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燃氣鍋爐特有的事故原因 、處理及預防

2017-11-18  來自: 肇慶市牧研機械有限公司 瀏覽次數:1312

 按照國家 “十一五 ”規劃要求 , 近幾年來各事業和企業單位的煤耗高 、污染嚴重的供熱鍋爐已逐漸被淘汰, 由清潔環保的燃氣鍋爐所替代 。但由于運行經驗不足 , 安裝質量、設備制造質量不良等各種原因 ,社會上的燃氣鍋爐爆炸等事故時有發生 ,它不僅造成經濟方面較大損失, 而且使人們的生命受到威脅 。因此 , 研究燃氣鍋爐爆炸等危險性及其預防措施對社會各燃氣鍋爐用戶都是十分必要的。

 、燃氣鍋爐及其應用

 燃氣鍋爐包括燃氣燃燒設備和鍋爐本體兩個系統 。燃氣燃燒設備主要指爐膛和燃燒器 , 也包括其他與燃燒過程有關的設備 , 它的主要作用是將一定數量的可燃氣體和空氣通入燃燒設備中, 通過可燃氣體的燃燒將化學能轉變為熱能,給鍋爐本體提供持續的熱能。鍋爐本體就是借助燃燒設備提供的熱能將水轉化為水蒸汽 , 使其成為一定數量和質量 ( 壓力和濕 度 ) 的蒸汽 。整個鍋爐生產過程就是將一定數量的可燃氣體和相應數量的空氣送入爐內燃燒, 燃燒所發出的熱量傳遞給水 , 使水在定壓下汽化而形成一定壓力和溫度的水蒸汽。

燃氣鍋爐作為一種產生熱能和動力的工藝設備 ,廣泛地應用于電力、機械 、化工 、紡織及造紙等工業部門及賓館 、居民區采暖供熱等方面 。氣鍋爐已經逐步進入人們生活的周圍 。

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 、燃氣鍋爐特有的事故

燃氣鍋爐的事故也是多種多樣的 ,除發生燃煤蒸汽或熱水鍋爐的事故外,還可能發生其特有的事故 ,這類事故通常包括爐膛及煙道爆炸事故、二次燃燒事故 、鍋爐熄火事故 、鍋爐著火事故等 


 (一) 爐膛及煙道爆炸事故

 爐膛及煙道爆炸是燃氣鍋爐中常見事故 。這種事故在點火或運行中都可能發生 ,尤其是在點火或維修中發生得最多 。嚴重時爐墻崩塌 , 磚塊橫飛 ,爐頂和煙道掀開 ,火焰和高溫煙氣向外噴射 ,這時極易造成人員傷亡 。

1. 爐膛及煙道爆炸的現象

  ( 1) 爐膛內壓力 ( 負壓變正壓 ) 急劇升高。

  ( 2) 防爆門 、爐門 、看火孔 、檢查孔等處噴出煙火 。

  ( 3) 發出沉悶或震耳的響聲 。

2. 爐膛及煙道爆炸的原因

  ( 1) 鍋爐點火前 , 沒有將爐膛內殘余可燃氣體排除 ,沒有點火程序控制裝置,或沒有執行操作規程 ,盲目點火所致 。

  ( 2) 鍋爐運行期間突然熄火 , 沒能及時中斷燃料的供給 。

  ( 3) 當給油泵發生故障而使鍋爐給氣中斷時 ,未將鍋爐進氣總閥關嚴 , 當給泵恢復正常時,使大量燃氣進入爐內。

  ( 4) 當電路斷電、送風機停轉 , 未立即將電源開關拉開,切斷氣源, 當送電正常后燃氣大量進入爐內。

3. 爐膛及煙道爆炸的處理

  ( 1) 應立即停爐, 同時切斷電源、氣源 , 防止事故擴大。

  ( 2) 調節鍋爐水位至正常。
  ( 3) 對發生爐膛及煙道爆炸的鍋爐進行檢查。
  ( 4) 司爐人員必須嚴格按操作規程進行操作。無論是鍋爐啟動前的第一次點火,還是鍋爐運行中熄火后的再次點火,必須按點火操作程序進行 。

