文章分析電廠燃氣鍋爐在運行中發(fā)生回火或脫火,滅火及爐膛爆炸事故維護管理,運行監(jiān)視調整等各方面原因,提出了響應的預防措施,用以提高燃氣鍋爐安全運行控制水平,確保正常運行。
1、燃氣鍋爐的回火,脫火的原因及預防措施
影響回火、脫火的根本原因有:燃氣的流速,燃氣壓力的高低,燃燒配置狀況,結合各電廠燃氣鍋爐燃燒運行中回火或脫火,從實際可以看出,回火或脫火大多數(shù)是調節(jié)燃氣流速,燃氣壓力判斷不準確及燃燒設備配置狀況差別。下面我主要從這兩個方面來分析回火或脫火的原因
1.1回火將燃燒器燒壞,嚴重時還會在燃燒管道內發(fā)生燃氣爆炸,脫火能使燃燒不穩(wěn)定,嚴重時可能導致單只燃燒器或爐膛熄火。氣體燃料燃燒時有一定的速度,當氣體燃料在空氣中的濃度處于燃燒極限濃度范圍內,且可燃氣體在燃燒器出口的流速低于燃燒速度時,火焰就會向燃料來源的方向傳播而產生回火。爐溫越高火焰?zhèn)鞑ニ俣染驮娇欤瑒t越產生回火。反之,當可燃氣體在燃燒器的流速高于燃燒速度時,會使著火點遠離燃燒器而產生脫火,低負荷運行時爐溫偏低,更易產生脫火。例如2#燃氣爐,爐膛內壓力不穩(wěn)定,忽大忽小,煙氣中CO2和O2的表計指示有顯著變化,火焰的長度及顏色均有變化,并且還有一只燃燒器燒壞,說明有回火或脫火現(xiàn)象,影響安全運行,氣體燃料的速度時由壓力轉變而來的,如若氣體管道壓力突然變化或調壓站的調壓器及鍋爐的燃氣調節(jié)閥的特性不佳,便會使入爐的壓力忽高忽低,以及當風量調節(jié)不當?shù)染锌赡茉斐扇紵鞒隹跉饬鞯牟环€(wěn)定,而引起回火或脫火,經以上分析可知,我們采取控制燃氣的壓力,保持在規(guī)定的數(shù)值內,為防止回火或脫火在燃氣管上裝了阻火器,當壓過低時未能及時發(fā)現(xiàn),采取防火器,可使火焰自動熄滅,得到很好效果。
1.2在燃氣鍋爐的燃燒過程中,一旦發(fā)生回火或脫火,應迅速查明原因,及時處理。
1.2.1首先應檢查燃氣壓力正常與否,若壓力過低,應對整個燃氣管道進行檢查,若鍋爐房內總供氣管道壓力降低,先檢查調節(jié)站內調壓器的進氣壓力,發(fā)現(xiàn)降低時及時與供氣站聯(lián)系,要求提高供氣的壓力;若進氣壓力不正常,則應檢查調節(jié)器是否有故障,并及時加以排除,同時可以投入備用調壓器并開啟旁通閥。若采取以上措施仍無效,則應檢查整個燃氣管道中是否有泄漏,應關閉的閥門是否關閉,若僅爐前的燃氣管道壓力降低,則應檢查該段管道上的各閥門是否正常,開度是否合適,是否出現(xiàn)泄漏情況。當燃氣壓力無法恢復到正常值時,應減少運行的燃燒器數(shù)據(jù),降低負荷運行,直至停止鍋爐運行。
1.2.2如若燃壓過高,應分段檢查整個燃氣管道上的各調節(jié)閥是否正常,其次檢查個燃燒器的風門開度是否合適,檢查風道上的總風壓和燃燒器前風壓是否偏高等,并作出相應的調整。
2、燃氣的鍋爐滅火及預防
2.1造成燃起爐膛發(fā)生滅火的原因主要有:鍋爐負荷太大,此時燃燒室溫度低,不利于新進燃料的加熱和著火及穩(wěn)定燃燒;燃料性質發(fā)生變化或燃料短時間中斷;燃燒室負壓太大,致使火焰被拉斷;爐膛嚴重爆破,大量汽水噴入爐內;風量調整不當,如一次風速太大,低負荷時,風量過大等;風機停電,燃料系統(tǒng)出現(xiàn)故障等;燃氣溫度大
