燃氣鍋爐發生爆燃的原因分析及防范

楊忠杰

摘 要：當前世界上的大部分國家使用能源都是傳統的石油煤炭，石油煤炭想要發揮出自身的能量就需要依靠鍋爐進行供能。但是由于鍋爐在燃燒過程中容易出現許多問題導致鍋爐爆燃，鍋爐一旦爆燃爆炸，無論是給企業經濟還是對員工人身安全都會帶來巨大損失，所以鍋爐爆燃爆炸是當前眾多企業都要進行防護。本文將對鍋爐爆燃的原因進行詳細分析，通過闡述鍋爐爆燃的條件，總結出預防鍋爐爆燃的一系列行為規范，從源頭預防鍋爐出現爆燃情況，為我國鍋爐安全使用提供借鑒。

關鍵詞：鍋爐爆燃；原因；措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.018

鍋爐在我國的使用情況是相當普遍的，比如發電廠采用鍋爐加熱水產生蒸汽進行發電，石油樹脂行業采用鍋爐對石油樹脂原料進行加熱，析出最終需要的產物。所以可以說鍋爐是我們國家電力化工發展不可或缺的一個重要設備。但是近年來，鍋爐爆燃的新聞也是屢見不鮮，鍋爐爆燃爆炸產生的威力是十分巨大的，有些鍋爐還會形成多次爆燃爆炸現象，被列為我國國家重大安全注意事例之一。下面我們就來熟悉一下鍋爐爆燃形成的條件、原因以及解決方案。

1 鍋爐發生爆燃的條件

鍋爐形成爆燃是由許多條件糅合在一起互相反應互相影響才導致鍋爐爆炸的，當鍋爐正常燃燒時，鍋爐底部的天然氣燃料燃燒為鍋爐提供必要的熱量，而這些燃料燃燒充分后會形成廢氣和鍋爐里面的其他懸浮物一起被送到外界，這種情況下鍋爐內部無堵塞，進氣和排氣都能夠正常運行，所以鍋爐是不會出現爆燃情況的。但是當鍋爐內部燃燒的原料是容易形成粉塵的物質，且熔點比較低的木材燃料以及氫烴燃料進行鍋爐供熱時，這些燃料的粉末會和空氣中的氧氣進行混合，當混合到一定濃度，且溫度達到著火點的時候，鍋爐內部就會形成爆燃現象。此時如果鍋爐外壁上面沒有安裝卸壓裝置，那么鍋爐內部因為爆燃瞬間形成巨大的氣體壓力，有可能使鍋爐發生爆炸，這是相當危險的一種情況。

2 鍋爐發生爆燃的原因

經過閱讀資料和現場調查發現，我國鍋爐發生爆炸爆燃的原因大多在于普通的小型鍋爐，因為這些鍋爐長期缺乏安全保護，當鍋爐底部的沉積物達到一定程度的時候，鍋爐局部燃燒不充分，且鍋爐不能很好的進行均勻散熱，導致鍋爐內部發生爆燃爆炸事件的發生。

2.1 爐膛未及時清理造成可燃混合物積存

我國發電廠使用的鍋爐都要強制安裝MFT保護裝置，這個裝置的作用是檢測鍋爐底部的沉積物是否達到危險狀態，如果沉積物達到危險狀態，該裝置就會立刻報警并熄滅鍋爐內部的火源同時自動切斷燃料輸送口，這樣就能夠很好地保護發電廠鍋爐的安全。但是有些電站的鍋爐在日常工作時沒有及時定期清理，導致燃料積存在鍋爐內部，切斷燃料供應之后繼續燃燒，造成鍋爐內部爆燃的危險。

2.2 鍋爐燃燒不充分或燃燒器工作不正常形成可燃混合物積存

有些燃料例如木屑，煤炭等在進行燃燒時，要盡可能地將這些材料壓住，以免材料起粉塵引起鍋爐爆炸。但是這也會造成一個弊端，木屑燃燒不充分導致木屑沉積，這些沉積物會和鍋爐內部的助燃添加劑形成混合物，當混合物聚集到一定程度就會引起爆燃現象的發生。

2.3 鍋爐在啟、停過程或低負荷運行工況時

除了上面列舉的情況以外，鍋爐在頻繁啟停或低負荷運行的時候，也很容易發生爆燃爆炸事故的。這是因為頻繁啟停的時候，鍋爐內部溫度還沒有完全涼下來，且鍋爐內部還有一定濃度燃燒過半的可燃物。所以當鍋爐再次進行點火的時候，鍋爐里面的可燃物不能進行充分燃燒，就會導致鍋爐內部的集聚物不斷增多，濃度不斷升高，出現爆燃爆炸事故。經過對鍋爐事故的分類來看，由于頻繁啟停發生的事故占據了事故總量的85%以上，所以操作人員在進行操作的過程中要盡量避免這樣的操作。

3 鍋爐發生爆燃的防范措施

為了有效防止鍋爐爆燃爆炸的情形出現，首先要對MFT保護裝置進行改進和創新，一旦該裝置檢測到鍋爐內部的積存物達到一定程度后，能夠在最短的時間內將鍋爐內部的明火熄滅，同時將燃料輸送管道關閉。由于這些動作都要在非常短的時間內實現，所以MFT的生產廠商應該提高傳感器的靈敏程度，同時縮短動作反應時間，這是十分困難也是非常必要的工作。

3.1 鍋爐MFT保護動作后，應立即檢查燃料切斷情況

從目前MFT的反應時間和動作時間看，及時切斷鍋爐內部的點火源是沒有問題的，但是還是需要工作人員及時檢查鍋爐內部的燃料管道是否還有燃料繼續被送入鍋爐內部，如果還有燃料繼續被送入鍋爐內部，那么鍋爐內部的爆燃情況還是有很大幾率出現的，所以這就需要工作人員時刻警惕，及時檢測燃料切斷情況，確保燃料管道完全關閉。

3.2 盡量降低鍋爐內部氧氣濃度

眾所周知，爆燃現象的出現除了沉積物的濃度以外，鍋爐內部的氧氣含量也是十分關鍵的。經過現場實驗數據我們了解到，當鍋爐內部氧氣濃度在0.6以下時，無論鍋爐內部溫度多高，鍋爐內部的沉積物濃度多高，都不會出現明顯的爆燃情況。所以當鍋爐內部出現異常情況的時候，技術人員可以在鍋爐管道進口處添加氧氣濃度檢測裝置，當氧氣濃度過高時，及時調整風量甚至可以將管道進風口直接關閉，降低鍋爐內部的氧氣濃度，當氧氣濃度到達安全線以下后，再將鍋爐進風口打開，鍋爐繼續工作。

3.3 加強燃油系統的檢查與管理

由于對鍋爐清洗發生的爆燃情況也是非常容易出現的，這種事故是由于當鍋爐停止加熱后，清洗人員在鍋爐溫度沒有完全冷卻就將油路管道打開進行油洗工作，這個時候鍋爐就會出現明顯的爆燃現象，甚至還會發生爆炸，所以操作人員要特別注意，只有當鍋爐溫度完全冷卻下來之后才能進行清洗工作。

4 結語

總的來說，燃氣鍋爐發生爆燃事故的原因是多種多樣的，但是只要我們嚴格根據操作規程對鍋爐進行操作，可以完全避免鍋爐爆燃事故的發生。另外操作人員也應該努力將鍋爐相關設備進行改進和創新，為鍋爐的安全運行增加新的保障措施。

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