(二) 二次燃燒事故

 在鍋爐運行中,沉積在鍋爐尾部煙道內的可燃物 ( 煙垢、炭黑 )再次發生著火燃燒的現象稱為二次燃燒, 或稱鍋爐尾 部煙道再燃燒 。嚴重時會把尾部煙道 、空氣預熱器、引風機 甚至省煤器等設備燒毀 。

1. 二次燃燒的現象


  ( 1) 排煙溫度急劇上升, 煙囪冒濃煙, 甚至出現火煙。

  ( 2) 爐膛負壓發生劇烈變化 ,出現正壓 。

  ( 3) 嚴重時煙道外殼呈暗紅色。
  ( 4) 有空氣預熱器時, 熱風溫度急劇上升, 風壓不穩。
  ( 5) 有時尾部防爆門動作。

2. 二次燃燒的原因

( 1) 噴燃器霧化不良, 油 、氣未完全燃燒而帶入鍋爐尾部 。
  ( 2) 燃燒調整不當 ,配風不足或配風不合理 。
  ( 3) 啟、停爐過程中爐膛溫度較低 , 燃料未在爐膛內燃燒 。
  ( 4) 停爐或鍋爐滅火時 ,閥門未關緊。
  ( 5) 燃燒室負壓過大 ,使氣來不及燃盡便帶入鍋爐尾部。
  ( 6) 長期不停爐清掃尾部煙道 ,存積了一定量的煙垢或炭黑。
  ( 7) 過煙道或空氣預熱器漏風。

3. 二次燃燒的處理

  (1) 應立即停氣、停風、停爐。
  (2) 關閉煙道 、風道擋板及各處門孔 , 嚴禁啟動送、引風機 。
  (3) 立即投入蒸汽滅火裝置 , 二氧化碳或其他滅火裝置滅火,

  (4) 加強鍋爐進水和放水,或開啟省煤器再循環管的閥門,以保護省煤器不被燒損。

  (5) 當排煙溫度接近噴入的蒸汽溫度, 或小于 150℃并穩定 1h以上時 , 可打開檢查孔進行檢查 ,經檢查確元火源后 , 方可啟動風機通風
降溫 。

  (6)  當煙道內溫度下降到 50℃以下時 ,方可進入煙道內檢查尾部受熱面 ,同時應徹底清除煙道內煙垢。如未燒損 ,可重新點火啟動 ; 如有燒損 ,則應更換 、修理燒損部件 。

(三) 鍋爐熄火事故

燃氣鍋爐在正常運行中 , 有時會產生突然熄滅的現象。

1. 鍋爐熄火的現象

  ( 1) 爐膛負壓突然增大 。
  ( 2) 爐膛內變暗, 由看火孔看不到火焰。
  ( 3) 汽壓、汽溫下降。

2. 鍋爐熄火的原因

  ( 1) 氣中帶雜質水過多 。
  ( 2) 機械雜質或結焦, 造成燃燒器堵塞。
  ( 3) 供氣閥門故障或誤動作造成來氣中斷 。
  ( 4) 氣壓過低,中斷供氣。
  ( 5) 過濾網或氣管堵塞 , 閥芯脫落堵塞氣路 ,穩壓閥上的通風口堵塞, 致使氣壓下降。
  ( 6) 配風不當,風量過大將火吹熄。
  ( 7) 水位過低,保護動作。
  ( 8) 電磁閥故障。

3. 鍋爐熄火的處理

  ( 1) 關閉鍋爐總氣閥及各運行噴嘴的分氣閥。
  ( 2) 保持鍋爐正常水位 。
  ( 3) 查明原因和消除故障后重新點火 。

(四) 鍋爐著火事故

燃氣鍋爐在正常運行中, 有時因氣泄漏而產生著火現象。

1. 鍋爐著火的現象

  ( 1) 鍋爐房內有火光 , 鍋爐燃燒不正常。
  ( 2) 嚴重時可聽到爆炸聲。
  ( 3) 有火從鍋爐房噴出 。

2. 鍋爐著火的原因

  ( 1) 用氣管道設計 、安裝不合理 。
  ( 2) 未及時關閉來氣, 導致燃氣溢泄 。
  ( 3) 燃氣質量不合格, 閃點低,易閃火 。
  ( 4) 日用供氣管道有破裂處 ,造成燃氣泄漏。

