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關(guān)注電廠安全：如何避免鍋爐發(fā)生爆燃事故

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2019-09-25

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鍋爐爆燃是造成鍋爐設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞的惡性事故，是25項(xiàng)重點(diǎn)防范的事故之一。為防止鍋爐爆燃事故的發(fā)生，本文對(duì)爆燃原理、事故誘發(fā)因素和處理措施逐一分析，給生產(chǎn)實(shí)踐中防止爆燃起到一定指導(dǎo)作用。


鍋爐在試運(yùn)和運(yùn)行中發(fā)生爆燃事故是屢見(jiàn)不鮮的，它不僅導(dǎo)致了機(jī)組非計(jì)劃停機(jī)，危及機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，還會(huì)造成嚴(yán)重的設(shè)備損壞和人員傷亡，因此，預(yù)防、減少和杜絕爆燃事故，保障電廠安全十分重要。
理論分析和生產(chǎn)實(shí)踐表明，發(fā)生爐膛爆燃需要3個(gè)必要條件：
一是爐膛內(nèi)存有可燃性燃料(可燃性氣體或顆粒)；
二是與空氣中氧量濃度達(dá)到一定程度；
三是具有足以點(diǎn)燃混合物的能源。
3個(gè)條件缺一不可，否則不會(huì)發(fā)生爆燃事故。
本文將從點(diǎn)火時(shí)的油氣爆燃、投料時(shí)的欠氧爆燃、運(yùn)行中的瞬間返料量大爆燃、煙道中的二次燃燒等4個(gè)方面來(lái)分析。
1.加強(qiáng)燃油系統(tǒng)的控制避免鍋爐爆燃
鍋爐燃油系統(tǒng)作為燃燒的能量來(lái)源之一，是導(dǎo)致鍋爐爆燃的源頭之一。油質(zhì)不合格或者在點(diǎn)火過(guò)程中運(yùn)行人員操作不當(dāng)，都會(huì)導(dǎo)致燃油燃燒不充分，極易氣化成油煙，當(dāng)濃度達(dá)到一定程度，容易產(chǎn)生爆燃事故。因此，應(yīng)從下面兩個(gè)方面采取措施避免鍋爐爆燃事故發(fā)生。
1.1 加強(qiáng)燃油管理
燃油的質(zhì)量對(duì)油槍點(diǎn)火及著火效果有著很大的影響，油中的雜質(zhì)不僅會(huì)堵塞油槍噴頭，若在閥門內(nèi)沉積還會(huì)造成閥門關(guān)閉不嚴(yán)而漏油。因此，要嚴(yán)格把好進(jìn)油的檢驗(yàn)關(guān)，同時(shí)要保證油系統(tǒng)的濾網(wǎng)正常投入運(yùn)行并定期對(duì)濾網(wǎng)進(jìn)行切換清掃，避免雜質(zhì)進(jìn)入爐前油系統(tǒng)。
1.2 油槍的噴油量要合適、霧化質(zhì)量需符合要求
多年實(shí)踐證明，個(gè)別油槍出力過(guò)大或霧化質(zhì)量太差，易導(dǎo)致鍋爐爆燃。油槍出力過(guò)大或霧化質(zhì)量太差，部分燃油沒(méi)有燃著，造成可燃混合物濃度增大形成爆炸性混合物。
油槍的噴霧量一定要調(diào)整在規(guī)定的范圍內(nèi)；鍋爐投油后要立即檢查油槍霧化情況，檢查金屬軟管是否變硬、燃油壓力是否符合要求等；要堅(jiān)持定期進(jìn)行油槍的試投工作，發(fā)現(xiàn)油量超限應(yīng)及時(shí)停運(yùn)處理。
1.3 鍋爐啟動(dòng)中要檢查油槍霧化著火情況
鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)初期，由于爐膛溫度較低，油槍噴出的燃油往往不能完全著火，尤其是在冬季冷爐點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí)，如果遇到油質(zhì)不好、點(diǎn)火器性能差、鍋爐配風(fēng)不當(dāng)，油槍阻塞等問(wèn)題，往往出現(xiàn)油槍頻繁進(jìn)退，反復(fù)點(diǎn)火不著的情況，沒(méi)有著火的燃油就積存在爐膛內(nèi)，形成爆燃隱患。另外，在油槍多次點(diǎn)不著火的情況下，往往會(huì)認(rèn)為風(fēng)量太大而將油槍層風(fēng)擋板關(guān)小，繼續(xù)點(diǎn)火。若仍然點(diǎn)不著時(shí)，就繼續(xù)關(guān)小擋板，造成油槍層風(fēng)量過(guò)小，導(dǎo)致滯留在爐膛的燃燒混合物濃度增加，一旦再次點(diǎn)火，便發(fā)生爐膛爆燃。
在鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)前油槍的泄漏試驗(yàn)應(yīng)合格，點(diǎn)火后必須保持油壓穩(wěn)定、油槍流量合適，要就地檢查油槍霧化著火情況，有油滴分離時(shí)要退出處理；當(dāng)油槍點(diǎn)不著火或著火不穩(wěn)定時(shí)，要避免頻繁投退，應(yīng)檢查油槍頭有無(wú)堵塞、吸蠟及點(diǎn)火器性能不良等問(wèn)題。
2.加強(qiáng)上料系統(tǒng)的控制避免鍋爐爆燃
鍋爐上料系統(tǒng)作為燃燒的主要能量來(lái)源，系統(tǒng)的控制好壞直接影響爆燃事故的發(fā)生與否，因此，加強(qiáng)上料系統(tǒng)的控制是避免鍋爐爆燃的主要措施。
2.1 加強(qiáng)燃料管理和化驗(yàn)
嚴(yán)格按照燃料摻配規(guī)定進(jìn)行摻配，嚴(yán)格控制和化驗(yàn)燃料細(xì)度、水分和揮發(fā)分，并將燃料情況及時(shí)通知主控值長(zhǎng)，避免因調(diào)整不及時(shí)、燃燒不穩(wěn)定造成鍋爐滅火。
2.2 啟爐階段嚴(yán)格控制好皮帶轉(zhuǎn)速，控制下料速度
在啟爐階段，鍋爐點(diǎn)火一段時(shí)間，當(dāng)床溫達(dá)到300℃開(kāi)始脈沖給料，將皮帶和散料機(jī)均控制在低轉(zhuǎn)速，進(jìn)行脈沖給料。脈沖給料的原則是保持床溫均勻上升，上升速率不超過(guò)2℃/min為佳。當(dāng)給料速率太快時(shí)，大量的物流燃燒不充分，在爐膛內(nèi)形成可燃顆粒，當(dāng)床溫達(dá)到一定程度容易產(chǎn)生爆燃現(xiàn)象。
3.機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中措施
3.2 機(jī)組運(yùn)行FSSS保護(hù)投入
FSSS系統(tǒng)對(duì)鍋爐防爆燃事故有很好的防御作用，在啟爐前對(duì)爐膛進(jìn)行吹掃，能清除爐膛的可燃性氣體和顆粒。在運(yùn)行中投入FSSS保護(hù)，一旦爐膛爆燃，可以觸發(fā)MFT，將損失減少。
3.1 嚴(yán)格控制鍋爐配風(fēng)
嚴(yán)重缺風(fēng)很容易形成爆炸性混合物，因?yàn)闋t內(nèi)為缺氧氛圍，此時(shí)物料中的大量碳會(huì)缺氧氧化生成CO，高溫下燃料的揮發(fā)分析出,增加了爐膛中可燃?xì)怏w的濃度。因此，司爐人員要嚴(yán)格按照操作規(guī)程和實(shí)際情況進(jìn)行引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)的合理調(diào)配，避免出現(xiàn)因嚴(yán)重缺風(fēng)導(dǎo)致的鍋爐爆燃。
