燃?xì)忮仩t發(fā)生爆燃的原因分析及防范

楊忠杰

摘 要：當(dāng)前世界上的大部分國家使用能源都是傳統(tǒng)的石油煤炭，石油煤炭想要發(fā)揮出自身的能量就需要依靠鍋爐進(jìn)行供能。但是由于鍋爐在燃燒過程中容易出現(xiàn)許多問題導(dǎo)致鍋爐爆燃，鍋爐一旦爆燃爆炸，無論是給企業(yè)經(jīng)濟(jì)還是對(duì)員工人身安全都會(huì)帶來巨大損失，所以鍋爐爆燃爆炸是當(dāng)前眾多企業(yè)都要進(jìn)行防護(hù)。本文將對(duì)鍋爐爆燃的原因進(jìn)行詳細(xì)分析，通過闡述鍋爐爆燃的條件，總結(jié)出預(yù)防鍋爐爆燃的一系列行為規(guī)范，從源頭預(yù)防鍋爐出現(xiàn)爆燃情況，為我國鍋爐安全使用提供借鑒。

關(guān)鍵詞：鍋爐爆燃；原因；措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.018

鍋爐在我國的使用情況是相當(dāng)普遍的，比如發(fā)電廠采用鍋爐加熱水產(chǎn)生蒸汽進(jìn)行發(fā)電，石油樹脂行業(yè)采用鍋爐對(duì)石油樹脂原料進(jìn)行加熱，析出最終需要的產(chǎn)物。所以可以說鍋爐是我們國家電力化工發(fā)展不可或缺的一個(gè)重要設(shè)備。但是近年來，鍋爐爆燃的新聞也是屢見不鮮，鍋爐爆燃爆炸產(chǎn)生的威力是十分巨大的，有些鍋爐還會(huì)形成多次爆燃爆炸現(xiàn)象，被列為我國國家重大安全注意事例之一。下面我們就來熟悉一下鍋爐爆燃形成的條件、原因以及解決方案。

1 鍋爐發(fā)生爆燃的條件

鍋爐形成爆燃是由許多條件糅合在一起互相反應(yīng)互相影響才導(dǎo)致鍋爐爆炸的，當(dāng)鍋爐正常燃燒時(shí)，鍋爐底部的天然氣燃料燃燒為鍋爐提供必要的熱量，而這些燃料燃燒充分后會(huì)形成廢氣和鍋爐里面的其他懸浮物一起被送到外界，這種情況下鍋爐內(nèi)部無堵塞，進(jìn)氣和排氣都能夠正常運(yùn)行，所以鍋爐是不會(huì)出現(xiàn)爆燃情況的。但是當(dāng)鍋爐內(nèi)部燃燒的原料是容易形成粉塵的物質(zhì)，且熔點(diǎn)比較低的木材燃料以及氫烴燃料進(jìn)行鍋爐供熱時(shí)，這些燃料的粉末會(huì)和空氣中的氧氣進(jìn)行混合，當(dāng)混合到一定濃度，且溫度達(dá)到著火點(diǎn)的時(shí)候，鍋爐內(nèi)部就會(huì)形成爆燃現(xiàn)象。此時(shí)如果鍋爐外壁上面沒有安裝卸壓裝置，那么鍋爐內(nèi)部因?yàn)楸妓查g形成巨大的氣體壓力，有可能使鍋爐發(fā)生爆炸，這是相當(dāng)危險(xiǎn)的一種情況。

2 鍋爐發(fā)生爆燃的原因

經(jīng)過閱讀資料和現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國鍋爐發(fā)生爆炸爆燃的原因大多在于普通的小型鍋爐，因?yàn)檫@些鍋爐長期缺乏安全保護(hù)，當(dāng)鍋爐底部的沉積物達(dá)到一定程度的時(shí)候，鍋爐局部燃燒不充分，且鍋爐不能很好的進(jìn)行均勻散熱，導(dǎo)致鍋爐內(nèi)部發(fā)生爆燃爆炸事件的發(fā)生。

2.1 爐膛未及時(shí)清理造成可燃混合物積存

我國發(fā)電廠使用的鍋爐都要強(qiáng)制安裝MFT保護(hù)裝置，這個(gè)裝置的作用是檢測鍋爐底部的沉積物是否達(dá)到危險(xiǎn)狀態(tài)，如果沉積物達(dá)到危險(xiǎn)狀態(tài)，該裝置就會(huì)立刻報(bào)警并熄滅鍋爐內(nèi)部的火源同時(shí)自動(dòng)切斷燃料輸送口，這樣就能夠很好地保護(hù)發(fā)電廠鍋爐的安全。但是有些電站的鍋爐在日常工作時(shí)沒有及時(shí)定期清理，導(dǎo)致燃料積存在鍋爐內(nèi)部，切斷燃料供應(yīng)之后繼續(xù)燃燒，造成鍋爐內(nèi)部爆燃的危險(xiǎn)。

2.2 鍋爐燃燒不充分或燃燒器工作不正常形成可燃混合物積存

有些燃料例如木屑，煤炭等在進(jìn)行燃燒時(shí)，要盡可能地將這些材料壓住，以免材料起粉塵引起鍋爐爆炸。但是這也會(huì)造成一個(gè)弊端，木屑燃燒不充分導(dǎo)致木屑沉積，這些沉積物會(huì)和鍋爐內(nèi)部的助燃添加劑形成混合物，當(dāng)混合物聚集到一定程度就會(huì)引起爆燃現(xiàn)象的發(fā)生。

