循环流化床锅炉机组典型事故分析与处理

【专家解说】：">CFB锅炉爆燃或爆炸的分析与防范措施;
正确认识爆炸:
爆炸是物质非常迅速的化学或物理变化过程，在变化过程里迅速地放出巨大的热量并生成大量的气体，此时的气体由于瞬间尚存在于有限的空间内，故有极大的压强，对爆炸点周围的物体产生了强烈的压力，当高压气体迅速膨胀时形成爆炸。分为物理爆炸和化学爆炸。由物理原因引起的爆炸称为物理爆炸(如压力容器爆炸);由化学反应释放能量引起的爆炸称为化学爆炸。
循环流化床锅炉因为爆燃产生的爆炸
了解一个概念--爆炸极限
可燃物质(可燃气体、粉尘)与空气(或氧气)必须在一定的浓度范围内均匀混合，形成预混气，遇着火源才会发生爆炸，这个浓度范围称为爆炸极限，或爆炸浓度极限。在低于爆炸下限和高于爆炸上限浓度时，既不爆炸，也不着火。

循环流化床锅炉在启动与运行过程中，由于燃料的不完全燃烧导致产生大量可燃气体与可燃粉尘，这些可燃气体与可燃粉尘在不能充分被引风机抽走排入大气的前提下，积聚于锅炉的某个部位，达到爆炸极限，遇到明火，即产生严重的爆燃或爆炸。
循环流化床锅炉容易发生爆燃或爆炸的部位
点火风道
炉膛
旋风分离器
尾部烟道
除尘器等烟道
一、二次风道
2003年，河北某电厂75T/H循环流化床锅炉除尘器爆炸，外壳损坏，极板变形。
2003年，山东某电厂75T/H循环流化床锅炉旋风分离器爆炸，耐火材料坍塌，旋风分离器外壳损坏。
2004年，河南某电厂260T/H循环流化床锅炉炉膛爆炸，炉膛水冷壁严重开裂，钢梁变形。
2005年，山东某电厂440T/H循环流化床锅炉尾部烟道爆炸，损坏严重。
2005年，土耳其某电厂135MW等级循环流化床锅炉在点火过程中，点火风道爆炸并损坏。
点火风道的爆炸
直接原因:
(1)油点火失败后，大量油雾积存在点火风道内部，吹扫不充分燃油阀内漏，再次点火，油雾发生爆炸。
(2)燃气点火之前或点火失败后，大量燃气积存在点火风道内部，吹扫不充分，点火(或再次点火)时，燃气发生爆炸。
间接原因:
(1)点火控制逻辑与OFT保护逻辑不完善或不合理，导致点火前已有燃料进入点火风道
(2)燃油(气)快关阀及有关阀门内漏
(3)吹扫不充分
措施:
(1)完善点火控制逻辑与OFT保护逻辑，确保点火之前与点火失败之后，燃油(气)快关阀及有关阀门关闭
(2)进行燃油(气)泄露试验，确保燃油(气)快关阀及有关阀门关闭严密。
(3)点火之前与点火失败后，均应进行吹扫，吹扫风量、炉膛负压、吹扫时间必须得以确保。
炉膛、尾部烟道、旋风分离器、除尘器、烟风道的爆炸
直接原因:
(1)锅炉不完全燃烧产生的大量可燃气体与粉尘积存于锅炉某些部位。
(2)锅炉局部突然着火或开始充分燃烧。
间接原因:
(1)加入床料中，可燃物含量太高>10%。
(2)锅炉启动过程中，长期油煤混燃，且不完全燃烧。
(3)长期床温在较低范围(<700℃)内运行，燃烧不充分。
(4)频繁断煤、又大量来煤，床温较低。
(5)锅炉热态备用时，燃料燃烧不充分，热态启动遇明火。
(6)炉膛负压不稳定，烟风道(部分烟风门刻度过小)不畅通。

炉膛、尾部烟道、旋风分离器、除尘器、烟风道的爆炸
防范措施
(1)床料添加过程，控制床料可燃物<3%,粒度分布合理。
(2)点火过程中，脉冲透煤后，控制油煤混燃时间，在允许时间内，迅速、可控的提高床温到煤稳定燃烧温度。
(3)运行过程，频繁断煤又大量来煤过程中，控制合适的进煤量，尽量保持床温在较高的范围内运行，保持床温稳定缓慢上升，避免利用大量给煤来抢床温、抢负荷。
(4)锅炉投油枪助燃时，已投煤量或适时给煤量必须减少，并进行炉膛吹扫。
(5)锅炉灭火后，或长期燃烧不充分，应充分吹扫，吹扫时烟风道挡板开度>30%。
(6)锅炉压火时，避免利用大量给煤来提高床温压火，避免燃煤燃烧不完全(氧量小于10%)压火，热态启动时，烟风挡板刻度较大，炉膛负压较大。
(7)锅炉设计必要的防爆门，因为锅炉爆炸时，虽然FSSS保护动作，但仍不足以避免极限爆炸，FSSS保护范围有限。防爆门在一定程度上减小锅炉爆炸时的破坏程度。
冷渣器的爆炸
案例
2004年河南某260T/H循环流化床锅炉滚筒冷渣器爆炸。
2008年江西某670T/H循环流化床锅炉滚筒冷渣器爆炸。
2008年河南某440T/H循环流化床锅炉滚筒冷渣器爆炸。
直接原因:滚筒冷渣器在缺水情况下，进渣量大，冷渣器内水大量汽化，产生巨大压力超过滚筒冷渣器承压能力而爆炸。
间接原因:
(1)滚筒冷渣器冷却水压力低、流量小，不能及时带走冷渣过程中的热量，导致冷却水过热汽化。
(2)滚筒冷渣器检修后，投运冷却水隔离措施未恢复，进渣后冷渣器筒体过热，突然恢复冷却水时，冷却水大量汽化。
(3)滚筒冷渣器停运后，进渣阀门未关闭，热渣溢留进入冷渣器，冷却水流量小压力低，导致冷却水大量汽化。

防范措施
(1)完善滚筒冷渣器启动、停止允许逻辑与保护逻辑(主要有冷却回水温度、冷却水压力、流量、排渣温度、冷渣器进渣阀)
(2)严格执行检修工作票，及时进行隔离措施或撤消隔离措施。
(3)冷渣器筒体过热后，禁止补充冷却水，应从外部加强冷却。
(4)冷渣器所配安全阀不足以释放冷却水汽化后产生的高压，不要对它抱太大希望。

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