鍋爐風(fēng)道爆燃或二次燃燒的原因與處理

鍋爐風(fēng)道爆燃或二次燃燒的原因與處理事故現(xiàn)象：a爐膛壓力急劇呈正壓升高和擺動(dòng)，MFT保護(hù)動(dòng)作，嚴(yán)重時(shí)煙風(fēng)道開(kāi)裂破損。b鍋爐一、二次風(fēng)壓急劇升高，然后接著又因迅速泄壓而下降。c氧量不正常地迅速下降，甚至被瞬間消耗為零。d引風(fēng)機(jī)電流增大并快速波動(dòng)，其他正壓側(cè)風(fēng)機(jī)電流也伴隨有急劇擺動(dòng)。e煙風(fēng)道開(kāi)裂處和原有不嚴(yán)密地點(diǎn)冒出煙氣，伴隨有劇烈響動(dòng)。f汽溫、汽壓瞬間呈現(xiàn)脈動(dòng)式升高和后期斷煤后的衰減，汽輪機(jī)打閘前電負(fù)荷和蒸汽流量瞬間升高，凝汽器真空或排汽壓力略有擺動(dòng)。

造成煙風(fēng)道爆燃或二次燃燒的主要原因：a點(diǎn)火初期的投煤量太大，或者給煤點(diǎn)床溫低于燃煤著火溫度，形成積碳二次升溫的爆燃。b煤油混燒過(guò)程中油燃燒器霧化不好或者端部漏油，點(diǎn)火風(fēng)道或床上油槍滅火后通風(fēng)不徹底形成油氣在爐內(nèi)聚集。c料層厚度、燃料粒度和篩分等異常產(chǎn)生流化不良、溝流、分層、床壓失穩(wěn)等問(wèn)題，或者爐本體通風(fēng)量不足，形成殘余細(xì)煤粉或可燃?xì)怏w在爐內(nèi)的殘留。d運(yùn)行過(guò)程中長(zhǎng)期處于較低的風(fēng)煤比，燃燒不夠充分。e分離器因結(jié)構(gòu)損傷或設(shè)計(jì)性能不良，造成飛灰循環(huán)效率低下，使得未燃盡成分在尾部煙道留存。f尾部煙道吹灰系統(tǒng)故障或長(zhǎng)時(shí)間未及時(shí)吹灰，沒(méi)有清理好管壁和煙風(fēng)道、預(yù)熱器、除塵器附近的附著可燃物。g物料循環(huán)系統(tǒng)分離器、返料器等故障，產(chǎn)生大量細(xì)灰和新鮮燃料涌入爐膛。h非正常壓火恢復(fù)啟動(dòng)過(guò)程中，未及時(shí)進(jìn)行煙風(fēng)道瓦斯放散工作且沒(méi)有及時(shí)引風(fēng)抽排煙氣，有時(shí)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)順序有誤時(shí)會(huì)產(chǎn)生這種爆燃或二次燃燒情況。i煤質(zhì)變動(dòng)很大，而燃燒調(diào)整又不及時(shí)，造成燃盡不充分且爐內(nèi)各處溫度異常變化，局部又有低溫不燃和高溫、明火交替攢動(dòng)的條件。j燃料水分高呈嚴(yán)重潮濕狀態(tài)，著火推遲且燃燒不完全。k摻燒燃?xì)獾腃FB鍋爐的燃?xì)庀到y(tǒng)向爐內(nèi)的異常泄漏。l在熱態(tài)停爐期間沒(méi)有充分冷卻，使空氣竄入充滿(mǎn)可燃成分的爐內(nèi)。m停爐時(shí)爐溫很高且氧量很低，未經(jīng)充分通風(fēng)和減煤，停爐后爐本體嚴(yán)密性也較差。處理方法：煙風(fēng)道爆燃或二次燃燒是一種極其惡性的鍋爐事故，輕則煙風(fēng)道破裂需要修補(bǔ)，重則會(huì)造成人身傷亡。尾部煙道二次燃燒更多的時(shí)候，會(huì)直接導(dǎo)致省煤器、空氣預(yù)熱器甚至除塵器的損毀，這樣的事故屢見(jiàn)不鮮。