2.3 鍋爐在啟、停過程或低負(fù)荷運(yùn)行工況時(shí)

除了上面列舉的情況以外，鍋爐在頻繁啟停或低負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)候，也很容易發(fā)生爆燃爆炸事故的。這是因?yàn)轭l繁啟停的時(shí)候，鍋爐內(nèi)部溫度還沒有完全涼下來，且鍋爐內(nèi)部還有一定濃度燃燒過半的可燃物。所以當(dāng)鍋爐再次進(jìn)行點(diǎn)火的時(shí)候，鍋爐里面的可燃物不能進(jìn)行充分燃燒，就會(huì)導(dǎo)致鍋爐內(nèi)部的集聚物不斷增多，濃度不斷升高，出現(xiàn)爆燃爆炸事故。經(jīng)過對(duì)鍋爐事故的分類來看，由于頻繁啟停發(fā)生的事故占據(jù)了事故總量的85%以上，所以操作人員在進(jìn)行操作的過程中要盡量避免這樣的操作。

3 鍋爐發(fā)生爆燃的防范措施

為了有效防止鍋爐爆燃爆炸的情形出現(xiàn)，首先要對(duì)MFT保護(hù)裝置進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，一旦該裝置檢測到鍋爐內(nèi)部的積存物達(dá)到一定程度后，能夠在最短的時(shí)間內(nèi)將鍋爐內(nèi)部的明火熄滅，同時(shí)將燃料輸送管道關(guān)閉。由于這些動(dòng)作都要在非常短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)，所以MFT的生產(chǎn)廠商應(yīng)該提高傳感器的靈敏程度，同時(shí)縮短動(dòng)作反應(yīng)時(shí)間，這是十分困難也是非常必要的工作。

3.1 鍋爐MFT保護(hù)動(dòng)作后，應(yīng)立即檢查燃料切斷情況

從目前MFT的反應(yīng)時(shí)間和動(dòng)作時(shí)間看，及時(shí)切斷鍋爐內(nèi)部的點(diǎn)火源是沒有問題的，但是還是需要工作人員及時(shí)檢查鍋爐內(nèi)部的燃料管道是否還有燃料繼續(xù)被送入鍋爐內(nèi)部，如果還有燃料繼續(xù)被送入鍋爐內(nèi)部，那么鍋爐內(nèi)部的爆燃情況還是有很大幾率出現(xiàn)的，所以這就需要工作人員時(shí)刻警惕，及時(shí)檢測燃料切斷情況，確保燃料管道完全關(guān)閉。

3.2 盡量降低鍋爐內(nèi)部氧氣濃度

眾所周知，爆燃現(xiàn)象的出現(xiàn)除了沉積物的濃度以外，鍋爐內(nèi)部的氧氣含量也是十分關(guān)鍵的。經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)我們了解到，當(dāng)鍋爐內(nèi)部氧氣濃度在0.6以下時(shí)，無論鍋爐內(nèi)部溫度多高，鍋爐內(nèi)部的沉積物濃度多高，都不會(huì)出現(xiàn)明顯的爆燃情況。所以當(dāng)鍋爐內(nèi)部出現(xiàn)異常情況的時(shí)候，技術(shù)人員可以在鍋爐管道進(jìn)口處添加氧氣濃度檢測裝置，當(dāng)氧氣濃度過高時(shí)，及時(shí)調(diào)整風(fēng)量甚至可以將管道進(jìn)風(fēng)口直接關(guān)閉，降低鍋爐內(nèi)部的氧氣濃度，當(dāng)氧氣濃度到達(dá)安全線以下后，再將鍋爐進(jìn)風(fēng)口打開，鍋爐繼續(xù)工作。

3.3 加強(qiáng)燃油系統(tǒng)的檢查與管理

由于對(duì)鍋爐清洗發(fā)生的爆燃情況也是非常容易出現(xiàn)的，這種事故是由于當(dāng)鍋爐停止加熱后，清洗人員在鍋爐溫度沒有完全冷卻就將油路管道打開進(jìn)行油洗工作，這個(gè)時(shí)候鍋爐就會(huì)出現(xiàn)明顯的爆燃現(xiàn)象，甚至還會(huì)發(fā)生爆炸，所以操作人員要特別注意，只有當(dāng)鍋爐溫度完全冷卻下來之后才能進(jìn)行清洗工作。

4 結(jié)語

總的來說，燃?xì)忮仩t發(fā)生爆燃事故的原因是多種多樣的，但是只要我們嚴(yán)格根據(jù)操作規(guī)程對(duì)鍋爐進(jìn)行操作，可以完全避免鍋爐爆燃事故的發(fā)生。另外操作人員也應(yīng)該努力將鍋爐相關(guān)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，為鍋爐的安全運(yùn)行增加新的保障措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳麗華，王小平.高爐煤氣鍋爐爆炸的原因分析和防范[J].鍋爐技術(shù)，2006，37（05）：59-60.

[2]張芳.燃?xì)忮仩t停爐期間煤氣爆炸事故分析與防范措施[J].冶金動(dòng)力，2001（06）：37-38.

[3]聶常貴，牟效民，霍林華. 燃煤鍋爐制粉系統(tǒng)爆炸原因分析及防范[J].電力安全技術(shù)，2013，15（01）：19-22.