為什么循環(huán)流化床鍋爐會(huì)發(fā)生爆燃?

循環(huán)流化床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(dá)到了燃點(diǎn)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(qiáng)烈突破。本文鍋爐防磨防爆網(wǎng)介紹幾種循環(huán)流化床鍋爐易發(fā)生爆燃的情況。

　　一、循環(huán)流化床鍋爐大量返料突入爆燃

　　一般來(lái)說(shuō)，循環(huán)流化床鍋爐都有物料循環(huán)系統(tǒng)。循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行時(shí)，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(shuō)有5~20倍給煤量的返料灰需要經(jīng)過(guò)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(xì)灰，有很好的流動(dòng)性，在返料風(fēng)的吹送下，連續(xù)不斷地進(jìn)入爐膛。運(yùn)行中如果返料風(fēng)過(guò)小，返料器內(nèi)的物料就會(huì)停止流化或流動(dòng)，從而造成返料器堵塞，細(xì)灰會(huì)在返料器內(nèi)堆積，當(dāng)細(xì)灰積累到一定時(shí)，細(xì)灰在自身重量的作用下產(chǎn)生流動(dòng)或者由于操作調(diào)整增大風(fēng)量使物料再次流化，這時(shí)成噸的細(xì)灰在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入爐膛。由于細(xì)灰的表面積大，此時(shí)返料風(fēng)與空氣快速混合充滿爐膛，且細(xì)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。

　　二、揚(yáng)火爆燃

　　如果壓火時(shí)燃料加得多或停的晚，使壓火后床料內(nèi)燃料的含量過(guò)多，這時(shí)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(shí)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(yáng)火時(shí)，隨著風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)，床料開(kāi)始流化，高溫的床料從下面翻出，這時(shí)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(huì)發(fā)生爆燃。個(gè)別司爐工在揚(yáng)火時(shí)怕床溫降得過(guò)快造成滅火，在啟風(fēng)機(jī)前先加入少量的燃料，新進(jìn)入爐膛的燃料不但會(huì)揮發(fā)出可燃性氣體，同時(shí)會(huì)有大量的煤粉參與燃燒，這樣不但會(huì)增大產(chǎn)生爆燃的機(jī)率，還會(huì)加劇爆燃的強(qiáng)度。

　　三、油氣爆燃

　　循環(huán)流化床鍋爐一般采用柴油點(diǎn)火，點(diǎn)火過(guò)程中因?yàn)橛椭械碾s質(zhì)、點(diǎn)火風(fēng)的調(diào)配、油壓太低等因素常會(huì)發(fā)生油槍滅火。滅火后，如果沒(méi)及時(shí)發(fā)現(xiàn)、關(guān)閉油閥，被霧化的燃油會(huì)繼續(xù)噴進(jìn)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(shí)如果再次點(diǎn)火或遇到其它明火，就會(huì)產(chǎn)生整個(gè)系統(tǒng)的爆燃。 2000年8月19日5點(diǎn)14分，平煤集團(tuán)公司一自備電廠的35t/h循環(huán)流化床鍋爐開(kāi)始點(diǎn)火，油壓在1.2~1.6MPa時(shí)，兩支點(diǎn)火油槍霧化著燃油噴燃進(jìn)入爐膛，450~500mm厚的底料開(kāi)始流化預(yù)熱，5點(diǎn)24分，即點(diǎn)火10min后，發(fā)現(xiàn)床溫開(kāi)始下降，司爐工檢查發(fā)現(xiàn)兩支點(diǎn)火槍已熄火，立即又用火把再次點(diǎn)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)，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(fēng)系統(tǒng)短路，需進(jìn)行停爐處理。

　　事后分析循環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)生爆燃的原因有以下幾方面：

　　1、油槍霧化不良，噴咀堵塞，油燃燒不充分，爐膛內(nèi)有大量的油蒸汽。 所以，這次爆燃是由油槍供油中斷滅火，大量油氣充滿燃燒于煙風(fēng)系統(tǒng)中，可燃?xì)怏w溫度達(dá)到了燃點(diǎn)，遇到明火發(fā)生的劇烈爆燃。

　　2、點(diǎn)火風(fēng)的調(diào)配不適與油壓太低，造成噴油中斷滅火，滅火后沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)或發(fā)現(xiàn)后沒(méi)有采取措施再次點(diǎn)火而發(fā)生循環(huán)流化床鍋爐爆燃的原因。

　　3、司爐工責(zé)任心不強(qiáng)。點(diǎn)火前沒(méi)有認(rèn)真試驗(yàn)點(diǎn)火槍的霧化情況，在發(fā)生點(diǎn)火中斷的情況下，沒(méi)進(jìn)行認(rèn)真檢查處理而再次對(duì)循環(huán)流化床鍋爐點(diǎn)火，是造成循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi)超標(biāo)的油煙濃度遇到明火發(fā)生爆燃事故的直接原因。

    四、煙道內(nèi)可燃物再燃

    在循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中，有時(shí)可能發(fā)生煙道內(nèi)可燃物再燃事故，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)以下現(xiàn)象：排煙溫度急劇增加，一、二次風(fēng)出口溫度也隨之升高，煙道內(nèi)及燃燒室內(nèi)的負(fù)壓急劇變化甚至變?yōu)檎龎?煙囪內(nèi)冒黑煙，從引風(fēng)機(jī)殼體不嚴(yán)處向外冒煙或向外噴火星等。

    出現(xiàn)這種問(wèn)題的原因主要有：循環(huán)流化床鍋爐燃燒調(diào)整不當(dāng)，配風(fēng)不合理，導(dǎo)致可燃物進(jìn)入煙道;爐膛負(fù)壓過(guò)大，將未燃盡的可燃物抽入煙道;返料裝置堵灰使分離器效率下降，致使未燃盡顆粒填接進(jìn)入煙道。