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，MFT保護動作，嚴重時煙風(fēng)道開裂破損。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)機電流增大并快速波動，其他正壓側(cè)風(fēng)機電流也伴隨有急劇擺動。e煙風(fēng)道開裂處和原有不嚴密地點冒出煙氣，伴隨有劇烈響動。f汽溫、汽壓瞬間呈現(xiàn)脈動式升高和后期斷煤后的衰減，汽輪機打閘前電負荷和蒸汽流量瞬間升高，凝汽器真空或排汽壓力略有擺動。

造成煙風(fēng)道爆燃或二次燃燒的主要原因：a點火初期的投煤量太大，或者給煤點床溫低于燃煤著火溫度，形成積碳二次升溫的爆燃。b煤油混燒過程中油燃燒器霧化不好或者端部漏油，點火風(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)等問題，或者爐本體通風(fēng)量不足，形成殘余細煤粉或可燃氣體在爐內(nèi)的殘留。d運行過程中長期處于較低的風(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)故障或長時間未及時吹灰，沒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)生大量細灰和新鮮燃料涌入爐膛。h非正常壓火恢復(fù)啟動過程中，未及時進行煙風(fēng)道瓦斯放散工作且沒有及時引風(fēng)抽排煙氣，有時風(fēng)機啟動順序有誤時會產(chǎn)生這種爆燃或二次燃燒情況。i煤質(zhì)變動很大，而燃燒調(diào)整又不及時，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、明火交替攢動的條件。j燃料水分高呈嚴重潮濕狀態(tài)，著火推遲且燃燒不完全。k摻燒燃氣的CFB鍋爐的燃氣系統(tǒng)向爐內(nèi)的異常泄漏。l在熱態(tài)停爐期間沒有充分冷卻，使空氣竄入充滿可燃成分的爐內(nèi)。m停爐時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，重則會造成人身傷亡。尾部煙道二次燃燒更多的時候，會直接導(dǎo)致省煤器、空氣預(yù)熱器甚至除塵器的損毀，這樣的事故屢見不鮮。對CFB來說，沒有良好的流態(tài)化過程就不能保證后續(xù)燃燒狀態(tài)的安全可靠，也非常忌諱點火啟動過程中和低負荷下強行給煤或大量投煤，此時最容易產(chǎn)生燒不透的低燃盡率情形，會在爐內(nèi)大量聚集可燃氣體和未燃盡碳粒，在所處的局部相對高溫條件下，很容易達到氣體燃點而產(chǎn)生爆燃和尾部煙道的二次燃燒，這是避免此類事故的最大關(guān)鍵點。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，達到隨時可以消化對應(yīng)的燃料量，將燃燒強度超過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。在料層中如果長期處于500～700℃低溫下的煤油混燒階段，燃燒的強度會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微固體可燃物最容易形成二次燃燒。運行和啟動過程中，要加強對尾部煙道得吹灰操作，盡量縮短煤油混燒時間，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，應(yīng)該及時中斷投煤。當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，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，要注意霧化介質(zhì)壓力、流量和溫度的保證；對于那些機械霧化的油燃燒器來說，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、爐外每個油槍的合格霧化試驗、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。滅火后要及時對油槍進行吹掃，啟動前要對油系統(tǒng)進行充分循環(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，其中最常見的油角閥的內(nèi)漏問題。一是閥門質(zhì)量或者油閥開關(guān)不到位、關(guān)不嚴的問題，二是燃油雜質(zhì)造成閥芯卡澀的問題，更可笑的是有時會出現(xiàn)油燃燒器槍頭脫落或者霧化片未裝的笑話。在極端情況下，由于配風(fēng)不良、火嘴根部留存殘油問題，以及油火焰切角過大，或者燃燒器端部與旋流片對位靠后，都會使燃油產(chǎn)生錯位著火，造成油火焰對油槍的燒損，嚴重時會在極端高溫下燒崩、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。摻燒燃氣的CFB鍋爐，應(yīng)設(shè)法保證外來燃氣系統(tǒng)的密封性和氣源穩(wěn)定性。使用時，必須等爐膛溫度整體超過800℃以上時，才可以適量地投入燃氣，然后隨著鍋爐熱負荷的逐漸升高而逐漸加大入爐燃氣量，嚴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行系統(tǒng)和局部的瓦斯及時放散、惰性氣體與可燃氣體的置換、氣源壓力的保證和流量的穩(wěn)定等各個必要操作，并對燃氣的成分和有關(guān)參數(shù)在線檢測。停爐維護時要嚴格執(zhí)行燃氣檢修工藝，工作人員需佩戴安全防護服，工作時隨時用檢測表計檢查設(shè)備和環(huán)境的瓦斯?jié)舛?，定期校驗瓦斯測量裝置的精度，避免人身中毒事件和意外爆炸事故的發(fā)生。對于大中型CFB機組，我們不推薦壓火啟動。非要進行壓火啟動時，需要關(guān)注壓火操作的正確性。首先是壓火恢復(fù)啟動前要檢查，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。準備壓火時，要保證該鍋爐已經(jīng)在40%以上負荷至少運行了45分鐘以上，然后在830～880℃范圍內(nèi)根據(jù)煤質(zhì)特點選擇停風(fēng)機時的合理床層溫度，太高了容易在悶住料層以后產(chǎn)生低溫結(jié)焦；太低了又一時點不著火而可能產(chǎn)生后期爆燃的問題。另外，操作要十分緊湊利落，加減風(fēng)與給煤配合默契，分幾個臺階對床壓風(fēng)壓進行暫短過度保持和漸次升高，同時關(guān)注氧量、風(fēng)壓和床溫的變化趨勢，太低床溫的強制給煤恢復(fù)性啟動遲早會出事故的。壓火操作前最好做好風(fēng)煙道瓦斯放散，沒有放散系統(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的自拔力推動來排出殘余瓦斯。正常停爐過程中，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)返料的正常進行。在通風(fēng)冷卻過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)力問題。當爐內(nèi)最高煙氣溫度低于400℃、且爐內(nèi)煙氣氧量高于18%以上時，即可及時停止風(fēng)機并保持煙風(fēng)道的停爐后封閉狀態(tài)，維持保溫保壓。啟動點火時，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溫度來點火。如果煤質(zhì)資料缺乏又不能確認的話，可以在500℃以上來投煤，保證流化良好，多次點動試投，并保證投煤時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)無恙。此時，才可以按小煤量持續(xù)給煤，然后增加煤量。在初期點火和低負荷下，由于床溫相對較低其燃料的“消化”能力有限，需要在總體加煤的過程中，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。啟動的另一方面關(guān)鍵，是要控制溫升率適當。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