摘要：本文用實際發生的事故案例來說明監控爐膛出口煙氣溫度的重要性，建議不失時機的在鍋爐上配置能在全過程、全負荷范圍內監控爐膛出口煙溫的聲波測量系統。
　　
　　一、鍋爐燃燒調整面臨的挑戰
　　
　　國家電力監管委員會劉寶華指出，在相當長時期內火電的主體和基礎地位不會改變。但是，只有清潔發展才有長期立足的未來。
　　
　　當前，火電廠面臨著下列形勢：
　　
　　1）為降低成本，燃料摻燒，導致煤種多變，偏離設計煤種。
　　
　　2）為降低NOx排放，改用低NOx燃燒器等各種低溫燃燒技術，爐膛燃燒工況發生大的改變。
　　
　　3）低碳經濟要求zui大限度優化燃燒，節能減排。
　　
　　因此，在這種形勢下，鍋爐燃燒調整面臨的挑戰。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--爐膛火焰（煙氣）溫度，特別是爐膛出口煙氣溫度測量基本上仍是空白。
　　
　　本文列舉了國內鍋爐上實際發生的部分事故案例，用事實說明監控爐膛出口煙氣溫度的重要性以及缺失帶來的問題，以期引起關注。
　　
　　二、燃燒調整不當，爐膛出口煙溫異常引起的事故案例
　　
　　2.1爐膛塌焦造成嚴重人身和設備事故
　　
　　某電廠1號機組（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。
　　
　　事故原因是燃用設計煤種時，實際爐膛出口溫度太高，偏離設計安全值（灰軟化溫度DT-50°C），導致嚴重結焦。
　　
　　某電廠7號機組（1000MW）,2007年7月21日夜間發生嚴重掉焦，將爐膛事故放渣門撐開，被迫緊急停爐搶修。
　　
　　事故原因是鍋爐分割屏過熱器設計入口煙氣溫度為1373°C，高于設計煤種和校核煤種的軟化溫度1350°C和1290°C，本來就極易引起分割屏過熱器結焦；而在運行中由于沒有監視儀表指導燃燒調整，導致火焰中心又偏高；此外，也沒有及時采取摻燒高灰熔點煤種等措施，以致實際運行中爐膛出口溫度在高負荷時達到1200-1400°C，造成嚴重結焦。
　　
　　某電廠1號機組（600MW），2005年8月9日爐內塌大焦，造成爐膛滅火，MFT保護動作，停爐一小時后又再次塌大焦，將爐底水冷壁砸漏，機組轉事故搶修。
　　
　　事故原因為火焰中心偏高，導致爐膛出口處灰粒處于軟（熔）化狀態而導致嚴重結焦。
　　
　　某電廠1號機組（600MW），2005年3月5日負荷由570MW升至600MW，突然塌焦，MFT保護動作，撈渣機入孔門被大焦砸開，爐底水封破壞。
　　
　　事故原因同樣是因為燃燒調整缺乏監視儀表，導致實際爐膛出口煙溫太高而大量結焦所致。尤其值得關注的是，從事故追憶曲線看，事故前就已發生塌焦，火檢閃爍，負壓降至-2200Pa（時間為2S），但因未達到3S延時，因此，爐膛壓力低保護未動作，險些擴大為爐膛爆炸的嚴重惡性事故（現已將設定時間降至1S）
　　
　　2.2爐膛火焰偏斜，出口煙溫偏差大導致過熱器和再熱器管壁超溫，以及水冷壁一側結焦或磨損。
　　
　　某電廠2號機組（600MW），2008年4月c級檢修投運中，在300MW至450MW升負荷過程中，屏過出口A、B兩側偏差大，頻繁出現A側超溫。　　
　　超溫工況下單側汽溫異常情況
　　
　　經調試單位用試驗儀器對爐膛溫度進行測量證實，由于煤種變化后，沒有及時調整燃燒，以及爐內積灰，輻射吸熱減少等，使實際爐膛火焰中心偏高，爐膛出口煙氣溫度太高。此外，爐內出現一定程度偏燒，以致使A側煙溫普遍高于B側。
　　
　　某電廠兩臺1910t/h直流爐，2005年投產至2007年共發生十多次水冷壁因管壁超溫、疲勞失效而導致泄漏，泄漏點集中于前、后墻水冷壁區域。
　　
　　事故原因是由于前后墻對沖燃燒器，燃燒調整不當，火焰分布不佳，熱負荷不均，高負荷區域工質流速低的水冷壁管壁溫度上下交變，由于沒有爐膛火焰溫度監視手段，致使異常工況下長期運行直至泄漏或爆管事故發生。
　　
　　某電廠1號機組（350MW），2009年停爐檢修發現一側水冷壁存在隱患，中部區域結焦嚴重，而上部有些區域水冷壁管壁嚴重磨損。試驗證實主要是投產時燃燒調整不當，火焰中心嚴重偏向一側，而由于沒有監視火焰溫度偏差的儀表，使鍋爐一直在火焰偏斜的情況長期運行所致。
　　
　　某電廠1、2號爐（2020t/h），2005年鍋爐分割屏共發生了3次泄漏事故，給安全經濟運行造成了重大損失。
　　
　　事故原因是分割屏設計位置距離火焰中心過近（分割屏布置在折煙角以下10m處），加上燃燒區域結焦，燃燒火焰中心上移，煙溫異常升高，使分割屏工作在環境惡劣條件下。由于不知道爐膛出口火焰溫度（即分割屏下煙溫），不當鍋爐設計和燃燒調整長期未能及時發現和糾正，而導致事故頻發。
　　
　　2.3燃燒調整不及時，造成爐膛上部爆燃，主汽超溫停機。
　　
　　1）某電廠近年來投產的超臨界600MW機組，在啟動并網初期存在不同程度屏式過熱器嚴重超溫，以及主汽溫失控過高，導致沖轉后振動超標，被迫打閘停機事故（類似事故在其它廠的該型鍋爐中也有發生）
　　
　　經研究，主要原因是在冷爐啟動過程中燃燒調整不當，加風太快，燃燒不佳，著火區升高和爐膛上部爆燃，從而導致爐膛出口煙溫驟然升高，由于沒有直接監視燃燒側異常的手段，等到汽溫側反映出異常升高時，為時已晚（啟動初期蒸汽流量少，汽溫飛升極快）。
　　
　　2）某電廠1號機組（600MW）摻燒無煙煤后，在鍋爐10%-30%BMCR范圍內，過熱器出口壁溫嚴重超溫。試驗研究證明，摻燒無煙煤后，由于沒有及時調整燃燒，適當減少一次風量，導致燃燒不良，火焰黑煙大，燃燒不*，煤粉在爐膛上升過程中被逐步加熱到上部爆燃使煙溫升高所致。
　　
　　三、結束語
　　
　　實際發生的事故案例，用教訓證明了監控爐膛出口煙氣溫度的重要性。隨著在我國火電廠推廣燃煤摻燒，以及低NOx燃燒技術的廣泛應用，鍋爐燃燒調整正面臨著更大的困難和的挑戰。
　　
　　值得慶幸的是，當今，PyroMetrix爐膛聲波測溫系統已經突破了工程應用難點，成功應用于國內外諸多火電廠鍋爐上。
　　
　　我們應當不失時機的在鍋爐上配置能在全負荷范圍內準確監控爐膛出口煙氣的測溫系統，這必將對我國火電廠鍋爐長期安全運行和節能減排產生深遠影響。