2.2爐膛發(fā)生滅火,一般會影響咕嚕的連續(xù)發(fā)力,更主要是如未能及時發(fā)現(xiàn)和處理,容易引起爐內爆炸,例如2#在一次運行的過程中,出現(xiàn)爐內發(fā)暗,由看火孔看不到火焰,滅火報警動作,爐膛負壓突然增大,氣壓、氣溫和蒸汽流量也有不同程度的降低,汽包水位先降后升高,幸虧及時發(fā)現(xiàn)避免了一次爐內爆燃,但也一次3#爐發(fā)現(xiàn)鍋爐滅火較遲,送入爐內的燃氣積至某一時刻,在一瞬間全部起燃,形成強大震動,爐門、防爆門及爐磚噴出爐外,整個鍋爐房充滿煙氣,幸運的是沒有造成人員傷亡、設備損壞,經認真檢查后,重新點火,事后才知道后怕,經上述事例分析可知,在爐膛滅火后,發(fā)現(xiàn)不及時或發(fā)現(xiàn)后沒有立即切斷向爐膛的燃氣供給,而是更加錯誤的增加燃氣,企圖用爆燃的方法挽救滅火,其后果往往和自己的愿望相反,只能招致事故的擴大,造成打炮,使設備損壞和人身傷亡,危害極大。因而我們要盡量避免滅火,但由于種種原因一旦滅火后,絕不能有僥幸的心里繼續(xù)增加向爐內燃氣量,企圖用爆燃而復燃的這種做法是非常錯誤的,應該以正確的方法處理,應立即停止向爐內供應燃氣,將所有的制動改為手動,減少鍋爐給水,控制汽包水位在較低的位置,以免重新點火后水位過高,加大送風量,適當?shù)募哟鬆t膛負壓,通風5—10mm,等排出爐內和煙道內的可燃氣體,根據(jù)實際情況確認后再重新點燃。
3、燃氣鍋爐爆炸及預防
1.運行實踐證明:燃氣鍋爐爐膛爆炸都發(fā)生在鍋爐滅火和點火的過程中,或設備的設計、制造、安裝和檢修質量不良,運行人員技術部熟練,工作疏忽大意,以及在發(fā)現(xiàn)事故時錯誤判斷和錯誤操作等,鍋爐在正常燃燒時,一般不會發(fā)生爆炸。例如山西省潞城市潞寶焦化總公司所屬煤氣發(fā)電廠于2000年9月23日發(fā)生一起鍋爐爐膛爆炸事故,事故造成2人死亡5人重傷3人輕傷,直接經濟損失49.42萬元,此事故為點火發(fā)生爆炸。
1.1火電事故中,爐膛爆炸危險極大,是嚴重的鍋爐事故,爐膛爆炸時,爐內有強烈的爆炸聲,火焰會從防爆門、看火孔等處向外噴出,爐膛壓力迅速增大,輕則使爐膛裂縫、水冷壁變形,重則使爐腔、爐頂崩塌、構架彎曲、拉破管子和聯(lián)箱間焊口,引起受熱面嚴重損壞。
1.2造成爐膛爆炸的主要是鍋爐熄滅后沒有及時切斷氣源,氣繼續(xù)噴入爐膛,在滅火后的高溫作用下,由于自燃而產生爆炸;點火時,先通入煤氣,使爐膛在點火前已充滿燃氣,當投入點火裝置時,火焰迅速傳播引起整個爐膛內爆炸。
1.3鍋爐爆炸事故的處理:發(fā)生了爆炸后,則應立即停止向爐腔供應燃氣,并停下風機,嚴閉風道擋板,對鍋爐進行全面的檢查,如有損壞則應修復后方可點火。如無損壞,將開始的人孔、看火門等關閉后點火?;謴驼_\行。如發(fā)現(xiàn)煙道中仍有火苗,應進行消防撲火,經仔細檢查,確認煙道中(主要是省煤器和空氣預熱器)已無火苗,可以小心的起送風機,逐漸開啟擋板,煙道中必須先通風5—10mm,以排除爐膛內可能存在的可燃氣體,點火時,應及時停止點大,在充分通風后,再重新按步驟點火,嚴格執(zhí)行運行操作規(guī)程。
