(8)爐膛爆炸事故
    1)爐膛爆炸事故。爐膛爆炸是指爐膛內(nèi)積存的可燃性混合物瞬間同時(shí)爆燃,從而使?fàn)t膛煙氣側(cè)壓力突然升高,超過(guò)了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的允許值而造成水冷壁、剛性梁及爐頂、爐墻破壞的現(xiàn)象,即正壓爆炸。此外還有負(fù)壓爆炸,即在送風(fēng)機(jī)突然停轉(zhuǎn)時(shí),引風(fēng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),煙氣側(cè)壓力急降,造成爐膛、剛性梁及爐墻破壞的現(xiàn)象。本節(jié)中著重討論正壓爆炸。
    爐膛爆炸(外爆)要有3個(gè)條件:一是燃料必須是以氣態(tài)積存在爐膛中,二是燃料和空氣的混合物達(dá)到爆燃的濃度,三是有足夠的點(diǎn)火能源,三者缺一不可。爐膛爆炸常發(fā)生在燃油、燃?xì)、燃煤粉的鍋爐上。不同的可燃物的爆炸極限和爆炸范圍各不相同。
    由于爆炸過(guò)程中火焰?zhèn)鞑ニ俣确浅?欤棵脒_(dá)數(shù)百米甚至數(shù)千米,火焰激波以球面向各方傳播,近于燃料,同時(shí)被點(diǎn)燃,煙氣容積突然增大,因來(lái)不及泄壓而使?fàn)t膛內(nèi)壓力陡增而發(fā)生爆炸。
    2)引起爐膛爆炸的主要原因包括:
    一是在設(shè)計(jì)上缺乏可靠的點(diǎn)火裝置及可靠的熄火保護(hù)裝置及聯(lián)鎖、報(bào)警和跳閘系統(tǒng),爐膛及剛性梁結(jié)構(gòu)抗爆能力差,制粉系統(tǒng)及燃油霧化系統(tǒng)有缺陷;
    二是在運(yùn)行過(guò)程中操作人員誤判斷、誤操作,此類事故占爐膛爆炸事故總數(shù)的90%以上。有時(shí)因采用“爆燃法”點(diǎn)火而發(fā)生爆炸。此外還有因煙道閘板關(guān)閉而發(fā)生爐膛爆炸事故。
    3)爐膛爆炸事故的預(yù)防。為防止?fàn)t膛爆炸事故的發(fā)生,應(yīng)根據(jù)鍋爐的容量和大小,裝設(shè)可靠的爐膛安全保護(hù)裝置,如:防爆門、爐膛火焰和壓力檢測(cè)裝置,連鎖、報(bào)警、跳閘系統(tǒng)及點(diǎn)火程序、熄火程序控制系統(tǒng)。同時(shí),盡量提高爐膛及剛性梁的抗爆能力。此外,應(yīng)加強(qiáng)使用管理,提高司爐工人技術(shù)水平。在啟動(dòng)鍋爐點(diǎn)火時(shí)要認(rèn)真按操作規(guī)程進(jìn)行點(diǎn)火,嚴(yán)禁采用“爆燃法”,點(diǎn)火失敗后先通風(fēng)吹掃5~10min后才能重新點(diǎn)火;在燃燒不穩(wěn),爐膛負(fù)壓波動(dòng)較大時(shí),如除大灰、燃料變更、制粉系統(tǒng)及霧化系統(tǒng)發(fā)生故障、低負(fù)荷運(yùn)行時(shí),應(yīng)精心控制燃燒,嚴(yán)格控制負(fù)壓。
    9)尾部煙道二次燃燒
    1)尾部煙道二次燃燒事故結(jié)果。尾部煙道二次燃燒主要發(fā)生在燃油鍋爐上。當(dāng)鍋爐運(yùn)行中燃燒不完全時(shí),部分可燃物隨著煙氣進(jìn)入尾部煙道,積存于煙道內(nèi)或粘附在尾部受熱面上,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將空氣預(yù)熱器、省煤器破壞。引起尾部煙道二次燃燒的條件是,在鍋爐尾部煙道上有可燃物堆積下來(lái),并達(dá)到一定的溫度及有一定量的空氣可供燃燒。這3個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí),可燃物就有可能自燃或被引燃著火。
    2)尾部煙道二次燃燒事故原因。尾部煙道二次燃燒易在停爐之后不久發(fā)生。