對(duì)CFB來(lái)說(shuō)，沒(méi)有良好的流態(tài)化過(guò)程就不能保證后續(xù)燃燒狀態(tài)的安全可靠，也非常忌諱點(diǎn)火啟動(dòng)過(guò)程中和低負(fù)荷下強(qiáng)行給煤或大量投煤，此時(shí)最容易產(chǎn)生燒不透的低燃盡率情形，會(huì)在爐內(nèi)大量聚集可燃?xì)怏w和未燃盡碳粒，在所處的局部相對(duì)高溫條件下，很容易達(dá)到氣體燃點(diǎn)而產(chǎn)生爆燃和尾部煙道的二次燃燒，這是避免此類(lèi)事故的最大關(guān)鍵點(diǎn)。為此，我們必須將所有影響到料層流化的因素逐一消除，使之能夠在合適的溫度和風(fēng)煤比條件下，達(dá)到隨時(shí)可以消化對(duì)應(yīng)的燃料量，將燃燒強(qiáng)度超過(guò)最低允許的充分燃盡和安全著火的程度，這是最起碼的前提。在料層中如果長(zhǎng)期處于500～700℃低溫下的煤油混燒階段，燃燒的強(qiáng)度會(huì)降低很多且燃盡率極低，可燃物的聚集在所難免，而沉積在尾部煙道的附著細(xì)微固體可燃物最容易形成二次燃燒。運(yùn)行和啟動(dòng)過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)尾部煙道得吹灰操作，盡量縮短煤油混燒時(shí)間，在低床溫下不能貿(mào)然增加給煤量，經(jīng)反復(fù)嘗試而床溫未有效上升，而氧量的下降也不明顯時(shí)，應(yīng)該及時(shí)中斷投煤。當(dāng)油燃燒器霧化不好甚至直接向爐內(nèi)、耐火保溫層和風(fēng)道里漏油時(shí)，易燃的油氣自然是爆燃的敏感條件。采用蒸汽或氣體霧化時(shí)，要注意霧化介質(zhì)壓力、流量和溫度的保證；對(duì)于那些機(jī)械霧化的油燃燒器來(lái)說(shuō)，良好的霧化噴嘴質(zhì)量、合適的油量控制、足夠的燃油壓力、清潔的油質(zhì)、較低的燃油粘稠度、爐外每個(gè)油槍的合格霧化試驗(yàn)、旋風(fēng)片的匹配和油二次風(fēng)的合理配風(fēng)等等，都是保證其霧化的關(guān)鍵。滅火后要及時(shí)對(duì)油槍進(jìn)行吹掃，啟動(dòng)前要對(duì)油系統(tǒng)進(jìn)行充分循環(huán)和適度的油溫加熱或冷卻，油溫太低容易凝固；太高又容易爐外著火。油燃燒器和油系統(tǒng)的密封可靠性是消除油泄漏的關(guān)鍵，其中最常見(jiàn)的油角閥的內(nèi)漏問(wèn)題。一是閥門(mén)質(zhì)量或者油閥開(kāi)關(guān)不到位、關(guān)不嚴(yán)的問(wèn)題，二是燃油雜質(zhì)造成閥芯卡澀的問(wèn)題，更可笑的是有時(shí)會(huì)出現(xiàn)油燃燒器槍頭脫落或者霧化片未裝的笑話(huà)。在極端情況下，由于配風(fēng)不良、火嘴根部留存殘油問(wèn)題，以及油火焰切角過(guò)大，或者燃燒器端部與旋流片對(duì)位靠后，都會(huì)使燃油產(chǎn)生錯(cuò)位著火，造成油火焰對(duì)油槍的燒損，嚴(yán)重時(shí)會(huì)在極端高溫下燒崩、烤裂油燃燒器管材，產(chǎn)生大量的漏油，使得點(diǎn)火風(fēng)道和燃燒室聚集大量油氣而導(dǎo)致意外爆燃。摻燒燃?xì)獾腃FB鍋爐，應(yīng)設(shè)法保證外來(lái)燃?xì)庀到y(tǒng)的密封性和氣源穩(wěn)定性。使用時(shí)，必須等爐膛溫度整體超過(guò)800℃以上時(shí)，才可以適量地投入燃?xì)?，然后隨著鍋爐熱負(fù)荷的逐漸升高而逐漸加大入爐燃?xì)饬?，?yán)禁在低爐溫下引入爐內(nèi)。啟停爐階段，要充分注意按程序要求進(jìn)行系統(tǒng)和局部的瓦斯及時(shí)放散、惰性氣體與可燃?xì)怏w的置換、氣源壓力的保證和流量的穩(wěn)定等各個(gè)必要操作，并對(duì)燃?xì)獾某煞趾陀嘘P(guān)參數(shù)在線(xiàn)檢測(cè)。