3. 鍋爐著火的處理

  ( 1) 切斷燃氣供應管路 。
  ( 2) 全力滅火 。
  ( 3) 嚴重時應緊急停爐 。

 

 、燃氣鍋爐事故的全面預防措施

1. 司爐工人必須操作經質量技術監督部門發給使用登記的鍋爐。

2. 獨立操作的司爐工人須持有司爐操作證,且你符合操作爐型和類別要求。

3. 鍋爐點火前應做到鍋爐體、燃燒器和其他輔機 、所有附件 、閥門 、給水 、供氣系統電路和電控部門等檢查,并確認正常 。

4. 打開放空氣閥門, 向鍋內進水 ( 可用排水的方法檢查水位的控制, 報警系統工作是否正常 ) 水位略低于正常水位。

5. 用 “手動 ”啟動風機 , 吹掃爐膛, 將控制系統調至 “自動 ”位置, 然后按下 “啟動 ”開關, 鍋爐就會按照規定的程序 : 吹掃 —點火 —燃燒 ( 大火或小火) —暫時停爐 。如點火程序有故障 , 可繼續手動風機吹掃, 再重新點火 , 如點火三次不成功 ,須停止點火和供氣, 查明原因消除故障后 , 才能重新點火。

6. 當鍋內壓力升至稍大于大氣壓,空氣閥有蒸汽冒出時,便可關閉空氣閥 。

7. 鍋爐升壓過程, 要按規定的要求做好檢查及各項操作,確認正常后才能進行供汽或并爐。

8. 正常運行后, 應經常調整供氣 、送風和給水( 全自動鍋爐除外 ) ,保持水位和氣壓穩定 , 適應負荷需要 ,保證供汽 。

9. 運行中每小時應進行巡視檢查一次,并規定做好各項記錄,簽姓名確認 。

10. 每班應進行沖洗水位表及排污各一次, 安全閥排汽試驗,壓力表沖洗存水彎管和各項安全保護裝置校驗應按規定的要求進行, 并如實填寫記錄 ,簽姓名認可。

11. 正常停爐時要先停止供氣,稍后停止送風,保持水位高于正常水位。

12. 具體的針對性預防措施

 (1) 爐膛爆炸 : 當爐膛內積存的可燃性混合物濃度到達爆炸極限, 遇明火就會發生爆燃。爐膛爆炸可造成水冷壁、剛性梁及爐頂、爐墻破壞, 嚴重時造成人員傷亡 。為防止爐膛爆炸事故的發生 ,應裝設可靠的爐膛安全保護裝置,如防爆門 、連鎖 、報警 、跳閘系統及點火程序 。啟動鍋爐點火時嚴格按操作程序進行 , 嚴禁采用 “爆燃法 ”點火。點火失敗后,先通風吹掃 5 ~ 10mi n 后才能重新點火。

 (2) 尾部煙道二次燃燒 : 易在停爐之后不久發生。鍋爐停爐時燃燒不穩定, 可燃物隨煙氣進入并積存于尾部煙道受熱面 ( 空氣預熱器 、省煤器 ) 上 ,在一定條件下這些可燃物自行著火燃燒 。尾部煙道二次燃燒常常將空氣預熱器、省煤器損壞。要防止尾部煙道二次燃燒 ,就要組織好燃燒, 盡可能減少不完全燃燒損失, 在鍋爐的尾部煙道上裝設滅火裝置 。

 (3) 點火時的防爆措施 : 在點火前, 要做到先啟動送、引風機強制通風 5 ~ 10 mi n , 充分進行爐膛內的氣體置換, 清除爐膛內的可燃氣體才能正常點火升壓,一次點火未成功需要重新點火時 , 一定要在點火前再次給爐膛通風, 充分清除可燃氣體 。當采用手動點火時, 人工操作和調試很難保證準確無誤,根據監察規程規定 , 燃氣鍋爐要安裝自動保護裝置,包括自動點火、熄火保護、燃燒自動調節及必要的自動報警保護裝置 ; 當爐內溫度低或比較潮濕時,因點火困難,需采取適當方法給爐內預熱; 在可燃氣體噴嘴前的進氣管上, 應裝置壓力表 ; 如火焰熄滅 , 立即停止供入可燃氣體 , 只供空氣, 換氣后,再進行點火操作; 必須在點火前檢查進氣管中的燃氣壓力 ,當壓力符合要求時, 再使用鼓風機吹掃爐膛,清除爐膛內的爆炸性混合物; 在點火時應嚴格遵守先點火 ,后開氣的原則。