    ①可燃物在尾部煙道積存。鍋爐啟動(dòng)或停爐時(shí)燃燒不穩(wěn)定,不完全,可燃物隨煙氣進(jìn)入尾部煙道,積存在尾部煙道;燃油霧化不良,來(lái)不及在爐膛完全燃燒而隨煙氣進(jìn)入尾部煙道;鼓風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)后爐膛內(nèi)負(fù)壓過(guò)大,引風(fēng)機(jī)有可能將尚未燃燒的可燃物吸引到尾部煙道上。
    ②可燃物著火的溫度條件:剛停爐時(shí)尾部煙道上尚有煙氣存在,煙氣流速很低甚至不流動(dòng),受熱面上積有可燃物,傳熱系數(shù)差難以向周圍散熱;在較高溫度下,可燃物自氧化加劇放出一定能量,從而使溫度更進(jìn)一步上升。
    ③保持一定空氣量。尾部煙道門孔和擋板關(guān)閉不嚴(yán)密;空氣預(yù)熱器密封不嚴(yán),空氣泄漏。
    (3)尾部煙道二次燃燒的預(yù)防。為防止產(chǎn)生尾部二次燃燒,要提高燃燒效率,盡可能減少不完全燃燒損失,減少鍋爐的啟停次數(shù);加強(qiáng)尾部受熱面的吹灰:保證煙道各種門孔及煙風(fēng)擋板的密封良好;在燃油鍋爐的尾部煙道上應(yīng)裝設(shè)滅火裝置。

 
    10)鍋爐結(jié)渣
    1)鍋爐結(jié)渣結(jié)果。鍋爐結(jié)渣,指灰渣在高溫下粘結(jié)于受熱面、爐墻、爐排之上,并越積越多的現(xiàn)象。燃煤鍋爐結(jié)渣是個(gè)普遍性的問(wèn)題,層燃爐、沸騰爐、煤粉爐都有可能結(jié)渣。由于煤粉爐爐膛溫度較高,煤粉燃燒后的細(xì)灰呈飛騰狀態(tài),因而更易在受熱面上結(jié)渣。結(jié)渣使受熱面吸熱能力減弱,降低鍋爐的出力和效率;局部水冷壁管結(jié)渣會(huì)影響和破壞水循環(huán),甚至造成水循環(huán)故障;結(jié)渣會(huì)造成過(guò)熱蒸汽溫度的變化,使過(guò)熱器金屬超溫;嚴(yán)重的結(jié)渣會(huì)妨礙燃燒設(shè)備的正常運(yùn)行,甚至造成被迫停爐。結(jié)渣對(duì)鍋爐的經(jīng)濟(jì)性、安全性都有不利影響。
    2)鍋爐結(jié)渣的原因。產(chǎn)生結(jié)渣的原因主要是:煤的灰渣熔點(diǎn)低,燃燒設(shè)備設(shè)計(jì)不合理,運(yùn)行操作不當(dāng)?shù)取?
    3)鍋爐結(jié)渣預(yù)防。預(yù)防結(jié)渣的主要措施有:
    ①在設(shè)計(jì)上要控制爐膛燃燒熱負(fù)荷,在爐膛中布置足夠的受熱面,控制爐膛出口溫度,使之不超過(guò)灰渣變形溫度;合理設(shè)計(jì)爐膛形狀,正確設(shè)置燃燒器,在燃燒器結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì)中充分考慮結(jié)渣問(wèn)題;控制水冷壁間距不要太大。要把爐膛出口處受熱面管間距拉開;爐排兩側(cè)裝設(shè)防焦集箱等。
    ②在運(yùn)行上要避免超負(fù)荷運(yùn)行;控制火焰中心位置,避免火焰偏斜和火焰沖墻;合理控制過(guò)量空氣系數(shù)和減少漏風(fēng)。
    ③對(duì)沸騰爐和層燃爐,要控制送煤量,均勻送煤,及時(shí)調(diào)整燃料層和煤層厚度。
④發(fā)現(xiàn)鍋爐結(jié)渣要及時(shí)清除。清渣應(yīng)在負(fù)荷較低、燃燒穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行,操作人員應(yīng)注意防護(hù)和安全。
【例題】形成鍋爐汽水共騰原因是(  )。
A.鍋筒嚴(yán)重缺水
B.鍋水品質(zhì)太差
C.水位計(jì)失效
D.負(fù)荷增加和壓力降低過(guò)快
E.鍋筒水位太高
【答案】BD