煤炭加工與綜合利用循環(huán)流化床鍋爐爆燃解決辦法及原因

　　造成爆燃循環(huán)流化床鍋爐不僅節(jié)能，而且是一種潔凈燃煤設(shè)備，因此，在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。由于國(guó)內(nèi)對(duì)循環(huán)流化床的研究起步較晚，有些鍋爐設(shè)計(jì)的安全性能尚有欠缺，加上運(yùn)行操作的疏漏，啟動(dòng)時(shí)容易造成風(fēng)室、風(fēng)道、旋風(fēng)分離器及水平煙道內(nèi)的可燃?xì)怏w及積灰中的碳粉爆燃引起事故。

　　/h中壓循壞流化床鍋爐（以下簡(jiǎn)稱CFBCB）在熱啟動(dòng)過(guò)程中，尾部煙道內(nèi)的氣體和碳粉突然爆燃，造成左側(cè)爐墻倒塌和一人受傷的事故。1995年上半年山東協(xié)莊煤礦電廠和河北章村煤礦電廠的75/中壓CFBCB在熱啟動(dòng)過(guò)程中，風(fēng)室和風(fēng)道內(nèi)分別發(fā)生了爆燃造成風(fēng)室和風(fēng)道炸裂。1992年11月，新疆吉木乃發(fā)電廠的1臺(tái)10t/低壓流化床鍋爐，尾部煙道發(fā)生爆燃，造成尾部所有人孔門被炸開(kāi)。

　　在壓火過(guò)程中，可燃?xì)怏w逐漸擴(kuò)散到煙道、風(fēng)室和風(fēng)道內(nèi)，并達(dá)到較高的濃度。鍋爐熱啟動(dòng)時(shí)，雖然引風(fēng)機(jī)提前啟動(dòng)能排除爐膛和煙道內(nèi)的部分氣體，但是由于床體內(nèi)厚度為450~550mm物料層的阻隔，風(fēng)室及風(fēng)道內(nèi)的氣體被引風(fēng)機(jī)抽出的極少，有時(shí)其中可燃?xì)怏w的濃度還會(huì)保持相當(dāng)高的水平。當(dāng)一次風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，就會(huì)推動(dòng)風(fēng)室及風(fēng)道內(nèi)的可燃?xì)怏w流入床體。如果可燃?xì)怏w和一次風(fēng)中的氧形成的混合氣體達(dá)到爆炸濃度，遇到床體900C的高溫物料時(shí)就會(huì)發(fā)生爆燃。

    1爆燃原因分析可燃?xì)怏w爆燃。為了防止循環(huán)物料的泄漏，CFBCB的爐膛受熱面設(shè)計(jì)為膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，使?fàn)t膛封閉嚴(yán)密。在燃燒過(guò)程中，床面上靜態(tài)高度為450~550mm的熱物料中的可燃成份占3%~5%.在處理一些應(yīng)急情況時(shí)，床體物料溫度必須保持在900*C左右，由于壓火的需要，整個(gè)鍋爐封閉嚴(yán)密，床體上大量的碳在高溫缺氧的情況下生成CO.另外，當(dāng)需要較長(zhǎng)時(shí)間壓火時(shí)，必須在床面上加上部分煙煤，在高溫的作用下，煙煤中的揮發(fā)分析出，更加了爐膛中可燃?xì)怏w的濃度。

　　殘存點(diǎn)火油引起的爆燃。采用風(fēng)室內(nèi)預(yù)熱煙氣方式點(diǎn)火的CFBCB點(diǎn)火油槍布置在風(fēng)室內(nèi)。當(dāng)點(diǎn)火不成功時(shí)，有一部分點(diǎn)火油就沉積在風(fēng)室內(nèi)。如果沒(méi)有及時(shí)采取措施清除殘油，這些油則會(huì)在風(fēng)室內(nèi)逐漸揮發(fā)，當(dāng)再次點(diǎn)燃時(shí)，就可能尾部積灰中的碳粉引起的爆燃。鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，尾部煙道常有大量的積灰，特別是*n*型布置的鍋爐水平煙道部位更易積灰。積灰中的含碳量達(dá)到25%，在可燃?xì)怏w引燃的情況下，積灰中的碳粉即會(huì)爆燃，導(dǎo)致尾部煙道炸毀。

　　2預(yù)防爆燃的措施爆燃是一種急劇氧化過(guò)程，它需要溫度、氧氣和快速反應(yīng)的可燃物。在CFBCB熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)，溫度和氧氣是必不可少的。為了預(yù)防爆燃，必需將快速氧化反應(yīng)的可燃物（CO、煤的揮發(fā)分、油蒸汽等）在啟動(dòng)前清除掉。

　　2.1設(shè)備的改進(jìn)在風(fēng)室內(nèi)加裝排氣閥。為了在啟動(dòng)前排除風(fēng)室內(nèi)的可燃?xì)怏w，風(fēng)室內(nèi)必需有排氣通道。在風(fēng)室最高位置沿橫斷面長(zhǎng)邊上每隔12m接一個(gè)通向風(fēng)室外的DN100mm的排氣閥，見(jiàn)。

　　風(fēng)室下部加裝集油放油裝置。對(duì)于風(fēng)室內(nèi)點(diǎn)火的CFBCB，可在風(fēng)室的最下部加裝集油斗，并用管閥連接，通至風(fēng)室外，以便及時(shí)排除積油，見(jiàn)。

　　風(fēng)室加裝防爆門。對(duì)于風(fēng)室內(nèi)點(diǎn)火的CFBCB，可在風(fēng)室側(cè)壁加裝防爆門，以保證點(diǎn)火過(guò)程的安全，見(jiàn)。

　　2.2操作措施鍋爐啟停必需嚴(yán)格按照規(guī)程操作。

　　鍋爐啟動(dòng)前，必須把尾部煙道的積灰徹底清理干凈。

　　鍋爐啟動(dòng)前，同時(shí)打開(kāi)空氣預(yù)熱器空氣側(cè)的人孔門和風(fēng)室上所加裝的排氣閥，利用自然通風(fēng)清除風(fēng)室內(nèi)和風(fēng)道中的可燃?xì)怏w。在熱啟動(dòng)前，同時(shí)打開(kāi)尾部煙道煙氣側(cè)低位的人孔門和最高位的人孔門，用以清除尾部煙道的可燃?xì)怏w。

　　啟動(dòng)時(shí)要將上述人孔門和閥門全部關(guān)閉。

　　全自動(dòng)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)，點(diǎn)火前要嚴(yán)格檢查點(diǎn)火器的可靠性、油閥執(zhí)行器和控制系統(tǒng)的配合情況，并模擬啟動(dòng)，以保證啟動(dòng)的安全性。

　　3結(jié)語(yǔ)對(duì)循環(huán)流化床鍋爐，根據(jù)上述方法在設(shè)計(jì)和操作上進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)和完善后，將會(huì)大大提高鍋爐的運(yùn)行安全性。這幾種改進(jìn)方案不但適用于新疆焦煤集團(tuán)電力公司的循環(huán)流化床鍋爐，也適用于國(guó)內(nèi)類似的循環(huán)流化床鍋爐。