3.2　班组分析由班长组织全班人员，总结安全、经济运行及计划任务完成情况，对事故异常进行分析并讨论防范措施。分析结果由班长月底汇总报至专业工程师。3.3　专业分析由专业工程师负责，每周对锅炉的运行情况进行一次全面分析，提出锅炉安全、经济运行的指导性意见。3.4　专题分析由部门经理或副经理主持，根据设备运行状况，抓住锅炉运行关键问题有针对性的进行专题分析。3.5　部门综合分析由部门经理主持，班长以上的管理人员参加，每月20日举行，总结部门安全生产情况，提出下月工作安排和措施要求。4　典型事故预案4.1　事故处理总则(1)发生事故时，班长应在值长的领导下，指挥全班人员迅速果断地按照规程规定处理事故，值长的命令除对人身、设备有直接危害外，均应坚决执行。(2)发生事故后，应立即采取一切可行的方法隔绝事故点，消除事故根源，迅速恢复机组正常运行。(3)如设备已不具备继续运行条件或对人身、设备安全有直接危害时，应停炉处理。(4)事故处理后，运行人员必须实事求是地把事故发生的时间、现象以及所采取的措施记录在交接班簿上。4.2　燃用劣质煤的应急预案胜利发电厂一期锅炉设计为晋中贫煤，凡是入炉煤质与设计煤种指标偏离较大的煤质都属于劣质煤。由于煤炭供应形势紧张，为了确保发电量，发电厂进煤渠道多，来源复杂，入炉煤质变化大；且厂里没有入炉煤质化验，更没有煤质指标的在线检测，锅炉运行人员只能通过制粉系统运行工况和锅炉燃烧状况来判定煤质的优劣，并作出相应调整。(1)劣质贫煤前兆：①该煤种特点：灰份含量高、发热量低、不易着火、火焰传播速度减慢，差杂煤矸石多、硬度大、制粉困难。②制粉系统中磨煤机出口温度异常升高，磨煤机电流下降，制粉出力降低。③火焰电视亮度降低。④容易造成一次风管道煤粉沉积。处理：①加强对一次风速、风温的监视，防止因煤粉沉积造成一次风管道堵塞。②确定最佳风粉配比，合理送入二次风，强化燃烧调整，在着火区保持高温。③司水盘应根据燃烧状况及汽压的变化，超前对汽温、水位进行调整，尽量减少汽温、水位的大幅度波动，避免水位事故的发生。④在制粉系统启停时，操作应缓慢，减少三次风对炉内的扰动。(2)无烟煤质前兆：①无烟煤质是低挥发份、高热量的煤。该煤质硬度大、含碳量高，制粉困难，不易燃尽，易造成燃烧不稳甚至灭火。②在监盘时会发现制粉系统运行中给煤机转数•23•刘兆俊：锅炉安全预警机制的建立与实施第3期下降、磨差压增大、磨煤机电流下降，磨出口温度升高。③锅炉燃烧中出现火焰监视信号弱且变化大，炉膛负压摆动偏大等异常现象，即可判定正在燃用低挥发份、高热量的煤质。处理：①煤粉细度控制在6％以下。②在保证安全的前提下，尽量提高制粉温度，正常情况下保持在120℃以上。③一二层给粉机转数大于400转／分，稳住下层火焰。④负荷不易低于80％额定负荷，氧量控制在3.5％左右。(3)高挥发份煤质前兆：①高挥发份煤质特点：地质年代较短，挥发份高，环境温度在200℃左右时开始析出挥发份；制粉系统出力明显增大，粉位上升较快。②燃烧异常稳定，火焰信号充满度明显增强且不闪动时燃煤指标上升。③就地观察，喷口着火距离明显缩短，喷口四周发亮，严重时喷射出的不是风粉混合流而是火炬（火苗），管道发出爆燃响声。处理：①申请值长迅速降负荷，降低炉膛温度，降低热风温度。②及时提高一次风压在3400Pa以上。③每10~20分钟对喷燃器检查一次，及时清除喷口处的焦块，若发现喷口烧红或一次风管道保温脱掉以及漏粉现象时，应立即停止运行并吹扫干净。④加强对喷燃器管壁温度的监视，当喷燃器管壁温度接近或高于热风温度时，应及时停止给粉机运行，并去就地检查。⑤加强对一次风温、风速的监视，发现异常（风温上升、风速波动大），应及时去就地检查处理。⑥合理配风，防止火焰偏斜，适当提高炉膛负压和炉膛出口过剩系数，控制氧量在4~7%运行。⑦对停用的喷口，一次风门应保持20%以上的开度以冷却喷燃器。⑧燃用高挥发份煤期间，同时还要做好防止煤质突变的预想，即发现火焰监视信号减弱，炉膛负压摆动增大等燃烧不稳现象时，应立即投油助燃，并及时调整，防止锅炉灭火。