4、煙道再燃燒及預防
1.導致煙道在燃燒是一些在爐膛內沒有完全燃燒的可燃氣體,積存煙道內,在一定條件后,在尾部煙道重新著火燃燒,產生的原因有:燃燒過程中調整不妥,使可燃氣體積存在尾部煙道內,造成在燃燒的條件;燃燒室上部負壓太大,使未燃盡的氣體被帶到煙道內;煙道漏風;點火初期和低負荷運行時,因燃燒室溫度低,風與燃氣配合不當,造成大量的可燃氣體積存在煙道內;滅火后時間過長或在運行中燃燒室空氣嚴重不足。
1.1煙道再燃會使煙道內的溫度過熱,蒸汽溫度及排煙溫度急劇升高,排煙溫度最高可達300—400℃;爐膛燃燒不穩(wěn)定,煙道和爐膛負壓波動大活出現(xiàn)正壓,煙道阻力增大,從煙道門孔引風機軸封或不嚴密處向外冒煙和火星,同時引風機軸承溫度升高;氧量表或二氧化碳指示不正常,煙囪冒黑煙;再熱氣溫,省煤器出口溫度,熱風溫度全部或部分上升,蒸汽流量和氣壓均下降。
1.2防止煙道再燃燒的措施:當發(fā)現(xiàn)煙道再燃燒,亦即發(fā)現(xiàn)煙道內的溫度和排煙溫度不正常升高時,而氣壓和蒸發(fā)量有所下降,決不可盲目的增加燃氣量,必要時可降低負荷運行。如果省煤器空氣預熱器或煙道內煙溫迅速上升,并且有再燃燒現(xiàn)象,應立即停止向燃燒室供應燃氣,停止風機,關閉煙道和空氣擋板,使鍋爐處于密封狀態(tài),開啟吹灰蒸汽或滅火蒸汽進行滅火。必要時打開汽包至省煤器的再循環(huán)門,打開熱氣硫水門,以便保證過熱器、省煤器、空氣預熱器不致因高溫熱燒壞。當煙道再燃燒完全消除后,再進行通風5—10mm,對煙道受熱面應做全面檢查,確定并且具備點火條件,才能重新點火。
為了有效防止燃氣鍋爐燃燒事故(回火或脫火、滅火、爆炸、煙道再燃燒)除在安裝維修、維護管理、運行調整等方面采用以上措施,還要對燃氣鍋爐的安全技術條件方面加以注意:1、燃燒器的布置應使爐膛火焰充滿度好,噴嘴與爐膛出口、四壁及爐底有合適的距離,火焰有足夠長且不受四壁干擾,,不能觸及受熱面管子,有多個燃燒器時,安裝時燃燒器間距能保證火焰不相互干擾。2、爐膛封閉良好,否則應加固處理,設備裝設的防爆門應靈活可靠。3、燃氣管線所設調壓器,快速切斷電磁閥檢漏裝置,燃氣止回閥,流量調節(jié)閥,壓力檢測裝置,疏水閥應運行可靠。4、燃燒器能保證燃氣與空氣均與的混合,空氣、燃氣比例可調,高負荷不脫火,低負荷不回火。5、空氣管線流量調節(jié)閥和壓力測量裝置應運行可靠。6、燃料自動撿漏系統(tǒng)、自動點火、熄火保護、安全聯(lián)鎖保護、燃燒負荷控制等裝置缺陷應及時檢查更換。特別要求運行人員在處理事故中,應以認真負責的態(tài)度,始終保持頭腦清醒,沉著冷靜,判斷正確,迅速果斷的將事故消滅在萌芽狀態(tài),只要找到燃燒事故根本原因,采取行之有效的預防措施,就能從根本上解決燃燒事故問題,有效的防止燃燒事故的發(fā)生。
參考文獻:
1、鍋爐設備運行技術 北京:中國電力出本社
2、工業(yè)鍋爐技術標準規(guī)范應用大全 北京:中國建筑工業(yè)出版社
3、鍋爐設備及運行
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