一起SHXF35-1.25/250-AQ型鍋爐爐膛發生嚴重爆炸事故的原因分析

張文斌 晏榮華 鮑穎群

（浙江省特種設備檢驗研究院 杭州 310020）

一起SHXF35-1.25/250-AQ型鍋爐爐膛發生嚴重爆炸事故的原因分析

張文斌 晏榮華 鮑穎群

（浙江省特種設備檢驗研究院 杭州 310020）

針對一起SHXF35-1.25/250-AQ型鍋爐爐膛發生嚴重爆炸事故，通過對現場破損情況、燃燒控制系統、控制線路等分析著重闡述了鍋爐爆炸事故的起因。分析認為，燃燒器前控制閥門機械故障和控制系統失效，導致鼓風吹掃過程中大量高爐煤氣泄漏進入爐膛，當爐膛內燃氣濃度達到爆炸極限，此時進行點火操作，高爐煤氣遇明火瞬間發生爐膛爆炸事故。結合實際應用和工作經驗，提出了燃高爐煤氣鍋爐安全使用的建議和相關措施，對安全管理具有參考價值和實際意義。

高爐煤氣 鍋爐爆炸 閥門故障 控制失效

為適應我國當前可持續發展的產業政策，滿足大氣環保要求，降低企業綜合能耗，部分鋼鐵企業將燃煤鍋爐改造成燃高爐煤氣鍋爐。高爐煤氣是一種無色無味、易燃易爆的氣體，是由煉鐵高爐中的焦炭和鐵礦石兩部分燃燒還原作用產生的余熱，每煉一噸生鐵可以得到高爐煤氣3500～4000m3［1］。高爐煤氣熱值較低，但如果鍋爐在點火、運行中操作不當，很容易引起爆炸。如果高爐煤氣除塵設備不佳，從高爐來的粉塵中含有大量的焦粉和鐵及鋅、鈣、鈉、鉀等元素，進入鍋爐后焦粉很難燃盡易結焦［2］。鍋爐爆炸會帶來嚴重危害，因而有必要對爐膛爆炸的原因進行分析并制定防止對策。

1 事故概況

今年，某單位一臺SHXF35-1.25/250-AQ型燃用高爐煤氣鍋爐在運行過程中，因自動給水調節閥嚴重滲漏需更換進行停爐檢修，當班司爐工關閉了該爐DN450高爐煤氣總閥門、燃燒器前DN350分閥門（手動蝶閥）及燃燒器電源。自動給水調節閥更換后，司爐工啟動引風機吹掃，8min后開啟鍋爐煤氣DN450總閥門和DN350分閥門，啟動鼓風機開啟風門，司爐工啟動鼓風機吹掃9min后，煤氣調節閥指示為10最小，隨后啟動鍋爐燃燒器點火按紐，待點火焰指示燈亮后3～5s內啟動煤氣氣動快關蝶閥時，該鍋爐爐膛立即發生嚴重爆炸事故。爆炸造成鍋爐四周爐墻倒塌，耐火磚、耐火泥、紅磚散落鍋爐四周，右側部分水冷壁管變形損壞漏水，部分儀表損壞，如圖1所示。

圖1 鍋爐爆炸后爐墻破損情況

2 爆炸的原因分析

通過現場檢驗發現，燃燒器前的氣動快關蝶閥與電動流量調節蝶閥閥體內壁結生焦油嚴重，如圖2所示，均無法完全關閉到零位，導致在9min鼓風機吹掃過程中大量高爐煤氣泄漏進入爐膛，當爐膛內燃氣濃度達到爆炸極限，此時進行點火操作，高爐煤氣遇明火瞬間發生爐膛爆炸事故，這是發生本次事故的直接原因。即鍋爐燃燒器控制系統有缺陷是發生事故的主要原因。

1）對該臺鍋爐燃燒控制圖檢查發現，燃燒控制系統未設計“氣動快關蝶閥全關允許點火”的機械和電氣聯鎖保護條件（見圖3），在氣動快關蝶閥無法完全關閉的情況下進行了前吹掃，此時實際上大量煤氣已經由DN350手動蝶閥、氣動快關蝶閥、電動流量調節蝶閥進入爐膛，當爐膛內燃氣濃度達到爆炸極限，此時點火操作，爐膛內達到爆炸極限的煤氣遇明火時發生爆炸。

圖2 燃燒器前控制閥門機械故障圖

圖3 鍋爐燃燒控制圖

2）該臺鍋爐燃燒控制系統未設計氣動快關蝶閥上下限位置角度報警信號（見圖4），當發生故障關不嚴密時不能報警聯鎖，也就是停爐后若氣動快關蝶閥關不到0%，應該發出報警信號提醒檢查閥門，實際上不會提醒檢查閥門。

圖4 燃燒控制系統圖

3）該臺鍋爐燃燒器部分控制線路損壞（見圖5），在現場檢驗發現，氣動快關蝶閥檢查反饋信號沒有與控制系統聯鎖，電動流量調節閥沒有設置上下限位置反饋信號，導致電動流量調節閥動作不到位沒有反饋信號，發生故障時不能聯鎖。

Reason Analysis of Serious Explosion Accident of SHXF35-1.25/250-AQ Type Boiler Furnace

Zhang Wenbin Yan Ronghua Bao Yingqun
（Zhejiang Provincial Special Equipment Inspection And Research Institute Hangzhou 310020）

In this work， the consequence of serious explosion accident of SHXF35-1.25/250-AQ type boiler furnace was briefly introduced. The underlying reasons for the explosion accident were mainly discussed in terms of breakage condition， combustion control system， and control circuit. It was found that due to the mechanical fault of valves and control failure， lots of blast furnace gas leaked into the furnace during blowing process， when the gas concentration reached the explosion limit， the blast furnace gas furnace explosion accident occurred in the event of fi re moment. Based on the practical application and work experience， we proposed some advices on the burning blast furnace gas boiler to provide some guidance on the safety management of boiler and to benefi t the practical signifi cance manufacture.

Blast furnace gas Boiler explosion Valve failure Control failure

X928.3

B

1673—257X（2015）03-65-03

10.3969/j.issn.1673-257X.2015.03.017

張文斌（1965～），男，碩士，部門負責人，高級工程師，主要從事鍋爐壓力容器檢驗檢測工作。

2014-11-02）