摘要：本文用實(shí)際發(fā)生的事故案例來(lái)說(shuō)明監(jiān)控爐膛出口煙氣溫度的重要性，建議不失時(shí)機(jī)的在鍋爐上配置能在全過(guò)程、全負(fù)荷范圍內(nèi)監(jiān)控爐膛出口煙溫的聲波測(cè)量系統(tǒng)。
　　
　　一、鍋爐燃燒調(diào)整面臨的挑戰(zhàn)
　　
　　國(guó)家電力監(jiān)管委員會(huì)劉寶華指出，在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)火電的主體和基礎(chǔ)地位不會(huì)改變。但是，只有清潔發(fā)展才有長(zhǎng)期立足的未來(lái)。
　　
　　當(dāng)前，火電廠面臨著下列形勢(shì)：
　　
　　1）為降低成本，燃料摻燒，導(dǎo)致煤種多變，偏離設(shè)計(jì)煤種。
　　
　　2）為降低NOx排放，改用低NOx燃燒器等各種低溫燃燒技術(shù)，爐膛燃燒工況發(fā)生大的改變。
　　
　　3）低碳經(jīng)濟(jì)要求zui大限度優(yōu)化燃燒，節(jié)能減排。
　　
　　因此，在這種形勢(shì)下，鍋爐燃燒調(diào)整面臨的挑戰(zhàn)。但是，令人遺憾的是至今表征爐膛燃燒和換熱工況的zui重要參數(shù)--爐膛火焰（煙氣）溫度，特別是爐膛出口煙氣溫度測(cè)量基本上仍是空白。
　　
　　本文列舉了國(guó)內(nèi)鍋爐上實(shí)際發(fā)生的部分事故案例，用事實(shí)說(shuō)明監(jiān)控爐膛出口煙氣溫度的重要性以及缺失帶來(lái)的問(wèn)題，以期引起關(guān)注。
　　
　　二、燃燒調(diào)整不當(dāng)，爐膛出口煙溫異常引起的事故案例
　　
　　2.1爐膛塌焦造成嚴(yán)重人身和設(shè)備事故
　　
　　某電廠1號(hào)機(jī)組（600MW），1993年3月10日爐膛大焦脫落，造成冷灰斗連接處水冷壁管撕裂，冷灰斗塌陷，致使在冷灰斗附近的工作人員21人死亡，8人重傷，16人輕傷，停爐搶修132天。
　　
　　事故原因是燃用設(shè)計(jì)煤種時(shí)，實(shí)際爐膛出口溫度太高，偏離設(shè)計(jì)安全值（灰軟化溫度DT-50°C），導(dǎo)致嚴(yán)重結(jié)焦。
　　
　　某電廠7號(hào)機(jī)組（1000MW）,2007年7月21日夜間發(fā)生嚴(yán)重掉焦，將爐膛事故放渣門(mén)撐開(kāi)，被迫緊急停爐搶修。
　　
　　事故原因是鍋爐分割屏過(guò)熱器設(shè)計(jì)入口煙氣溫度為1373°C，高于設(shè)計(jì)煤種和校核煤種的軟化溫度1350°C和1290°C，本來(lái)就極易引起分割屏過(guò)熱器結(jié)焦；而在運(yùn)行中由于沒(méi)有監(jiān)視儀表指導(dǎo)燃燒調(diào)整，導(dǎo)致火焰中心又偏高；此外，也沒(méi)有及時(shí)采取摻燒高灰熔點(diǎn)煤種等措施，以致實(shí)際運(yùn)行中爐膛出口溫度在高負(fù)荷時(shí)達(dá)到1200-1400°C，造成嚴(yán)重結(jié)焦。
　　
　　某電廠1號(hào)機(jī)組（600MW），2005年8月9日爐內(nèi)塌大焦，造成爐膛滅火，MFT保護(hù)動(dòng)作，停爐一小時(shí)后又再次塌大焦，將爐底水冷壁砸漏，機(jī)組轉(zhuǎn)事故搶修。
　　
　　事故原因?yàn)榛鹧嬷行钠撸瑢?dǎo)致?tīng)t膛出口處灰粒處于軟（熔）化狀態(tài)而導(dǎo)致嚴(yán)重結(jié)焦。
　　
　　某電廠1號(hào)機(jī)組（600MW），2005年3月5日負(fù)荷由570MW升至600MW，突然塌焦，MFT保護(hù)動(dòng)作，撈渣機(jī)入孔門(mén)被大焦砸開(kāi)，爐底水封破壞。
　　
　　事故原因同樣是因?yàn)槿紵{(diào)整缺乏監(jiān)視儀表，導(dǎo)致實(shí)際爐膛出口煙溫太高而大量結(jié)焦所致。尤其值得關(guān)注的是，從事故追憶曲線看，事故前就已發(fā)生塌焦，火檢閃爍，負(fù)壓降至-2200Pa（時(shí)間為2S），但因未達(dá)到3S延時(shí)，因此，爐膛壓力低保護(hù)未動(dòng)作，險(xiǎn)些擴(kuò)大為爐膛爆炸的嚴(yán)重惡性事故（現(xiàn)已將設(shè)定時(shí)間降至1S）
　　
　　2.2爐膛火焰偏斜，出口煙溫偏差大導(dǎo)致過(guò)熱器和再熱器管壁超溫，以及水冷壁一側(cè)結(jié)焦或磨損。
　　
　　某電廠2號(hào)機(jī)組（600MW），2008年4月c級(jí)檢修投運(yùn)中，在300MW至450MW升負(fù)荷過(guò)程中，屏過(guò)出口A、B兩側(cè)偏差大，頻繁出現(xiàn)A側(cè)超溫。　　
　　超溫工況下單側(cè)汽溫異常情況
　　
