鍋爐發生爐膛爆炸是國家電力公司要求堅決杜絕的重大事故之一。近年來,許多電廠都安裝了鍋爐燃燒管理系統或鍋爐滅火保護裝置,并起到了很大的作用,但此類事故仍時有發生。鍋爐爆炸帶來的危害是災難性的,因而有必要對爐膛爆炸的原因進行分析并制定防止對策。
1 鍋爐爐膛爆炸的原因
當爐膛內的可燃氣體或可燃粉塵與空氣混合物達到一定濃度時,遇到明火,就會爆炸。通常爐膛爆炸是指正壓性爆炸,即爐膛或尾部煙道內積存的燃料和空氣的混合物達到一定濃度并被引燃時所造成的急劇而不可控制的燃燒,導致煙氣體積瞬間增大, 因爐膛空間不能泄壓,造成爐墻倒塌,水冷壁、包覆管、剛性梁及爐頂等設備嚴重損壞。
另一種爆炸是負壓性爆炸,即運行中的鍋爐發生突然熄火,送風機又突然停轉,爐膛熱負荷急劇降低,而引風機又強力抽吸,使爐膛負壓徒增而呈真空狀態,造成內凹變形,裂縫或設備嚴重損壞。
對于負壓性爆炸,一般可通過合理制定送、引風機的連鎖動作及緊急停爐時送、引風機風量調節裝置的超馳控制來防止發生。
正壓性爆炸的原因為:
(1) 鍋爐熄火,爐膛內積累大量可爆燃混合物,恢復運行時未充分通風吹掃,點火后引起爆燃;
(2) 鍋爐停用時,由于燃料閥門不嚴或漏關,燃料漏入爐膛,在鍋爐點火時被引燃爆炸;
(3) 有一個或多個燃燒器滅火或燃燒不良,或是啟動某個燃燒器時著火不良,爐膛局部空間積聚相當濃度的可燃混合物發生爆燃;
(4) 點火不順利,又未及時進行吹掃,重復點火,致使爐膛和煙道內積存的可燃物被引燃爆炸;
(5) 燃燒不正常時仍大量增加燃料,引起爆炸;
(6) 低負荷運行時,燃燒器因助燃燃料或空氣受到干擾而滅火,在爐膛內積聚的可燃物再次著火發生爆炸;
(7) 點火器能量過小或運行不正常,不足以維持正常著火時繼續投油、投粉而引起爆炸;
(8) 爐已熄火,保護裝置未動作,繼續投入燃料,引起爆炸;
(9) 停用燃燒器或磨煤機,沒有將存留的燃料吹掃干凈,當發生自燃后未注意處理,又重新使用這些設備引起爆炸;
(10) 吹掃爐膛時所用的空氣流速過高,激起灰斗中陰燃的可燃物而引起爆炸。
2 防止爐膛爆炸的措施
(1) 加強運行崗位責任制和技術培訓, 提高人員的技術素質和應變能力 ,避免誤操作或誤判斷。
(2) 加強對鍋爐啟動前的檢查,如:檢查油燃燒器進油閥已關閉嚴密、高能點火器正常、磨煤機及供粉設備已有效隔斷、爐膛下部無沉積的固體或液體燃料、無可燃氣體或水蒸汽積聚等,及時發現情況,及時處理。
(3) 鍋爐大小修后進行動態、靜態聯鎖試驗及事故按鈕停機試驗。
(4) 鍋爐點火前應對爐膛進行通風吹掃,以排除爐膛和煙道內的可燃物。
(5) 在點火過程中,應監視燃燒情況,若發現熄火,應立即切斷燃料,全面檢查燃燒系統。待熄火原因消除后,對爐膛進行吹掃,方可重新點火。
(6) 合理調整鍋爐燃燒,如調整風量,防止風量過大或過小;煤質惡劣導致燃燒不穩及負荷過低時應投油助燃;加強爐膛負壓的監視和調整;燃燒器投入時應注意其燃燒良好等。保證鍋爐燃燒狀況良好,防止因燃燒不良而導致鍋爐熄火,是防止鍋爐爆炸的主要措施。
(7) 投入鍋爐燃燒自動控制,減少運行人員的勞動強度。
(8) 當爐膛已經滅火或已局部滅火,并瀕臨全部滅火時,嚴禁投助燃油槍。鍋爐熄火后,應迅速切斷進入爐膛的所有燃料,嚴禁采取爆燃法來搶救滅火,并按規定對爐膛進行吹掃。
(9) 要充分發揮爐膛保安系統的作用。如爐膛火焰監視裝置要正常,燃燒器的火焰檢測器良好鍋爐的滅火保護聯鎖正常等。
作者單位:廣州黃埔發電廠
摘自《電力安全技術》
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