4.3　锅炉灭火放炮应急预案前兆：①炉膛负压突然增大，一、二次风压突然减小。②炉膛发黑，火焰监视器发出锅炉灭火信号。③灭火保护动作。④汽温、汽压降低。⑤汽包水位急剧下降。处理：①锅炉灭火后应立即进行紧急停炉处理，即立即停止所有给粉机、制粉系统，关闭燃油总门及各一次风门，禁止向炉内供任何燃料；调整炉膛负压办法-150Pa，通风5分钟，查明原因并消除，重新点火。②锅炉灭火和保护动作跳闸后，应按规定进行炉膛吹扫，严禁采用爆燃法抢救灭火。③炉膛安全保护装置的投停应严格执行有关规定，不得随意切除，因故需切除时，应采取相应的安全措施。④炉膛压力、火焰的显示、压力越限和火焰熄灭的声、光报警信号完好，机组大小修启动前应对锅炉所有联锁和保护进行检查、维护和实验，确保动作可靠。4.4　锅炉缺满水应急预案(1)锅炉满水前兆：①所有水位计指示高于正常水位。②高水位信号报警。③给水流量不正常地大于蒸汽流量。④严重满水时，过热蒸汽温度急剧下降，蒸汽管道内发生水冲击。处理：①发现水位高于正常水位范围时，应对照汽、水流量，校对水位计是否正确。②证实水位高时，解列自动，关小给水调整门或调整给水泵转速并通知汽机值班员。③开启事故放水门，待水位正常后关闭。④若汽包水位高于正常水位250mm，保护动作，机组解列，按紧急停炉处理。(2)锅炉缺水锅炉缺水处理的原则是：采取一切措施维持锅炉汽包水位，若汽包水位低至-250mm时，水位保护应动作，否则应按紧急停炉处理，坚决杜绝烧“干锅”现象。4.5　锅炉压力容器爆炸应急预案•24•电力技术第19卷前兆：①汽轮机调门突然关闭，锅炉向空排汽和汽轮机一、二级旁路未及时开启。②锅炉安全门拒动。③压力表及压力保护失灵。处理：①遇到上述情况应迅速打开向空排汽，联系汽机打开一、二级旁路。②必要时可手启安全门，同时迅速减弱燃烧（投入油枪，防止灭火）。③压力保护均应投入正常，并按规定进行定期校验。5　落实安全责任与严格奖惩相结合贯彻执行“安全第一、预防为主、综合治理”的工作方针，加强安全生产管理，提高各级人员的安全责任意识，严格奖惩制度。5.1　落实安全责任该厂安全生产的责任制主要内容包括五级安全控制管理体系，即厂控制事故——部门控制障碍——班组控制异常——岗位控制违章——个人控制差错。严格落实各级人员的安全责任，按照“谁主管，谁负责”、“谁签字，谁负责”原则，各级安全第一责任人要经常深入生产一线，做好安全监督管理工作，把安全生产的每一项具体措施做严、做细、做实。5.2　严格奖惩认真落实约束与激励机制，奖罚分明，充分发挥全体职工的主观动能性，要通过落实《锅炉运行异常考核细则》，努力做到安全控制重心前移，把所有事故控制在开始出现事故苗头之时。量化每一名职工在安全工作中的分值，并作为《岗位人员动态管理办法》中的最主要分值，以此加大安全工作的管理力度，让那些技术水平高、责任心强、工作中发生异常事件少的职工逐步被提拔到主要岗位上来，在部门形成学技术促安全，强化责任心保安全的良好氛围。6　结束语自2005年实行锅炉安全预警机制以来，胜利发电厂多次避免了因锅炉燃用劣质煤而造成的灭火或喷燃器烧坏等事故，杜绝了因超温导致的锅炉爆管非计划停机，也杜绝了锅炉运行人员由于误操作或技术水平差以及操作不到位而导致的灭火和水位事故发生，确保了锅炉在燃用劣质煤情况下安全稳定经济运行。[参考文献][1]丁士.供电企业突发事件应急预案体系建立研究[J]．电力安全，2008，10(12)：29-31.[2]全国注册安全工程师职业资格考试辅导教材编审委员会.安全生产管理知识[M].北京：煤炭工业出版社，2004.EstablishmentandOperationofBoilerSafetyEarlyWarningMechanismLIUZhao-jun(ShengliOilFieldShengliPowerPlant,Dongying257087,C