停爐維護(hù)時(shí)要嚴(yán)格執(zhí)行燃?xì)鈾z修工藝，工作人員需佩戴安全防護(hù)服，工作時(shí)隨時(shí)用檢測(cè)表計(jì)檢查設(shè)備和環(huán)境的瓦斯?jié)舛?，定期校?yàn)瓦斯測(cè)量裝置的精度，避免人身中毒事件和意外爆炸事故的發(fā)生。對(duì)于大中型CFB機(jī)組，我們不推薦壓火啟動(dòng)。非要進(jìn)行壓火啟動(dòng)時(shí)，需要關(guān)注壓火操作的正確性。首先是壓火恢復(fù)啟動(dòng)前要檢查，必須有合適的料層厚度和足夠的床溫以及易燃引子煤的保證。準(zhǔn)備壓火時(shí)，要保證該鍋爐已經(jīng)在40%以上負(fù)荷至少運(yùn)行了45分鐘以上，然后在830～880℃范圍內(nèi)根據(jù)煤質(zhì)特點(diǎn)選擇停風(fēng)機(jī)時(shí)的合理床層溫度，太高了容易在悶住料層以后產(chǎn)生低溫結(jié)焦；太低了又一時(shí)點(diǎn)不著火而可能產(chǎn)生后期爆燃的問(wèn)題。另外，操作要十分緊湊利落，加減風(fēng)與給煤配合默契，分幾個(gè)臺(tái)階對(duì)床壓風(fēng)壓進(jìn)行暫短過(guò)度保持和漸次升高，同時(shí)關(guān)注氧量、風(fēng)壓和床溫的變化趨勢(shì)，太低床溫的強(qiáng)制給煤恢復(fù)性啟動(dòng)遲早會(huì)出事故的。壓火操作前最好做好風(fēng)煙道瓦斯放散，沒(méi)有放散系統(tǒng)的建議加裝，且保證放散管高度足夠高，利用放散系統(tǒng)蓄存熱量的上升趨勢(shì)的自拔力推動(dòng)來(lái)排出殘余瓦斯。正常停爐過(guò)程中，要求在斷煤后按照最低完全流化風(fēng)量控制料層可靠流化，降低二次風(fēng)量，并保持循環(huán)返料的正常進(jìn)行。在通風(fēng)冷卻過(guò)程中始終保持汽水系統(tǒng)的封閉，汽包壓力盡可能維持好不降低太多，防止飽和溫度下降過(guò)快水冷壁汽化形成大的汽包壁溫差，回避汽包和水冷壁的的溫差應(yīng)力問(wèn)題。當(dāng)爐內(nèi)最高煙氣溫度低于400℃、且爐內(nèi)煙氣氧量高于18%以上時(shí)，即可及時(shí)停止風(fēng)機(jī)并保持煙風(fēng)道的停爐后封閉狀態(tài)，維持保溫保壓。啟動(dòng)點(diǎn)火時(shí)，根據(jù)煤質(zhì)著火溫度和爐型，在420℃以上的料層溫度下，選擇可以安全引燃所用煤種的適當(dāng)溫度來(lái)點(diǎn)火。如果煤質(zhì)資料缺乏又不能確認(rèn)的話(huà)，可以在500℃以上來(lái)投煤，保證流化良好，多次點(diǎn)動(dòng)試投，并保證投煤時(shí)返料溫度也非常接近主流化層床溫。返料溫度和床溫的持續(xù)上升、氧量的連續(xù)降低表明流化和著火狀態(tài)無(wú)恙。此時(shí)，才可以按小煤量持續(xù)給煤，然后增加煤量。在初期點(diǎn)火和低負(fù)荷下，由于床溫相對(duì)較低其燃料的“消化”能力有限，需要在總體加煤的過(guò)程中，也需要在中間階段根據(jù)床溫和床溫的變化速率，適時(shí)地增減煤量和風(fēng)量，控制住床溫800～950℃的合理范圍，避免意外超溫和低溫滅火、異常爆燃。啟動(dòng)的另一方面關(guān)鍵，是要控制溫升率適當(dāng)。在熱態(tài)停爐期間，要等爐內(nèi)充分冷卻至150℃以下煙溫后，才能先