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防止爐膛放炮事故對策

  
評論: 更新日期:2010年11月20日

   據統(tǒng)計自1980年以來,至少有30臺鍋爐發(fā)生爐膛放炮事故,以致水冷壁焊縫開裂,剛性梁彎曲變形,頂棚被掀起,煙道膨脹節(jié)開裂等設備損傷屢屢發(fā)生。究其原因:①設計上缺乏可靠的滅火保護和可靠的聯(lián)鎖、報警、跳閘裝置;②爐膛剛性梁抗爆能力低;③運行人員處理燃燒不穩(wěn)或熄火時方法不對,錯誤采用“爆燃法”搶救,導致滅火放炮;④燃料質量下降、負荷調節(jié)失當、給粉裝及控制機構突然失靈等。防止鍋爐滅火放炮已列入部頒二十項反措,包括爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)在內的滅火保護裝置已經在許多電廠推廣使用,本文不再重復相關反措。以下強調說明幾個觀點

    (1)關于滅火放炮的提法。部頒二十項重點反措之五,稱為防止鍋爐滅火放炮事故。正確的提法是爐膛爆炸(Furnace explosion),因為爐膛發(fā)生爆炸而致爐膛損壞不僅發(fā)生在運行中滅火時,檢修動火點燃聚集的可燃物及點火時吹掃不夠同樣會發(fā)生爆炸而導致爐膛損壞。

    常見爐膛中造成爆炸條件的情況是:①運行中滅火,進入爐膛的燃料沒有切,經過一估時間聚集的可燃物達至爆炸濃度并點燃;②一個或幾個燃燒器火焰熄滅,而其余燃燒器仍正常燃燒。從未點燃的燃燒器進入燃燒造成可燃物聚集;③燃料漏入停用中的爐膛造成可燃物聚集;④燃料或空氣瞬時中斷又恢復,造成可燃物聚集。可燃物聚集后引燃造成的爐膛壓力升高超過爐膛承壓設計強度,以致發(fā)生損壞,稱為爐膛放炮或爐膛爆炸。不發(fā)生損壞的俗稱“反正”或“打搶”。

    正確的提法為的是有利于完整的引入以下反事故措施。①一旦全爐滅火,應立即切斷進入鍋爐的全部燃料,包括給煤、給粉和點火用油、氣等。即所謂主燃料切斷(MFT);②鍋爐點火前必須通風,排除爐膛、煙風道及其他通道中的可燃物聚集。通風時必須將煙風擋板及調風器打開到一定的位置,風量應大于滿負荷風量的25%,時間不少于5min,以保證換氣量大于全部容積的5倍(德國TRD規(guī)定是3倍);③點火時要維持吹掃風量;一個燃燒器投運10s內(不包括投煤及煤粉達到燃燒器所需的延滯時間)點不著,就應切斷該燃燒器的燃燒。有一些鍋爐不具備單個燃燒器自身點燃及火焰監(jiān)視的條件,除了需明了其保護功能的局限外,我們還是應強調滅火保護及吹掃聯(lián)鎖的兩個必要性,不可偏廢。

    (2)關于保護定值。為了避免爆炸,近年來必須裝設爐膛安全保護裝置的觀點已取得了一致的認可?!痘鹆Πl(fā)電廠設計技術規(guī)程》1994年版本已明確:“鍋爐燃燒系統(tǒng)應設置爐膛火焰監(jiān)視、爐膛滅火保護、爐膛壓力保護和爐膛吹掃閉鎖”。雖然此提法與美國防火協(xié)會(NFPA)的標準還有差別,但畢竟大大控制了爐膛爆炸事故。當前作為安全工作者要解決的是:①監(jiān)督保護裝置的投用,越是燃燒不穩(wěn)、低負荷運行、或是新爐投煤運行,就越要投用保護裝置。在投用過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。作為廠技術負責人要清醒地看到退出保護可能帶來的后果;②關于保護定值問題。當前不論火焰監(jiān)視相關的熄火保護和黑爐膛保護,單就爐膛壓力保護而言,動作值的確定并不規(guī)范。從原則上講隨爐膛結構強度的提高以及燃燒方式的變化,定值不應相同。但有一種觀點認為爐膛負壓保護是為防止內爆的,而正壓保護是防止爐膛爆炸的,這不對的。實際測量表明,正常情況下一旦鍋爐滅火,爐膛負壓先增大(即負值增大),而后由于吸風自動調節(jié)的作用以及煤粉爆燃而爐膛負壓反正,所以爐膛負壓保護對于火焰熄滅時迅速切斷進入爐膛的燃料,從而減少爆炸威力有先期制止的作用。《電力鍋爐監(jiān)察規(guī)程修訂說明》寫明:“爐膛壓力保護報警值視爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的功能而異,平衡通風鍋爐爐膛壓力報警值一般可取±0.4kPa;動作值應避開爐膛壓力的正常波動(如吹灰、投停燃燒器及一些小的坍焦等等),當然慶遠低于爐膛抗爆強度,以保證保護動作后爐膛壓力繼續(xù)升高時,爐膛各部分不發(fā)生永久變形”。“動作值應通過試驗確定,作為試運行階段的初始值,動作值可?。?.5kPa和-0.75kPa。”過高的值也許可以防止誤動,但冒拒動或保護動作過遲的風險似乎沒有必要。

    (3)關于爐膛防爆門。事實已經證明大型鍋爐爐膛防爆門不能防止爐膛爆燃時爐膛損壞。原蘇聯(lián)防爆規(guī)程已明確規(guī)定:60t/h以上的鍋爐不裝防爆門,在此必須予以明確,以利于爐膛安全保護裝置的推廣使用。

    (4)使用氣體燃燒的鍋爐要執(zhí)行GB6222《工業(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程》的規(guī)定,防止可燃氣體在爐膛內聚集、爆炸。

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