高爐煤氣鍋爐爆炸的原因分析和防范

楊城 甘長璽

摘要：我國鋼鐵行業隨著經濟的發展也在快速地發展，高爐煤氣鍋爐在各鋼鐵廠的建設也加大了，高爐煤氣鍋爐投入以后，已有大量的煤氣產生，各鋼鐵廠都將容量不等的高爐煤氣鍋爐進行了配套，目的是為了將較低的發熱值能源進行回收，以及將高爐煤氣污染大氣進行消除。

關鍵詞：高爐煤氣；鍋爐爆炸；防范措施

高爐煤氣鍋爐是一種對有毒的廢氣進行處理的環保設備。處理的廢氣多數都是易爆和劇毒的有害氣體，在運行的操作和點火不得當，很容易引發爆炸的事故發生。因此，必須要對高爐的煤氣爆炸進行有效地預防。

一、分析高爐煤氣鍋爐爆炸的原因

高爐煤氣鍋爐在進行點火的過程中，爆炸的情況可能會產生。曾經某鋼廠在將鍋爐安裝完以后，在點火進行沖管時，發生了巨大的爆炸事故，造成了嚴重的損失。

（一）爆炸力和煤氣充滿時間計算

該高爐煤氣鍋爐所用的焦爐的煤氣壓力和煤氣成分，見表1所示。

焦爐煤氣熱值為16 457千焦立方納米，理論完全燃燒的空氣量為每分鐘（標準狀態）3.81立方米，理論燃燒以后的溫度為1985攝氏度，如此這樣，1（標準狀態）立方米的焦爐煤氣混合于足夠的空氣以后，在密閉的容器中進行燃燒，所產生的壓力就可以達到0.784帕斯卡，與容器承內壓達的0.6615帕斯卡基本相等。

對于焦爐的煤氣所規定的爆炸下限設為4.78%，混合比較良好時，煤氣的濃度可以達到21.3%，鍋爐的本體到煙囪和煙道容積大約可以達到980立方米。進行點火時，先將一個燃燒器點燃，并且將焦爐煤氣閥微開時進行點火，整個的容積需要達到爆炸的下限時間為29.4分鐘，混合良好的濃度時間需要達到131分鐘。這就可以判定，在對高爐煤氣鍋爐進行點火以前，爐膛內由于所關閉的閥門不嚴，具有煤氣泄漏，從而使空氣和焦爐煤氣的混合氣體充滿了爐膛，對爐膛內氣體進行置換時，將空氣和焦爐煤氣的混合氣進行了抽吸，由于焦爐煤氣輕于空氣，在爐膛內就會積聚在上部分，爐膛的壓力是負壓，氣流的流場就會向上彎曲，點火以后，火焰就會將爐膛燃氣點燃，還有尾部煙囪和煙道的氣體也會被點燃，爆炸就會產生了。

（二）高爐煤氣鍋爐管理情況

高爐煤氣發電的項目，是一項既復雜又大型的系統工程，涉及的面也比較廣泛，不但涉及到鍋爐和燃氣，而且，還涉及了控制設備和電氣等。所涉及到的工作方面，有些是需要交叉進行施工的，因此，就應該有一個專業的工作組織對這些工作進行協調，互相進行協作 ，統一進行管理[1]。

對于高爐煤氣鍋爐進行點火運行時，有一些管道的保溫還沒有完全的結束，調試安裝電控設備也沒有完全地結束。在這種狀態下，對高爐煤氣鍋爐進行點火，沒有最基本地保護和監視高爐煤氣鍋爐各個系統運行的情況，對于煤氣的泄漏情況也沒有及時地發現。

（三）高爐煤氣鍋爐運行的操作不得當

在對高爐煤氣鍋爐進行點火時，如果煤氣的調節閥稍微有漏氣的情況，對于煤氣混合氣體的濃度是不會達到爆炸濃度發生的程度，因此，很多從都沒有重視起來。該高爐煤氣鍋爐在進行點火時，是人工進行的點火。第一次給高爐煤氣鍋爐點火，沒有成功，而點火的人員沒根據操作的規程，就進行吹掃；然后二次進行高爐煤氣鍋爐點火，又失敗了；再次三次高爐煤氣鍋爐點火，這時，剛將火把伸入到鍋爐的爐膛，煤氣的爆炸就發生了。

二、高爐煤氣鍋爐爆炸的防范措施

（一）在工程施工中，建立有效的工程管理

發電項目比較復雜，在將這項系統工程進行建設的過程中，應該將一個工程的管理指揮機構建立起來，這個機構既能夠將執行的合理的進度計劃進行編制，還能夠將各個方面的工作協調好，對于工程也能起到很好的進行作用，對于工程的各項施工進度的作用都能夠很好地進行把握。在其他的部門，這個工程的指揮機構也能夠獨立，對于整個工程的安全和質量以及合理地負責整個工程的進展就是他的職責，對于工期不能野蠻地搶時間，各方面的條件還沒有完全成熟的情況下，強行地調試高爐煤氣鍋爐的運行[2]。

（二）嚴格遵循高爐煤氣鍋爐操作的規范

1.高爐煤氣鍋爐沒有開啟盲板閥的管道，在將盲板打開以前，應該用蒸汽或者氮氣等惰性氣體吹掃管道，將惰性氣體充滿到管道內部，在吹掃后期，還要將密性的試驗做一次，對于燃燒前調節閥閥位在全關位置進行確定。

2.將高爐煤氣鍋爐的管道吹掃結束以后，才能夠將盲板閥打開，將煤氣送入，這時，再將燃燒器前放散閥打開，將管道內的惰性氣體放散掉。

3.在對高爐煤氣鍋爐點火以前，還要將管道煤氣做一下爆炸的試驗。從高爐煤氣鍋爐的點火管中，利用特制容器將少量的點火煤氣抽取出來，在該容器的口部進行點火，驗證一下是否有爆炸的現象出現。若爆炸現象出現了，就證明管道中還有空氣存在，還應該繼續進行吹掃，從而使高爐煤氣鍋爐的煤氣純度得以確定。爆炸的試驗進行3次以后，都合格了，就可以進行高爐煤氣鍋爐的點火工作。

4.管理的系統如果停用的時間比較短，應該設計水封在盲板后，用水封來將高爐煤氣鍋爐的煤氣進行隔斷，這時，將水封水放掉，就能夠直接將煤氣送入，但是，應該對燃煤器前閥門進行檢查，檢查放散閥打開還是關閉的，將高爐煤氣鍋爐煤氣爆炸進行試驗。

高爐煤氣鍋爐在停爐時，應該將燃燒器前調節閥關閉，高爐煤氣鍋爐的火焰不回火必須要保證，還有下次點火運行時，閥門必須得是關閉的。

三、總結

綜上所述，高爐煤氣鍋爐在進行點火運行以前，對于鍋爐煤氣管道和燃燒器等每一個閥門閥位，必須要進行檢查，檢查合格后，才能夠進行高爐煤氣鍋爐點火。

參考文獻：

[1]趙曉雷，彭建軍.停運汽動風機高壓加熱器提高煤氣鍋爐效率的實踐[J].冶金動力，2015，（10）：4142.

[2]張文斌，晏榮華，鮑穎群.一起SHXF351.25/250AQ型鍋爐爐膛發生嚴重爆炸事故的原因分析[J].中國特種設備安全，2015，（03）：6566+69.