鍋爐可燃物質(zhì)的爆炸及其預(yù)防

1、 鍋爐可燃物質(zhì)的爆炸及其預(yù)防 一、可燃物質(zhì)爆炸的機(jī)理及其危害 可燃?xì)怏w或粉塵與空氣形成的混合物在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的高溫、高壓氣體與沖擊波，超過四周建筑物、容器、管道的承載力量，使其發(fā)生破壞，導(dǎo)致人身、設(shè)備事故，稱為爆炸事故。通常說，發(fā)生爆炸要有三個(gè)條件，一是有燃料和助燃空氣的積存；二是燃料和空氣的混合物的濃度在爆炸極限內(nèi)；三是有足夠的點(diǎn)火能源。自然氣的爆炸下限約為5，煤粉的爆炸下限是2060g/m3，爆炸產(chǎn)生的壓力可達(dá)0.31.0MPa。就鍋爐范圍而言，可燃物質(zhì)是指自然氣、煤氣、石油氣、油霧和煤粉；構(gòu)成爆炸事故的有爐膛放炮、煤粉倉(cāng)爆炸及制粉系統(tǒng)爆炸。1979年3月，某廠一臺(tái)1025t

2、/h微正壓燃油爐，因煙道出口擋板運(yùn)行中自行關(guān)閉，爐膛燃燒惡化，汽壓下降。由于沒有正確處理，自動(dòng)裝置又由于汽壓下降而自動(dòng)加風(fēng)加油，反向調(diào)整進(jìn)一步惡化燃燒。爐膛內(nèi)形成了可燃油氣聚集火爆炸的條件，導(dǎo)致鍋爐煙、風(fēng)道及爐膛損壞，停用半年，僅修理費(fèi)用就高達(dá)50萬元。1982年8月，某廠在檢修后啟動(dòng)制粉系統(tǒng)時(shí)，煤粉倉(cāng)爆炸，倉(cāng)頂9塊水泥板被掀起，一名輸煤值班工被火、熱煙燙傷，搶救無效死亡。其他諸如制粉系統(tǒng)防爆門爆破引燃電纜架上積粉的火災(zāi)事故電纜及其它可燃物的火災(zāi)事故及煤粉管內(nèi)爆燃使風(fēng)管斷裂的事故都說明鍋爐可燃物質(zhì)的爆炸威逼人身設(shè)備平安，修復(fù)困難應(yīng)予重視。二、防止?fàn)t膛放炮事故對(duì)策據(jù)統(tǒng)計(jì)自1980年以來，至少有3

3、0臺(tái)鍋爐發(fā)生爐膛放炮事故，以致水冷壁焊縫開裂，剛性梁彎曲變形（見圖4-3-5），頂棚被掀起，煙道膨脹節(jié)開裂等設(shè)備損傷屢屢發(fā)生。究其緣由：設(shè)計(jì)上缺乏牢靠的滅火愛護(hù)和牢靠的聯(lián)鎖、報(bào)警、跳閘裝置；爐膛剛性梁抗爆力量低；運(yùn)行人員處理燃燒不穩(wěn)或熄火時(shí)方法不對(duì)，錯(cuò)誤采納“爆燃法”搶救，導(dǎo)致滅火放炮；燃料質(zhì)量下降、負(fù)荷調(diào)整失當(dāng)、給粉裝及掌握機(jī)構(gòu)突然失靈等。防止鍋爐滅火放炮已列入部頒二十項(xiàng)反措，包括爐膛平安監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）在內(nèi)的滅火愛護(hù)裝置已經(jīng)在很多電廠推廣使用，本文不再重復(fù)相關(guān)反措。以下強(qiáng)調(diào)說明幾個(gè)觀點(diǎn)（1）關(guān)于滅火放炮的提法。部頒二十項(xiàng)重點(diǎn)反措之五，稱為防止鍋爐滅火放炮事故。正確的提法是爐膛爆炸（Fu

4、rnaceexplosion），由于爐膛發(fā)生爆炸而致爐膛損壞不僅發(fā)生在運(yùn)行中滅火時(shí)，檢修動(dòng)火點(diǎn)燃聚集的可燃物及點(diǎn)火時(shí)吹掃不夠同樣會(huì)發(fā)生爆炸而導(dǎo)致爐膛損壞。常見爐膛中造成爆炸條件的狀況是：運(yùn)行中滅火，進(jìn)入爐膛的燃料沒有切，經(jīng)過一估時(shí)間聚集的可燃物達(dá)至爆炸濃度并點(diǎn)燃；一個(gè)或幾個(gè)燃燒器火焰熄滅，而其余燃燒器仍正常燃燒。從未點(diǎn)燃的燃燒器進(jìn)入燃燒造成可燃物聚集；燃料漏入停用中的爐膛造成可燃物聚集；燃料或空氣瞬時(shí)中斷又恢復(fù)，造成可燃物聚集。可燃物聚集后引燃造成的爐膛壓力上升超過爐膛承壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度，以致發(fā)生損壞，稱為爐膛放炮或爐膛爆炸。不發(fā)生損壞的俗稱“反正”或“打搶”。正確的提法為的是有利于完整的引入以下反事故措施。一旦全爐滅火，應(yīng)馬上切斷進(jìn)入鍋爐的全部燃料，包括給煤、給粉和點(diǎn)火用油、氣等。即所謂主燃料切斷（MFT）；鍋爐點(diǎn)火前必需通風(fēng)，排解爐膛、煙風(fēng)道及其他通道中的可燃物聚集。通風(fēng)時(shí)必需將煙風(fēng)擋板及調(diào)風(fēng)器打開到肯定的位置，風(fēng)量應(yīng)大于滿負(fù)荷風(fēng)量的25，時(shí)間不少于5min，以保證換氣量大于全部容積的5倍（德國(guó)TRD規(guī)定是3倍）；點(diǎn)火時(shí)要維持吹掃風(fēng)量；一個(gè)燃燒器投運(yùn)10s內(nèi)（不包括投煤及煤粉達(dá)到燃燒器所需的延滯時(shí)間）點(diǎn)不著，就應(yīng)切斷該燃燒器的燃燒。有一些鍋爐不