吹風氣低溫空預器爆炸的原因分析及預防措施

梁明超

(山西蘭花科創(chuàng)田悅化肥有限責任公司,山西陽城 048102)

0 引 言

從1994年至今,筆者一直從事造氣吹風氣余熱回收工作。在近17年的工作中,曾經(jīng)經(jīng)歷過兩起吹風氣低溫空氣預熱器爆炸事故,現(xiàn)就這兩起爆炸事故的經(jīng)過、原因分析及預防措施總結(jié)如下,希望能夠從中吸取教訓,從而避免類似情況的發(fā)生。

1 某小氮肥廠吹風氣低溫空氣預熱器發(fā)生爆炸

1.1 事故經(jīng)過

1994年7月15日大夜班凌晨1點鐘,該廠新建的吹風氣余熱回收裝置在原始開車烘、煮爐結(jié)束后,準備試送吹風氣,但由于造氣爐回收閥有問題而不能向燃燒爐送吹風氣。于是,車間決定先用可燃氣維持燃燒爐溫度,等第二天白班待回收閥修好后再通知造氣送吹風氣,便安排當班操作工將鼓(鼓風機沒有進口風板,只有出口調(diào)節(jié)閥)、引風機風板關(guān)至最小位置,以減少可燃氣的用量。該操作工接到指令后,將鼓、引風機風板分別調(diào)至最小位置,用可燃氣維持燃燒爐溫度。但燃燒爐溫度卻只停留在800℃,盡管逐漸開大可燃氣入爐閥門,溫度卻始終不見上漲。到早上6點鐘,發(fā)現(xiàn)低溫空氣預熱器的空氣預熱段風箱鋼板發(fā)紅(該廠的低溫空氣預熱器采用熱管立式型,上部為空氣預熱段,和空氣系統(tǒng)連接;下部為煙氣加熱段,和煙道系統(tǒng)連接),急忙開大鼓風機出口調(diào)節(jié)閥門,只聽見一聲亮響,低溫空氣預熱器發(fā)生了爆炸,隨即燃燒爐溫度大幅度上漲。

1.2 原因分析

(1)當操作工開大鼓風機出口調(diào)節(jié)閥門后,發(fā)生了低溫空氣預熱器爆炸事故,而隨即燃燒爐溫度也大幅度上漲,說明當時系統(tǒng)氧含量偏低,是這次爆炸的原因之一。

(2)在用可燃氣維持燃燒爐溫度時,由于鼓、引風機風門幾乎關(guān)嚴,在操作工發(fā)現(xiàn)爐溫提不起來的情況下,卻沒有從燃燒爐出口取樣分析煙氣成分,而是一直逐步開大可燃氣入爐閥門,致使燃燒爐內(nèi)的氧含量越來越低,造成入爐的可燃氣燃燒越來越不完全。由于引風機擋板幾乎關(guān)嚴,這些沒有燃燒完全的可燃氣不能全部經(jīng)引風機從煙囪排出,且煙氣壓力高而空氣壓力低(鼓風機出口調(diào)節(jié)閥門開度小),致使這些氣體通過燃燒爐倒回到了空氣系統(tǒng),聚集在低溫空氣預熱器的預熱段。當突然開大鼓風機出口調(diào)節(jié)風閥時,空氣與聚集在低溫空氣預熱器預熱段沒有燃燒完全的可燃氣混合達到爆炸極限,由于當時煙氣有一定溫度,所以發(fā)生了爆炸,鼓、引風機風板開度小是這次爆炸事故的主要原因。

1.3 預防措施

(1)在用可燃氣維持燃燒爐溫度時,可停運引風機,但必須將其擋板開至最大位置,以便能全部排出燃燒后的煙氣,避免沒有燃燒完全的可燃氣由于不能全部從煙囪排出而倒入到空氣系統(tǒng),導致爆炸事故的發(fā)生。

(2)發(fā)現(xiàn)燃燒爐溫度不上升時,不能只逐漸開大可燃氣入爐閥門,要首先從燃燒爐出口取樣分析煙氣成分,必須將系統(tǒng)氧含量控制在指標之內(nèi),必要時可開大鼓風機調(diào)節(jié)風閥,避免可燃氣燃燒不完全而發(fā)生爆炸。

