循環(huán)流化床鍋爐安全事項(xiàng)

         1.發(fā)生爆燃的幾種情況

         鍋爐爆燃是由于爐膛內(nèi)可燃物質(zhì)的濃度在爆燃極限范圍內(nèi)，遇到明火或溫度達(dá)到了燃點(diǎn)發(fā)生劇烈爆燃，燃燒產(chǎn)物在瞬間向周圍空間產(chǎn)生快速的強(qiáng)烈突破。以下介紹幾種循環(huán)流化床鍋爐易發(fā)生爆燃的情況。

         1.1 揚(yáng)火爆燃

         如果壓火時(shí)燃料加得多或停的晚，使壓火后床料內(nèi)燃料的含量過多，這時(shí)燃料中的碳在缺氧狀況下不充分燃燒產(chǎn)生大量的CO，同時(shí)燃料在爐內(nèi)高溫干熘揮發(fā)出甲烷、氫等可燃性氣體。由于壓火后床料表面溫度降低，這些可燃性氣體遇不到明火，便在鍋爐爐膛內(nèi)積聚。揚(yáng)火時(shí)，隨著風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)，床料開始流化，高溫的床料從下面翻出，這時(shí)可燃性氣體與明火接觸，瞬間發(fā)生燃燒，如果可燃物的濃度在爆燃極限范圍內(nèi)，就會(huì)發(fā)生爆燃。個(gè)別司爐工在揚(yáng)火時(shí)怕床溫降得過快造成滅火，在啟風(fēng)機(jī)前先加入少量的燃料，新進(jìn)入爐膛的燃料不但會(huì)揮發(fā)出可燃性氣體，同時(shí)會(huì)有大量的煤粉參與燃燒，這樣不但會(huì)增大產(chǎn)生爆燃的機(jī)率，還會(huì)加劇爆燃的強(qiáng)度。

         1.2 大量返料突入爆燃

         循環(huán)流化床鍋爐都有物料循環(huán)系統(tǒng)。循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行時(shí)，大量固體顆粒在燃燒室、分離器和返料裝置等組成的循環(huán)回路中循環(huán)，一般循環(huán)流化床鍋爐的循環(huán)倍率為5~20，也就是說有5~20倍給煤量的返料灰需要經(jīng)過返料裝置返回燃燒室再次燃燒，循環(huán)物料是直徑在0.1mm左右的細(xì)灰，有很好的流動(dòng)性，在返料風(fēng)的吹送下，連續(xù)不斷地進(jìn)入爐膛。運(yùn)行中如果返料風(fēng)過小，返料器內(nèi)的物料就會(huì)停止流化或流動(dòng)，從而造成返料器堵塞，細(xì)灰會(huì)在返料器內(nèi)堆積，當(dāng)細(xì)灰積累到一定時(shí)，細(xì)灰在自身重量的作用下產(chǎn)生流動(dòng)或者由于操作調(diào)整增大風(fēng)量使物料再次流化，這時(shí)成噸的細(xì)灰在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入爐膛。由于細(xì)灰的表面積大，此時(shí)返料風(fēng)與空氣快速混合充滿爐膛，且細(xì)灰中一般含有20%左右的碳，在爐內(nèi)高溫環(huán)境下極易發(fā)生爆燃。

         1.3 油氣爆燃

         流化床鍋爐一般采用柴油點(diǎn)火，點(diǎn)火過程中因?yàn)橛椭械碾s質(zhì)、點(diǎn)火風(fēng)的調(diào)配、油壓太低等因素常會(huì)發(fā)生油嘴滅火。滅火后，如果沒及時(shí)發(fā)現(xiàn)、關(guān)閉油閥，被霧化的燃油會(huì)繼續(xù)噴進(jìn)爐膛內(nèi)，這樣從爐膛到尾部煙道甚至到煙囪出口都充滿了油霧。這時(shí)如果再次點(diǎn)火或遇到其它明火，就會(huì)產(chǎn)生整個(gè)系統(tǒng)的爆燃。

         2000年8月19日5點(diǎn)14分，平煤集團(tuán)公司一自備電廠的35t/h循環(huán)流化床鍋爐開始點(diǎn)火，油壓在1.2~1.6MPa時(shí)，兩支點(diǎn)火油嘴霧化著燃油噴燃進(jìn)入爐膛，450~500mm厚的底料開始流化預(yù)熱，5點(diǎn)24分，即點(diǎn)火10min后，發(fā)現(xiàn)床溫開始下降，司爐工檢查發(fā)現(xiàn)兩支點(diǎn)火嘴已熄火，立即又用火把再次點(diǎn)火，隨后就發(fā)生了爐膛內(nèi)及燃燒系統(tǒng)爆燃和爐門竄出火舌傷人的事故。

         事后檢查發(fā)現(xiàn)，鍋爐保溫少部分振脫，密封與膨脹縫部分發(fā)生泄漏，由于正壓大的作用尾部煙道的麻石塊振掉，造成煙風(fēng)系統(tǒng)短路，需進(jìn)行停爐處理。

