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关注电厂安全:如何避免锅炉发生爆燃事故

发布时间 :

2019-09-25

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锅炉爆燃是造成锅炉设备严重损坏的恶性事故,是25项重点防范的事故之一。为防止锅炉爆燃事故的发生,本文对爆燃原理、事故诱发因素和处理措施逐一分析,给生产实践中防止爆燃起到一定指导作用。

锅炉在试运和运行中发生爆燃事故是屡见不鲜的,它不仅导致了机组非计划停机,危及机组的安全经济运行,还会造成严重的设备损坏和人员伤亡,因此,预防、减少和杜绝爆燃事故,保障电厂安全十分重要。
理论分析和生产实践表明,发生炉膛爆燃需要3个必要条件:
一是炉膛内存有可燃性燃料(可燃性气体或颗粒);
二是与空气中氧量浓度达到一定程度;
三是具有足以点燃混合物的能源。
3个条件缺一不可,否则不会发生爆燃事故。
本文将从点火时的油气爆燃、投料时的欠氧爆燃、运行中的瞬间返料量大爆燃、烟道中的二次燃烧等4个方面来分析。
1.加强燃油系统的控制避免锅炉爆燃
锅炉燃油系统作为燃烧的能量来源之一,是导致锅炉爆燃的源头之一。油质不合格或者在点火过程中运行人员操作不当,都会导致燃油燃烧不充分,极易气化成油烟,当浓度达到一定程度,容易产生爆燃事故。因此,应从下面两个方面采取措施避免锅炉爆燃事故发生。
1.1 加强燃油管理
燃油的质量对油枪点火及着火效果有着很大的影响,油中的杂质不仅会堵塞油枪喷头,若在阀门内沉积还会造成阀门关闭不严而漏油。因此,要严格把好进油的检验关,同时要保证油系统的滤网正常投入运行并定期对滤网进行切换清扫,避免杂质进入炉前油系统。
1.2 油枪的喷油量要合适、雾化质量需符合要求
多年实践证明,个别油枪出力过大或雾化质量太差,易导致锅炉爆燃。油枪出力过大或雾化质量太差,部分燃油没有燃着,造成可燃混合物浓度增大形成爆炸性混合物。
油枪的喷雾量一定要调整在规定的范围内;锅炉投油后要立即检查油枪雾化情况,检查金属软管是否变硬、燃油压力是否符合要求等;要坚持定期进行油枪的试投工作,发现油量超限应及时停运处理。
1.3 锅炉启动中要检查油枪雾化着火情况
锅炉点火启动初期,由于炉膛温度较低,油枪喷出的燃油往往不能完全着火,尤其是在冬季冷炉点火启动时,如果遇到油质不好、点火器性能差、锅炉配风不当,油枪阻塞等问题,往往出现油枪频繁进退,反复点火不着的情况,没有着火的燃油就积存在炉膛内,形成爆燃隐患。另外,在油枪多次点不着火的情况下,往往会认为风量太大而将油枪层风挡板关小,继续点火。若仍然点不着时,就继续关小挡板,造成油枪层风量过小,导致滞留在炉膛的燃烧混合物浓度增加,一旦再次点火,便发生炉膛爆燃。
在锅炉点火启动前油枪的泄漏试验应合格,点火后必须保持油压稳定、油枪流量合适,要就地检查油枪雾化着火情况,有油滴分离时要退出处理;当油枪点不着火或着火不稳定时,要避免频繁投退,应检查油枪头有无堵塞、吸蜡及点火器性能不良等问题。
2.加强上料系统的控制避免锅炉爆燃
锅炉上料系统作为燃烧的主要能量来源,系统的控制好坏直接影响爆燃事故的发生与否,因此,加强上料系统的控制是避免锅炉爆燃的主要措施。
2.1 加强燃料管理和化验
严格按照燃料掺配规定进行掺配,严格控制和化验燃料细度、水分和挥发分,并将燃料情况及时通知主控值长,避免因调整不及时、燃烧不稳定造成锅炉灭火。
2.2 启炉阶段严格控制好皮带转速,控制下料速度
在启炉阶段,锅炉点火一段时间,当床温达到300℃开始脉冲给料,将皮带和散料机均控制在最低转速,进行脉冲给料。脉冲给料的原则是保持床温均匀上升,上升速率不超过2℃/min为佳。当给料速率太快时,大量的物流燃烧不充分,在炉膛内形成可燃颗粒,当床温达到一定程度容易产生爆燃现象。
3.机组运行过程中措施
3.2 机组运行FSSS保护投入
FSSS系统对锅炉防爆燃事故有很好的防御作用,在启炉前对炉膛进行吹扫,能清除炉膛的可燃性气体和颗粒。在运行中投入FSSS保护,一旦炉膛爆燃,可以触发MFT,将损失减少到最低。
3.1 严格控制锅炉配风
严重缺风很容易形成爆炸性混合物,因为炉内为缺氧氛围,此时物料中的大量碳会缺氧氧化生成CO,高温下燃料的挥发分析出,增加了炉膛中可燃气体的浓度。因此,司炉人员要严格按照操作规程和实际情况进行引风机、一次风机、二次风机的合理调配,避免出现因严重缺风导致的锅炉爆燃。
3.2 燃烧控制和调整
锅炉运行期间,运行人员除根据有关表计对燃烧工况进行监视调整外,还应结合就地观察火焰情况,燃烧良好的火焰呈现金黄色,当火焰颜色变暗时,燃烧不佳,这时应合理改善燃料品质和锅炉配风。是在锅炉启动、停运和低负荷运行时,更应加强对运行工况参数变化的监督,注意燃烧和风配比的调整。当锅炉燃烧不稳时应提前投油助燃,但对于已濒临灭火的锅炉严禁投油助燃和采用爆燃法复燃。
4.特殊情况的处理
4.1炉膛负压大幅度摆动时,禁止大幅度调整风量
在电厂锅炉运行中,炉膛负压经常在轻微地被动。但有时波动的幅度很大。在均匀上料的过程中,炉膛负压大幅度摆动往往是因为料质变化较大引起。料质较差时,炉膛火焰传播速度明显减慢,火焰发白、变暗相互交换,如此反复,造成炉膛负压有较大摆动;料质特别差时,炉膛局部变黑甚至接近灭火,而后又轻微爆燃,导致炉膛负压大幅度摆动。
炉膛负压大幅度摆动时,说明锅炉燃烧已经不稳定,往往是灭火的征兆,这是禁止风量大幅度波动。风量的扰动将严重破坏炉膛燃烧动力工况,使不稳定的燃烧工况加剧,炉膛(特别是水平烟道)将积存大量的不完全燃烧或未燃烧的可燃物,形成爆炸性混合物。稳定燃烧应首先观察炉膛火焰颜色是否呈金黄色。如果严重发暗,应立即查找原因;如果是料质太差,挥发分太低,灰分太高,宜采取以满足挥发分燃烧的需要为前提,适当减少一次风量,提高燃料品质,或投油助燃等其他稳定燃烧的措施,确保锅炉稳定运行。
4.2 锅炉灭火或燃烧恶化
实践证明,锅炉灭火是导致炉膛爆炸最常见的原因。锅炉灭火是指炉内燃烧的突然中断。锅炉燃烧不稳往往是锅炉灭火的预兆。在锅炉辅机发生故障突然停运、燃烧器切换、炉内严重结焦掉渣、燃料性质突然改变或断料以及炉膛压力大幅波动、燃烧恶化等工况时,应特别引起重视,做到尽早发现及时处理。
锅炉安全是保障电厂安全的基础,锅炉的防磨防爆工作需要每一位电厂人认真负责执行。