 (4) 燃氣鍋爐工作時的防爆措施 : 應注意脫火現象,具體方法有: 1) 實行火焰穩定化 ; 2) 把空燃比調整到理論混合比附近 ; 3) 人為加大燃燒速度 ;4) 使可燃氣體壓力保持穩定; 

 (5) 減小燃料的噴出速度 。防止回火現象的措施有: 1) 加大最小噴出速度 ; 2) 必須使燃料從噴嘴噴出的速度大于其燃燒速度,即爐膛保持正壓 ; 點火后直到進入穩定狀態的過程中 ,要很好的監視燃燒工況, 注意調節燃燒氣流量, 穩定燃燒器壓力 ,使火焰能夠穩定的燃燒; 為減少煙囪冒煙 ,出火星和污染環境 ,對煙囪冒火應進行綜合治理, 如安裝消煙除塵和火星熄滅裝置等 ; 平時操作中,注意不能驟冷驟熱,以防發生危險; 應在燃氣管道上加裝阻火器, 阻火器一般裝設在燃氣總閥后, 阻火器內有裝有多層導熱系數較高的銅絲網, 當發生回火,火焰到達銅絲網時,由于銅絲網的導熱性能很好,火焰的熱量迅速被銅絲網和阻火器的外殼吸收 , 使得火焰溫度很快降低不能維持正常燃燒而熄滅,這樣就可預防由于未及時發現燃氣壓力過低而發生回火可能發生的事故 , 由于燃氣的腐蝕性,阻火器內的銅絲網經常會腐蝕損壞或被堵塞 , 必須定期對阻火器內的銅絲網進行清理、檢查 、更換 。以確保阻火器的完好 。

13 . 燃氣鍋爐必須定期維護和檢修

 (1) 應經常檢查鍋爐水位表 、壓力表 、安全閥等安全附件 ,確保它們的可靠性 。

 (2) 定期對鍋爐內部進行檢查 ,查看爐膛是否破裂, 輸氣管路是否完好 ,保證管路不發生可燃氣體泄漏 。

14 . 燃氣鍋爐對周圍環境要求

 (1) 禁止在鍋爐房堆放各種可燃物 , 也不準在鍋爐本體和蒸汽管道上烘烤任何物品。擦拭設備的油棉紗 、油抹布要妥善保管 。

 (2) 禁止在鍋爐內焚燒廢紙 、廢木材 、廢油氈等 ,以防造成煙囪飛火 ,引燃周圍可燃物 。

 (3) 鍋爐周圍不能存在火源, 鍋爐輸氣管不能靠近其它加熱設備 。

 另外 ,我們必須特別注意 : 一旦發現鍋爐出現干燒( 燒紅 ) , 請馬上關閉電源 ,打開所有出口 , 卸下燃燒器 。嚴禁立即將冷水注入爐體內應待其自然冷卻 。為了避免或減少燃氣鍋爐爆炸造成的傷亡事故及其造成的社會、經濟損失 ,我們也可以采用更有效的鍋爐防爆報警系統 。例如能夠檢測出可燃氣體泄露濃度的傳感器和報警器等 ?,F在國內已經研制出并采用氣體傳感器, 可利用鍋爐爐膛內可燃氣體檢漏 、濃度測量來報警 。而報警器采用靈敏度高 、響應時間快的半導體材料制成 , 氣敏元件感受到可燃氣體泄露立即發出警報 。水噴淋系統也可作為鍋爐火災爆炸初期的預防措施 。隨著科技的發展 ,人工智能等更多的高新技術將應用到燃氣鍋爐爆炸預防中來 。

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