3.2 燃燒控制和調(diào)整
鍋爐運(yùn)行期間，運(yùn)行人員除根據(jù)有關(guān)表計(jì)對(duì)燃燒工況進(jìn)行監(jiān)視調(diào)整外，還應(yīng)結(jié)合就地觀察火焰情況，燃燒良好的火焰呈現(xiàn)金黃色，當(dāng)火焰顏色變暗時(shí)，燃燒不佳，這時(shí)應(yīng)合理改善燃料品質(zhì)和鍋爐配風(fēng)。是在鍋爐啟動(dòng)、停運(yùn)和低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，更應(yīng)加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行工況參數(shù)變化的監(jiān)督，注意燃燒和風(fēng)配比的調(diào)整。當(dāng)鍋爐燃燒不穩(wěn)時(shí)應(yīng)提前投油助燃，但對(duì)于已瀕臨滅火的鍋爐嚴(yán)禁投油助燃和采用爆燃法復(fù)燃。
4.特殊情況的處理
4.1爐膛負(fù)壓大幅度擺動(dòng)時(shí)，禁止大幅度調(diào)整風(fēng)量
在電廠鍋爐運(yùn)行中，爐膛負(fù)壓經(jīng)常在輕微地被動(dòng)。但有時(shí)波動(dòng)的幅度很大。在均勻上料的過(guò)程中，爐膛負(fù)壓大幅度擺動(dòng)往往是因?yàn)榱腺|(zhì)變化較大引起。料質(zhì)較差時(shí)，爐膛火焰?zhèn)鞑ニ俣让黠@減慢，火焰發(fā)白、變暗相互交換，如此反復(fù)，造成爐膛負(fù)壓有較大擺動(dòng)；料質(zhì)特別差時(shí)，爐膛局部變黑甚至接近滅火，而后又輕微爆燃，導(dǎo)致?tīng)t膛負(fù)壓大幅度擺動(dòng)。
爐膛負(fù)壓大幅度擺動(dòng)時(shí)，說(shuō)明鍋爐燃燒已經(jīng)不穩(wěn)定，往往是滅火的征兆，這是禁止風(fēng)量大幅度波動(dòng)。風(fēng)量的擾動(dòng)將嚴(yán)重破壞爐膛燃燒動(dòng)力工況，使不穩(wěn)定的燃燒工況加劇，爐膛（特別是水平煙道）將積存大量的不完全燃燒或未燃燒的可燃物，形成爆炸性混合物。穩(wěn)定燃燒應(yīng)首先觀察爐膛火焰顏色是否呈金黃色。如果嚴(yán)重發(fā)暗，應(yīng)立即查找原因；如果是料質(zhì)太差，揮發(fā)分太低，灰分太高，宜采取以滿足揮發(fā)分燃燒的需要為前提，適當(dāng)減少一次風(fēng)量，提高燃料品質(zhì)，或投油助燃等其他穩(wěn)定燃燒的措施，確保鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行。
4.2 鍋爐滅火或燃燒惡化
實(shí)踐證明，鍋爐滅火是導(dǎo)致?tīng)t膛爆炸常見(jiàn)的原因。鍋爐滅火是指爐內(nèi)燃燒的突然中斷。鍋爐燃燒不穩(wěn)往往是鍋爐滅火的預(yù)兆。在鍋爐輔機(jī)發(fā)生故障突然停運(yùn)、燃燒器切換、爐內(nèi)嚴(yán)重結(jié)焦掉渣、燃料性質(zhì)突然改變或斷料以及爐膛壓力大幅波動(dòng)、燃燒惡化等工況時(shí)，應(yīng)特別引起重視，做到盡早發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理。
鍋爐安全是保障電廠安全的基礎(chǔ)，鍋爐的防磨防爆工作需要每一位電廠人認(rèn)真負(fù)責(zé)執(zhí)行。
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