2 某中型煤化工企業(yè)吹風氣低溫空氣預熱器發(fā)生爆炸

2.1 事故經(jīng)過

2010年3月12日,該企業(yè)2#吹風氣余熱鍋爐因其對流換熱管泄漏嚴重,被迫停爐檢修。當日下午15:00,操作工對2#吹風氣進行了緊急停爐,并將鼓、引風機的擋板全部關(guān)嚴,進入悶爐狀態(tài)。然后打開造氣爐回收閥后的放空閥門(8臺造氣爐回收閥,離燃燒爐最近及最遠的造氣爐回收閥后各有一個放空閥),并將吹風氣總管內(nèi)通入蒸汽。第二天上午9時,維修工在給造氣爐回收閥加插盲板的過程中,就聽見咚的一聲,該系統(tǒng)的低溫空氣預熱器發(fā)生了爆炸,其封頭鋼板被炸掉在地上(該低溫空氣預熱器的換熱管采用四回路臥式型),所幸沒有出現(xiàn)人員傷亡。

2.2 原因分析

(1)由于該企業(yè)造氣爐的回收閥都存在著不同程度的漏氣現(xiàn)象,但并沒有在吹風氣回收裝置停爐后立即給造氣爐回收閥加插盲板,而是在第二天上午才讓維修工插盲板,導致造氣爐漏入的煤氣經(jīng)回收閥從吹風氣總管漏入到吹風氣回收系統(tǒng),漏氣時間過長造成系統(tǒng)內(nèi)聚集了大量的煤氣又不能排出,是這次爆炸的主要原因。

(2)停爐降溫過程中,沒有及時將燃燒爐的上人孔打開和把下水封的水排凈,使其進行自然通風降溫,且由于引風機的擋板關(guān)嚴,致使整個系統(tǒng)成了一個密閉空間,導致漏入到系統(tǒng)的煤氣不能及時排出,而是越聚越多,也是這次爆炸的又一個原因。

(3)通過事后檢查發(fā)現(xiàn),低溫空氣預熱器的換熱管有嚴重破裂現(xiàn)象,而該系統(tǒng)的合成二氣及高溫空氣預熱器的近路配風蝶閥內(nèi)漏嚴重,致使漏入燃燒爐的煤氣通過配風閥進入到了空氣系統(tǒng),恰好在有溫度的情況下混合到爆炸極限,發(fā)生了爆炸。

2.3 預防措施

(1)吹風氣回收裝置停車后,要及時在造氣爐回收閥后加裝盲板,避免煤氣漏入到吹風氣回收系統(tǒng),導致爆炸事故的發(fā)生。

(2)在燃燒爐前的吹風氣總管上增加水封等安全隔離裝置,并在安全隔離裝置前的吹風氣總管上安裝一個放空閥,當吹風氣回收裝置停爐后及時將此閥打開,使造氣爐回收閥漏入的煤氣能夠從此放空閥排出,從而可避免煤氣漏入到吹風氣回收系統(tǒng)發(fā)生爆炸。

(3)在停爐降溫過程中,最好打開燃燒爐上、下人孔及排凈其下水封水池內(nèi)的水,且全開引風機擋板,以便漏入的煤氣能及時排出。

(4)檢查配風閥的內(nèi)漏情況,發(fā)現(xiàn)內(nèi)漏時要及時更換。

(5)發(fā)現(xiàn)低溫空氣預熱器的換熱管破裂后,要及時進行堵管或更換新管。

3 結(jié) 語

本文所闡述的只是兩起吹風氣低溫空氣預熱器發(fā)生爆炸的事故經(jīng)過、原因分析及預防措施,對于發(fā)生爆炸的另外一些原因仍需我們?nèi)ヌ接?。希望大家都能從這兩起事故中得到啟發(fā),吸取教訓,努力鉆研業(yè)務技術(shù),力爭把爆炸事故消滅在萌芽之中,確保吹風氣回收系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運行!