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),遇到明火或溫度達到了燃點發(fā)生劇烈爆燃,燃燒產(chǎn)物在瞬間向周圍空間產(chǎn)生快速的強烈突破。以下介紹幾種四川循環(huán)流化床鍋爐易發(fā)生爆燃的情況。
1、揚火爆燃
如果壓火時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。揚火時,隨著風機的啟動,床料開始流化,高溫的床料從下面翻出,這時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),就會發(fā)生爆燃。個別司爐工在揚火時怕床溫降得過快造成滅火,在啟風機前先加入少量的燃料,新進入爐膛的燃料不但會揮發(fā)出可燃性氣體,同時會有大量的煤粉參與燃燒,這樣不但會增大產(chǎn)生爆燃的機率,還會加劇爆燃的強度。
2、大量返料突入爆燃
四川流化床鍋爐都有物料循環(huán)系統(tǒng)。流化床鍋爐運行時,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左右的細灰,有很好的流動性,在返料風的吹送下,連續(xù)不斷地進入爐膛。運行中如果返料風過小,返料器內(nèi)的物料就會停止流化或流動,從而造成返料器堵塞,細灰會在返料器內(nèi)堆積,當細灰積累到一定時,細灰在自身重量的作用下產(chǎn)生流動或者由于操作調(diào)整增大風量使物料再次流化,這時成噸的細灰在短時間內(nèi)進入爐膛。由于細灰的表面積大,此時返料風與空氣快速混合充滿爐膛,且細灰中一般含有20%左右的碳,在爐內(nèi)高溫環(huán)境下極易發(fā)生爆燃。
3、油氣爆燃
四川流化床鍋爐一般采用柴油點火,點火過程中因為油中的雜質(zhì)、點火風的調(diào)配、油壓太低等因素常會發(fā)生油槍滅火。滅火后,如果沒及時發(fā)現(xiàn)、關(guān)閉油閥,被霧化的燃油會繼續(xù)噴進爐膛內(nèi),這樣從爐膛到尾部煙道甚至到煙囪出口都充滿了油霧。這時如果再次點火或遇到其它明火,就會產(chǎn)生整個系統(tǒng)的爆燃。
2000年8月19日5點14分,平煤集團公司一自備電廠的35t/h循環(huán)流化床鍋爐開始點火,油壓在1.2~1.6MPa時,兩支點火油槍霧化著燃油噴燃進入爐膛,450~500mm厚的底料開始流化預熱,5點24分,即點火10min后,發(fā)現(xiàn)床溫開始下降,司爐工檢查發(fā)現(xiàn)兩支點火槍已熄火,立即又用火把再次點火,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),四川循環(huán)流化床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,造成煙風系統(tǒng)短路,需進行停爐處理。