         事后分析產(chǎn)生爆燃的原因有以下幾方面：

         （1）司爐工責(zé)任心不強(qiáng)。點(diǎn)火前沒有認(rèn)真試驗(yàn)點(diǎn)火嘴的霧化情況，在發(fā)生點(diǎn)火中斷的情況下，沒進(jìn)行認(rèn)真檢查處理而再次點(diǎn)火，是造成爐膛內(nèi)超標(biāo)的油煙濃度遇到明火發(fā)生爆燃事故的直接原因。

         （2）點(diǎn)火風(fēng)的調(diào)配不適與油壓太低，造成噴油中斷滅火，滅火后沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)或發(fā)現(xiàn)后沒有采取措施再次點(diǎn)火而發(fā)生爆燃的原因。

         （3）油嘴霧化不良，噴咀堵塞，油燃燒不充分，爐膛內(nèi)有大量的油蒸汽。

         所以，這次爆燃是由油嘴供油中斷滅火，大量油氣充滿燃燒于煙風(fēng)系統(tǒng)中，可燃?xì)怏w溫度達(dá)到了燃點(diǎn)，遇到明火發(fā)生的劇烈爆燃。

         1.4 煙道內(nèi)可燃物再燃

         在循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中，有時(shí)可能發(fā)生煙道內(nèi)可燃物再燃事故，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)以下現(xiàn)象：排煙溫度急劇增加，一、二次風(fēng)出口溫度也隨之升高，煙道內(nèi)及燃燒室內(nèi)的負(fù)壓急劇變化甚至變?yōu)檎龎?；煙囪?nèi)冒黑煙，從引風(fēng)機(jī)殼體不嚴(yán)處向外冒煙或向外噴火星等。

出現(xiàn)這種問題的原因主要有：燃燒調(diào)整不當(dāng)，配風(fēng)不合理，導(dǎo)致可燃物進(jìn)入煙道；爐膛負(fù)壓過大，將未燃盡的可燃物抽入煙道；返料裝置堵灰使分離器效率下降，致使未燃盡顆粒填接進(jìn)入煙道。

         2.鍋爐爆燃的預(yù)防

         針對(duì)以上幾種常見爆燃發(fā)生的原因，循環(huán)流化床鍋爐操作中應(yīng)采取下列措施防止爆燃。

         （1）揚(yáng)火時(shí)一定要先啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)通風(fēng)5min后再啟動(dòng)送風(fēng)機(jī)，以保證爐內(nèi)積聚的可燃性氣體排出，防止遇到明火。

         （2）鍋爐壓火時(shí)一定要先停止給煤。當(dāng)床溫趨向穩(wěn)定或稍有下降趨勢(shì)時(shí)，再停送風(fēng)機(jī)，防止壓火后床料內(nèi)煤量太多，產(chǎn)生大量可燃性氣體及干燥的煤粉。

         （3）壓火后，揚(yáng)火前盡量避免有燃料進(jìn)入爐內(nèi)，不可在揚(yáng)火時(shí)先給燃料后啟風(fēng)機(jī)。

         （4）當(dāng)運(yùn)行中發(fā)生返料堵塞存灰較多時(shí)，通過放灰系統(tǒng)將灰放掉。

         （5）點(diǎn)火過程中如果發(fā)生油嘴滅火，應(yīng)先關(guān)閉油閥，保持風(fēng)機(jī)運(yùn)行通風(fēng)5min后，再次點(diǎn)火。

         （6）點(diǎn)火過程中，如果油嘴噴咀堵塞，油嘴霧化不良，導(dǎo)致床溫上升困難，達(dá)不到加煤溫度，應(yīng)停止點(diǎn)火，對(duì)油嘴噴咀進(jìn)行清洗或更換后再點(diǎn)火。

         （7）點(diǎn)火過程中，一定要控制好加煤量，一般總加煤量不能超過床料量的20%。

         （8）如發(fā)現(xiàn)煙溫不正常升高時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)燃燒調(diào)整，使風(fēng)煤比調(diào)整到合適的范圍內(nèi)；若是由于返料裝置堵灰造成的應(yīng)立即將返料裝置內(nèi)的堵灰放凈；若煙道內(nèi)可燃物再燃燒使排煙溫度超過300℃以上，應(yīng)立即壓火處理，嚴(yán)密關(guān)閉各人行孔門和擋板，禁止通風(fēng)，然后在煙道內(nèi)投入滅火裝置或用蒸汽進(jìn)行滅火，當(dāng)排煙溫度恢復(fù)正常時(shí)可再穩(wěn)定一般時(shí)間，然后再打開人行孔檢查、確認(rèn)煙道內(nèi)無火源并經(jīng)引風(fēng)機(jī)通風(fēng)約15min后方可啟動(dòng)鍋爐。