　　經(jīng)調(diào)試單位用試驗(yàn)儀器對(duì)爐膛溫度進(jìn)行測(cè)量證實(shí)，由于煤種變化后，沒(méi)有及時(shí)調(diào)整燃燒，以及爐內(nèi)積灰，輻射吸熱減少等，使實(shí)際爐膛火焰中心偏高，爐膛出口煙氣溫度太高。此外，爐內(nèi)出現(xiàn)一定程度偏燒，以致使A側(cè)煙溫普遍高于B側(cè)。
　　
　　某電廠兩臺(tái)1910t/h直流爐，2005年投產(chǎn)至2007年共發(fā)生十多次水冷壁因管壁超溫、疲勞失效而導(dǎo)致泄漏，泄漏點(diǎn)集中于前、后墻水冷壁區(qū)域。
　　
　　事故原因是由于前后墻對(duì)沖燃燒器，燃燒調(diào)整不當(dāng)，火焰分布不佳，熱負(fù)荷不均，高負(fù)荷區(qū)域工質(zhì)流速低的水冷壁管壁溫度上下交變，由于沒(méi)有爐膛火焰溫度監(jiān)視手段，致使異常工況下長(zhǎng)期運(yùn)行直至泄漏或爆管事故發(fā)生。
　　
　　某電廠1號(hào)機(jī)組（350MW），2009年停爐檢修發(fā)現(xiàn)一側(cè)水冷壁存在隱患，中部區(qū)域結(jié)焦嚴(yán)重，而上部有些區(qū)域水冷壁管壁嚴(yán)重磨損。試驗(yàn)證實(shí)主要是投產(chǎn)時(shí)燃燒調(diào)整不當(dāng)，火焰中心嚴(yán)重偏向一側(cè)，而由于沒(méi)有監(jiān)視火焰溫度偏差的儀表，使鍋爐一直在火焰偏斜的情況長(zhǎng)期運(yùn)行所致。
　　
　　某電廠1、2號(hào)爐（2020t/h），2005年鍋爐分割屏共發(fā)生了3次泄漏事故，給安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行造成了重大損失。
　　
　　事故原因是分割屏設(shè)計(jì)位置距離火焰中心過(guò)近（分割屏布置在折煙角以下10m處），加上燃燒區(qū)域結(jié)焦，燃燒火焰中心上移，煙溫異常升高，使分割屏工作在環(huán)境惡劣條件下。由于不知道爐膛出口火焰溫度（即分割屏下煙溫），不當(dāng)鍋爐設(shè)計(jì)和燃燒調(diào)整長(zhǎng)期未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正，而導(dǎo)致事故頻發(fā)。
　　
　　2.3燃燒調(diào)整不及時(shí)，造成爐膛上部爆燃，主汽超溫停機(jī)。
　　
　　1）某電廠近年來(lái)投產(chǎn)的超臨界600MW機(jī)組，在啟動(dòng)并網(wǎng)初期存在不同程度屏式過(guò)熱器嚴(yán)重超溫，以及主汽溫失控過(guò)高，導(dǎo)致沖轉(zhuǎn)后振動(dòng)超標(biāo)，被迫打閘停機(jī)事故（類(lèi)似事故在其它廠的該型鍋爐中也有發(fā)生）
　　
　　經(jīng)研究，主要原因是在冷爐啟動(dòng)過(guò)程中燃燒調(diào)整不當(dāng)，加風(fēng)太快，燃燒不佳，著火區(qū)升高和爐膛上部爆燃，從而導(dǎo)致?tīng)t膛出口煙溫驟然升高，由于沒(méi)有直接監(jiān)視燃燒側(cè)異常的手段，等到汽溫側(cè)反映出異常升高時(shí)，為時(shí)已晚（啟動(dòng)初期蒸汽流量少，汽溫飛升極快）。
　　
　　2）某電廠1號(hào)機(jī)組（600MW）摻燒無(wú)煙煤后，在鍋爐10%-30%BMCR范圍內(nèi)，過(guò)熱器出口壁溫嚴(yán)重超溫。試驗(yàn)研究證明，摻燒無(wú)煙煤后，由于沒(méi)有及時(shí)調(diào)整燃燒，適當(dāng)減少一次風(fēng)量，導(dǎo)致燃燒不良，火焰黑煙大，燃燒不*，煤粉在爐膛上升過(guò)程中被逐步加熱到上部爆燃使煙溫升高所致。
　　
　　三、結(jié)束語(yǔ)
　　
　　實(shí)際發(fā)生的事故案例，用教訓(xùn)證明了監(jiān)控爐膛出口煙氣溫度的重要性。隨著在我國(guó)火電廠推廣燃煤摻燒，以及低NOx燃燒技術(shù)的廣泛應(yīng)用，鍋爐燃燒調(diào)整正面臨著更大的困難和的挑戰(zhàn)。
　　
　　值得慶幸的是，當(dāng)今，PyroMetrix爐膛聲波測(cè)溫系統(tǒng)已經(jīng)突破了工程應(yīng)用難點(diǎn)，成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外諸多火電廠鍋爐上。
　　
　　我們應(yīng)當(dāng)不失時(shí)機(jī)的在鍋爐上配置能在全負(fù)荷范圍內(nèi)準(zhǔn)確監(jiān)控爐膛出口煙氣的測(cè)溫系統(tǒng)，這必將對(duì)我國(guó)火電廠鍋爐長(zhǎng)期安全運(yùn)行和節(jié)能減排產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。