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關注電廠安全：如何避免鍋爐發生爆燃事故

發布時間 ：

2019-09-25

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鍋爐爆燃是造成鍋爐設備嚴重損壞的惡性事故，是25項重點防范的事故之一。為防止鍋爐爆燃事故的發生，本文對爆燃原理、事故誘發因素和處理措施逐一分析，給生產實踐中防止爆燃起到一定指導作用。


鍋爐在試運和運行中發生爆燃事故是屢見不鮮的，它不僅導致了機組非計劃停機，危及機組的安全經濟運行，還會造成嚴重的設備損壞和人員傷亡，因此，預防、減少和杜絕爆燃事故，保障電廠安全十分重要。
理論分析和生產實踐表明，發生爐膛爆燃需要3個必要條件：
一是爐膛內存有可燃性燃料(可燃性氣體或顆粒)；
二是與空氣中氧量濃度達到一定程度；
三是具有足以點燃混合物的能源。
3個條件缺一不可，否則不會發生爆燃事故。
本文將從點火時的油氣爆燃、投料時的欠氧爆燃、運行中的瞬間返料量大爆燃、煙道中的二次燃燒等4個方面來分析。
1.加強燃油系統的控制避免鍋爐爆燃
鍋爐燃油系統作為燃燒的能量來源之一，是導致鍋爐爆燃的源頭之一。油質不合格或者在點火過程中運行人員操作不當，都會導致燃油燃燒不充分，極易氣化成油煙，當濃度達到一定程度，容易產生爆燃事故。因此，應從下面兩個方面采取措施避免鍋爐爆燃事故發生。
1.1 加強燃油管理
燃油的質量對油槍點火及著火效果有著很大的影響，油中的雜質不僅會堵塞油槍噴頭，若在閥門內沉積還會造成閥門關閉不嚴而漏油。因此，要嚴格把好進油的檢驗關，同時要保證油系統的濾網正常投入運行并定期對濾網進行切換清掃，避免雜質進入爐前油系統。
1.2 油槍的噴油量要合適、霧化質量需符合要求
多年實踐證明，個別油槍出力過大或霧化質量太差，易導致鍋爐爆燃。油槍出力過大或霧化質量太差，部分燃油沒有燃著，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整在規定的范圍內；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；要堅持定期進行油槍的試投工作，發現油量超限應及時停運處理。
1.3 鍋爐啟動中要檢查油槍霧化著火情況
鍋爐點火啟動初期，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火啟動時，如果遇到油質不好、點火器性能差、鍋爐配風不當，油槍阻塞等問題，往往出現油槍頻繁進退，反復點火不著的情況，沒有著火的燃油就積存在爐膛內，形成爆燃隱患。另外，在油槍多次點不著火的情況下，往往會認為風量太大而將油槍層風擋板關小，繼續點火。若仍然點不著時，就繼續關小擋板，造成油槍層風量過小，導致滯留在爐膛的燃燒混合物濃度增加，一旦再次點火，便發生爐膛爆燃。
在鍋爐點火啟動前油槍的泄漏試驗應合格，點火后必須保持油壓穩定、油槍流量合適，要就地檢查油槍霧化著火情況，有油滴分離時要退出處理；當油槍點不著火或著火不穩定時，要避免頻繁投退，應檢查油槍頭有無堵塞、吸蠟及點火器性能不良等問題。
2.加強上料系統的控制避免鍋爐爆燃
鍋爐上料系統作為燃燒的主要能量來源，系統的控制好壞直接影響爆燃事故的發生與否，因此，加強上料系統的控制是避免鍋爐爆燃的主要措施。
2.1 加強燃料管理和化驗
嚴格按照燃料摻配規定進行摻配，嚴格控制和化驗燃料細度、水分和揮發分，并將燃料情況及時通知主控值長，避免因調整不及時、燃燒不穩定造成鍋爐滅火。
2.2 啟爐階段嚴格控制好皮帶轉速，控制下料速度
在啟爐階段，鍋爐點火一段時間，當床溫達到300℃開始脈沖給料，將皮帶和散料機均控制在低轉速，進行脈沖給料。脈沖給料的原則是保持床溫均勻上升，上升速率不超過2℃/min為佳。當給料速率太快時，大量的物流燃燒不充分，在爐膛內形成可燃顆粒，當床溫達到一定程度容易產生爆燃現象。
3.機組運行過程中措施
3.2 機組運行FSSS保護投入
FSSS系統對鍋爐防爆燃事故有很好的防御作用，在啟爐前對爐膛進行吹掃，能清除爐膛的可燃性氣體和顆粒。在運行中投入FSSS保護，一旦爐膛爆燃，可以觸發MFT，將損失減少。
3.1 嚴格控制鍋爐配風
嚴重缺風很容易形成爆炸性混合物，因為爐內為缺氧氛圍，此時物料中的大量碳會缺氧氧化生成CO，高溫下燃料的揮發分析出,增加了爐膛中可燃氣體的濃度。因此，司爐人員要嚴格按照操作規程和實際情況進行引風機、一次風機、二次風機的合理調配，避免出現因嚴重缺風導致的鍋爐爆燃。
3.2 燃燒控制和調整
鍋爐運行期間，運行人員除根據有關表計對燃燒工況進行監視調整外，還應結合就地觀察火焰情況，燃燒良好的火焰呈現金黃色，當火焰顏色變暗時，燃燒不佳，這時應合理改善燃料品質和鍋爐配風。是在鍋爐啟動、停運和低負荷運行時，更應加強對運行工況參數變化的監督，注意燃燒和風配比的調整。當鍋爐燃燒不穩時應提前投油助燃，但對于已瀕臨滅火的鍋爐嚴禁投油助燃和采用爆燃法復燃。
4.特殊情況的處理
4.1爐膛負壓大幅度擺動時，禁止大幅度調整風量
在電廠鍋爐運行中，爐膛負壓經常在輕微地被動。但有時波動的幅度很大。在均勻上料的過程中，爐膛負壓大幅度擺動往往是因為料質變化較大引起。料質較差時，爐膛火焰傳播速度明顯減慢，火焰發白、變暗相互交換，如此反復，造成爐膛負壓有較大擺動；料質特別差時，爐膛局部變黑甚至接近滅火，而后又輕微爆燃，導致爐膛負壓大幅度擺動。
爐膛負壓大幅度擺動時，說明鍋爐燃燒已經不穩定，往往是滅火的征兆，這是禁止風量大幅度波動。風量的擾動將嚴重破壞爐膛燃燒動力工況，使不穩定的燃燒工況加劇，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。穩定燃燒應首先觀察爐膛火焰顏色是否呈金黃色。如果嚴重發暗，應立即查找原因；如果是料質太差，揮發分太低，灰分太高，宜采取以滿足揮發分燃燒的需要為前提，適當減少一次風量，提高燃料品質，或投油助燃等其他穩定燃燒的措施，確保鍋爐穩定運行。
4.2 鍋爐滅火或燃燒惡化
實踐證明，鍋爐滅火是導致爐膛爆炸常見的原因。鍋爐滅火是指爐內燃燒的突然中斷。鍋爐燃燒不穩往往是鍋爐滅火的預兆。在鍋爐輔機發生故障突然停運、燃燒器切換、爐內嚴重結焦掉渣、燃料性質突然改變或斷料以及爐膛壓力大幅波動、燃燒惡化等工況時，應特別引起重視，做到盡早發現及時處理。
鍋爐安全是保障電廠安全的基礎，鍋爐的防磨防爆工作需要每一位電廠人認真負責執行。
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