2015年安全工程師考試《安全生產(chǎn)技術》：爐膛爆炸事故

　?。?）爐膛爆炸事故

　　1）爐膛爆炸事故。爐膛爆炸是指爐膛內積存的可燃性混合物瞬間同時爆燃，從而使爐膛煙氣側壓力突然升高，超過了設計結構的允許值而造成水冷壁、剛性梁及爐頂、爐墻破壞的現(xiàn)象，即正壓爆炸。此外還有負壓爆炸，即在送風機突然停轉時，引風機繼續(xù)運轉，煙氣側壓力急降，造成爐膛、剛性梁及爐墻破壞的現(xiàn)象。本節(jié)中著重討論正壓爆炸。

　　爐膛爆炸（外爆）要有3個條件：一是燃料必須是以氣態(tài)積存在爐膛中，二是燃料和空氣的混合物達到爆燃的濃度，三是有足夠的點火能源，三者缺一不可。爐膛爆炸常發(fā)生在燃油、燃氣、燃煤粉的鍋爐上。不同的可燃物的爆炸極限和爆炸范圍各不相同。

　　由于爆炸過程中火焰?zhèn)鞑ニ俣确浅？?，每秒達數(shù)百米甚至數(shù)千米，火焰激波以球面向各方傳播，近于燃料，同時被點燃，煙氣容積突然增大，因來不及泄壓而使爐膛內壓力陡增而發(fā)生爆炸。

　　2）引起爐膛爆炸的主要原因包括：

　　一是在設計上缺乏可靠的點火裝置及可靠的熄火保護裝置及聯(lián)鎖、報警和跳閘系統(tǒng)，爐膛及剛性梁結構抗爆能力差，制粉系統(tǒng)及燃油霧化系統(tǒng)有缺陷；

　　二是在運行過程中操作人員誤判斷、誤操作，此類事故占爐膛爆炸事故總數(shù)的90％以上。有時因采用“爆燃法”點火而發(fā)生爆炸。此外還有因煙道閘板關閉而發(fā)生爐膛爆炸事故。

　　3）爐膛爆炸事故的預防。為防止爐膛爆炸事故的發(fā)生，應根據(jù)鍋爐的容量和大小，裝設可靠的爐膛安全保護裝置，如：防爆門、爐膛火焰和壓力檢測裝置，連鎖、報警、跳閘系統(tǒng)及點火程序、熄火程序控制系統(tǒng)。同時，盡量提高爐膛及剛性梁的抗爆能力。此外，應加強使用管理，提高司爐工人技術水平。在啟動鍋爐點火時要認真按操作規(guī)程進行點火，嚴禁采用“爆燃法”，點火失敗后先通風吹掃5～10min后才能重新點火；在燃燒不穩(wěn)，爐膛負壓波動較大時，如除大灰、燃料變更、制粉系統(tǒng)及霧化系統(tǒng)發(fā)生故障、低負荷運行時，應精心控制燃燒，嚴格控制負壓。

　　9）尾部煙道二次燃燒

　　1）尾部煙道二次燃燒事故結果。尾部煙道二次燃燒主要發(fā)生在燃油鍋爐上。當鍋爐運行中燃燒不完全時，部分可燃物隨著煙氣進入尾部煙道，積存于煙道內或粘附在尾部受熱面上，在一定條件下這些可燃物自行著火燃燒，尾部煙道二次燃燒常將空氣預熱器、省煤器破壞。引起尾部煙道二次燃燒的條件是，在鍋爐尾部煙道上有可燃物堆積下來，并達到一定的溫度及有一定量的空氣可供燃燒。這3個條件同時滿足時，可燃物就有可能自燃或被引燃著火。

　　2）尾部煙道二次燃燒事故原因。尾部煙道二次燃燒易在停爐之后不久發(fā)生。

　　①可燃物在尾部煙道積存。鍋爐啟動或停爐時燃燒不穩(wěn)定，不完全，可燃物隨煙氣進入尾部煙道，積存在尾部煙道；燃油霧化不良，來不及在爐膛完全燃燒而隨煙氣進入尾部煙道；鼓風機停轉后爐膛內負壓過大，引風機有可能將尚未燃燒的可燃物吸引到尾部煙道上。

　?、诳扇嘉镏鸬臏囟葪l件：剛停爐時尾部煙道上尚有煙氣存在，煙氣流速很低甚至不流動，受熱面上積有可燃物，傳熱系數(shù)差難以向周圍散熱；在較高溫度下，可燃物自氧化加劇放出一定能量，從而使溫度更進一步上升。

　　③保持一定空氣量。尾部煙道門孔和擋板關閉不嚴密；空氣預熱器密封不嚴，空氣泄漏。

　　（3）尾部煙道二次燃燒的預防。為防止產(chǎn)生尾部二次燃燒，要提高燃燒效率，盡可能減少不完全燃燒損失，減少鍋爐的啟停次數(shù)；加強尾部受熱面的吹灰：保證煙道各種門孔及煙風擋板的密封良好；在燃油鍋爐的尾部煙道上應裝設滅火裝置。

　　10）鍋爐結渣

　　1）鍋爐結渣結果。鍋爐結渣，指灰渣在高溫下粘結于受熱面、爐墻、爐排之上，并越積越多的現(xiàn)象。燃煤鍋爐結渣是個普遍性的問題，層燃爐、沸騰爐、煤粉爐都有可能結渣。由于煤粉爐爐膛溫度較高，煤粉燃燒后的細灰呈飛騰狀態(tài)，因而更易在受熱面上結渣。結渣使受熱面吸熱能力減弱，降低鍋爐的出力和效率；局部水冷壁管結渣會影響和破壞水循環(huán)，甚至造成水循環(huán)故障；結渣會造成過熱蒸汽溫度的變化，使過熱器金屬超溫；嚴重的結渣會妨礙燃燒設備的正常運行，甚至造成被迫停爐。結渣對鍋爐的經(jīng)濟性、安全性都有不利影響。

　　2）鍋爐結渣的原因。產(chǎn)生結渣的原因主要是：煤的灰渣熔點低，燃燒設備設計不合理，運行操作不當?shù)取?/p>

　　3）鍋爐結渣預防。預防結渣的主要措施有：

　?、僭谠O計上要控制爐膛燃燒熱負荷，在爐膛中布置足夠的受熱面，控制爐膛出口溫度，使之不超過灰渣變形溫度；合理設計爐膛形狀，正確設置燃燒器，在燃燒器結構性能設計中充分考慮結渣問題；控制水冷壁間距不要太大。要把爐膛出口處受熱面管間距拉開；爐排兩側裝設防焦集箱等。

　　②在運行上要避免超負荷運行；控制火焰中心位置，避免火焰偏斜和火焰沖墻；合理控制過量空氣系數(shù)和減少漏風。

　?、蹖Ψ序v爐和層燃爐，要控制送煤量，均勻送煤，及時調整燃料層和煤層厚度。

　?、馨l(fā)現(xiàn)鍋爐結渣要及時清除。清渣應在負荷較低、燃燒穩(wěn)定時進行，操作人員應注意防護和安全。

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