摘要：本文用实际发生的事故案例来说明监控炉膛出口烟气温度的重要性，建议不失时机的在锅炉上配置能在全过程、全负荷范围内监控炉膛出口烟温的声波测量系统。
　　
　　一、锅炉燃烧调整面临的挑战
　　
　　国家电力监管委员会刘宝华指出，在相当长时期内火电的主体和基础地位不会改变。但是，只有清洁发展才有长期立足的未来。
　　
　　当前，火电厂面临着下列形势：
　　
　　1）为降低成本，燃料掺烧，导致煤种多变，偏离设计煤种。
　　
　　2）为降低NOx排放，改用低NOx燃烧器等各种低温燃烧技术，炉膛燃烧工况发生大的改变。
　　
　　3）低碳经济要求zui大限度优化燃烧，节能减排。
　　
　　因此，在这种形势下，锅炉燃烧调整面临的挑战。但是，令人遗憾的是至今表征炉膛燃烧和换热工况的zui重要参数--炉膛火焰（烟气）温度，特别是炉膛出口烟气温度测量基本上仍是空白。
　　
　　本文列举了国内锅炉上实际发生的部分事故案例，用事实说明监控炉膛出口烟气温度的重要性以及缺失带来的问题，以期引起关注。
　　
　　二、燃烧调整不当，炉膛出口烟温异常引起的事故案例
　　
　　2.1炉膛塌焦造成严重人身和设备事故
　　
　　某电厂1号机组（600MW），1993年3月10日炉膛大焦脱落，造成冷灰斗连接处水冷壁管撕裂，冷灰斗塌陷，致使在冷灰斗附近的工作人员21人死亡，8人重伤，16人轻伤，停炉抢修132天。
　　
　　事故原因是燃用设计煤种时，实际炉膛出口温度太高，偏离设计安全值（灰软化温度DT-50°C），导致严重结焦。
　　
　　某电厂7号机组（1000MW）,2007年7月21日夜间发生严重掉焦，将炉膛事故放渣门撑开，被迫紧急停炉抢修。
　　
　　事故原因是锅炉分割屏过热器设计入口烟气温度为1373°C，高于设计煤种和校核煤种的软化温度1350°C和1290°C，本来就极易引起分割屏过热器结焦；而在运行中由于没有监视仪表指导燃烧调整，导致火焰中心又偏高；此外，也没有及时采取掺烧高灰熔点煤种等措施，以致实际运行中炉膛出口温度在高负荷时达到1200-1400°C，造成严重结焦。
　　
　　某电厂1号机组（600MW），2005年8月9日炉内塌大焦，造成炉膛灭火，MFT保护动作，停炉一小时后又再次塌大焦，将炉底水冷壁砸漏，机组转事故抢修。
　　
　　事故原因为火焰中心偏高，导致炉膛出口处灰粒处于软（熔）化状态而导致严重结焦。
　　
　　某电厂1号机组（600MW），2005年3月5日负荷由570MW升至600MW，突然塌焦，MFT保护动作，捞渣机入孔门被大焦砸开，炉底水封破坏。
　　
　　事故原因同样是因为燃烧调整缺乏监视仪表，导致实际炉膛出口烟温太高而大量结焦所致。尤其值得关注的是，从事故追忆曲线看，事故前就已发生塌焦，火检闪烁，负压降至-2200Pa（时间为2S），但因未达到3S延时，因此，炉膛压力低保护未动作，险些扩大为炉膛爆炸的严重恶性事故（现已将设定时间降至1S）
　　
　　2.2炉膛火焰偏斜，出口烟温偏差大导致过热器和再热器管壁超温，以及水冷壁一侧结焦或磨损。
　　
　　某电厂2号机组（600MW），2008年4月c级检修投运中，在300MW至450MW升负荷过程中，屏过出口A、B两侧偏差大，频繁出现A侧超温。　　
　　超温工况下单侧汽温异常情况
　　
　　经调试单位用试验仪器对炉膛温度进行测量证实，由于煤种变化后，没有及时调整燃烧，以及炉内积灰，辐射吸热减少等，使实际炉膛火焰中心偏高，炉膛出口烟气温度太高。此外，炉内出现一定程度偏烧，以致使A侧烟温普遍高于B侧。
　　
　　某电厂两台1910t/h直流炉，2005年投产至2007年共发生十多次水冷壁因管壁超温、疲劳失效而导致泄漏，泄漏点集中于前、后墙水冷壁区域。
　　
　　事故原因是由于前后墙对冲燃烧器，燃烧调整不当，火焰分布不佳，热负荷不均，高负荷区域工质流速低的水冷壁管壁温度上下交变，由于没有炉膛火焰温度监视手段，致使异常工况下长期运行直至泄漏或爆管事故发生。
　　
　　某电厂1号机组（350MW），2009年停炉检修发现一侧水冷壁存在隐患，中部区域结焦严重，而上部有些区域水冷壁管壁严重磨损。试验证实主要是投产时燃烧调整不当，火焰中心严重偏向一侧，而由于没有监视火焰温度偏差的仪表，使锅炉一直在火焰偏斜的情况长期运行所致。
　　
　　某电厂1、2号炉（2020t/h），2005年锅炉分割屏共发生了3次泄漏事故，给安全经济运行造成了重大损失。
　　
　　事故原因是分割屏设计位置距离火焰中心过近（分割屏布置在折烟角以下10m处），加上燃烧区域结焦，燃烧火焰中心上移，烟温异常升高，使分割屏工作在环境恶劣条件下。由于不知道炉膛出口火焰温度（即分割屏下烟温），不当锅炉设计和燃烧调整长期未能及时发现和纠正，而导致事故频发。
　　
　　2.3燃烧调整不及时，造成炉膛上部爆燃，主汽超温停机。
　　
　　1）某电厂近年来投产的超临界600MW机组，在启动并网初期存在不同程度屏式过热器严重超温，以及主汽温失控过高，导致冲转后振动超标，被迫打闸停机事故（类似事故在其它厂的该型锅炉中也有发生）
　　
　　经研究，主要原因是在冷炉启动过程中燃烧调整不当，加风太快，燃烧不佳，着火区升高和炉膛上部爆燃，从而导致炉膛出口烟温骤然升高，由于没有直接监视燃烧侧异常的手段，等到汽温侧反映出异常升高时，为时已晚（启动初期蒸汽流量少，汽温飞升极快）。
　　
　　2）某电厂1号机组（600MW）掺烧无烟煤后，在锅炉10%-30%BMCR范围内，过热器出口壁温严重超温。试验研究证明，掺烧无烟煤后，由于没有及时调整燃烧，适当减少一次风量，导致燃烧不良，火焰黑烟大，燃烧不*，煤粉在炉膛上升过程中被逐步加热到上部爆燃使烟温升高所致。
　　
　　三、结束语
　　
　　实际发生的事故案例，用教训证明了监控炉膛出口烟气温度的重要性。随着在我国火电厂推广燃煤掺烧，以及低NOx燃烧技术的广泛应用，锅炉燃烧调整正面临着更大的困难和的挑战。
　　
　　值得庆幸的是，当今，PyroMetrix炉膛声波测温系统已经突破了工程应用难点，成功应用于国内外诸多火电厂锅炉上。
　　
　　我们应当不失时机的在锅炉上配置能在全负荷范围内准确监控炉膛出口烟气的测温系统，这必将对我国火电厂锅炉长期安全运行和节能减排产生深远影响。