循环流化床锅炉爆燃原因及解决办法

循环流化床锅炉爆燃原因及解决办法

　　年毕业于阜新矿院机械二系机电工程专业，新疆焦煤集团工程师；电话：0991-2939015.造成爆燃循环流化床锅炉不仅节能，而且是一种洁净燃煤设备，因此，在国内外得到广泛应用。由于国内对循环流化床的研究起步较晚，有些锅炉设计的安全性能尚有欠缺，加上运行操作的疏漏，启动时容易造成风室、风道、旋风分离器及水平烟道内的可燃气体及积灰中的碳粉爆燃引起事故。

　　/h中压循坏流化床锅炉（以下简称CFBCB）在热启动过程中，尾部烟道内的气体和碳粉突然爆燃，造成左侧炉墙倒塌和一人受伤的事故。1995年上半年山东协庄煤矿电厂和河北章村煤矿电厂的75/中压CFBCB在热启动过程中，风室和风道内分别发生了爆燃造成风室和风道炸裂。1992年11月，新疆吉木乃发电厂的1台10t/低压流化床锅炉，尾部烟道发生爆燃，造成尾部所有人孔门被炸开。

　　1爆燃原因分析可燃气体爆燃。为了防止循环物料的泄漏，CFBCB的炉膛受热面设计为膜式水冷壁结构，使炉膛封闭严密。在燃烧过程中，床面上静态高度为450~550mm的热物料中的可燃成份占3%~5%.在处理一些应急情况时，床体物料温度必须保持在900*C左右，由于压火的需要，整个锅炉封闭严密，床体上大量的碳在高温缺氧的情况下生成CO.另外，当需要较长时间压火时，必须在床面上加上部分烟煤，在高温的作用下，烟煤中的挥发分析出，更加了炉膛中可燃气体的浓度。

　　在压火过程中，可燃气体逐渐扩散到烟道、风室和风道内，并达到较高的浓度。锅炉热启动时，虽然引风机提前启动能排除炉膛和烟道内的部分气体，但是由于床体内厚度为450~550mm物料层的阻隔，风室及风道内的气体被引风机抽出的极少，有时其中可燃气体的浓度还会保持相当高的水平。当一次风机启动时，就会推动风室及风道内的可燃气体流入床体。如果可燃气体和一次风中的氧形成的混合气体达到爆炸浓度，遇到床体900C的高温物料时就会发生爆燃。

　　残存点火油引起的爆燃。采用风室内预热烟气方式点火的CFBCB点火油枪布置在风室内。当点火不成功时，有一部分点火油就沉积在风室内。如果没有及时采取措施清除残油，这些油则会在风室内逐渐挥发，当再次点燃时，就可能尾部积灰中的碳粉引起的爆燃。锅炉运行过程中，尾部烟道常有大量的积灰，特别是*n*型布置的锅炉水平烟道部位更易积灰。积灰中的含碳量达到25%，在可燃气体引燃的情况下，积灰中的碳粉即会爆燃，导致尾部烟道炸毁。

　　2预防爆燃的措施爆燃是一种急剧氧化过程，它需要温度、氧气和快速反应的可燃物。在CFBCB热态启动时，温度和氧气是必不可少的。为了预防爆燃，必需将快速氧化反应的可燃物（CO、煤的挥发分、油蒸汽等）在启动前清除掉。

　　2.1设备的改进在风室内加装排气阀。为了在启动前排除风室内的可燃气体，风室内必需有排气通道。在风室最高位置沿横断面长边上每隔12m接一个通向风室外的DN100mm的排气阀，见。

　　风室下部加装集油放油装置。对于风室内点火的CFBCB，可在风室的最下部加装集油斗，并用管阀连接，通至风室外，以便及时排除积油，见。

　　风室加装防爆门。对于风室内点火的CFBCB，可在风室侧壁加装防爆门，以保证点火过程的安全，见。

　　2.2操作措施锅炉启停必需严格按照规程操作。

　　锅炉启动前，必须把尾部烟道的积灰彻底清理干净。

　　锅炉启动前，同时打开空气预热器空气侧的人孔门和风室上所加装的排气阀，利用自然通风清除风室内和风道中的可燃气体。在热启动前，同时打开尾部烟道烟气侧低位的人孔门和最高位的人孔门，用以清除尾部烟道的可燃气体。

　　启动时要将上述人孔门和阀门全部关闭。

　　全自动控制的点火系统，点火前要严格检查点火器的可靠性、油阀执行器和控制系统的配合情况，并模拟启动，以保证启动的安全性。

　　3结语对循环流化床锅炉，根据上述方法在设计和操作上进行适当改进和完善后，将会大大提高锅炉的运行安全性。这几种改进方案不但适用于新疆焦煤集团电力公司的循环流化床锅炉，也适用于国内类似的循环流化床锅炉。