(一)事故概况
循环流化床锅炉(简称CFBCB)不仅具有节能特性,更为突出的它是一种洁净燃煤设备,因此,在国内外得到广泛应用。
但是这种锅炉当时在设计上对安全性能考虑尚不充分,加上操作上的疏漏,启动时,容易造成风室、风道和尾部烟道内的可燃气体及积灰中的炭粉爆炸.
1. 1992年11月,新疆吉木乃发电厂使用的一台10t/h低压沸腾床锅炉(除无燃料循环系统外,其余结构与CFBCB相同)尾部烟道爆炸,造成尾部所有人孔门被炸开的事故.
2. 1995年上半年,山东协庄煤矿电厂和河北章村煤矿电厂所使用的75t/h中压CFBCB在热启动过程中,分别发生了风室和风道爆炸.
3. 1996年4月山东岭子煤矿热电厂使用的一台日本生产的30t/h床下点火CFBCB,风室爆炸,造成风室和下部水冷壁被炸坏的事故。
4. 1996年10月,山东临沂盛能热电公司所使用的75t/h中压CFBCB在热启动过程中,尾部烟遭突然爆炸,造成左侧炉墙倒塌和1人受伤的事故。
(二)事故厚因分析
1.可燃气体引起的爆炸
在处理一些应急问题时,CFBCB可做临时压火处理,压火时间最长可达24h。在压火过程中,床体物料温度保持在900℃以上。由于压火的需要,整个锅炉封闭严密,床体上大量的碳在高温缺氧的情况下生成CO。
随着压火时间的延长,炉膛内的CO浓度也逐渐提高。
在压火过程中,可燃气体逐渐扩散到烟道和风室、风道内并达到较高的浓度水平。在锅炉热启动时,虽然引风机的提前启动能排除炉膛和烟道的部分气体,但是由于床体内厚度为450~550mm物料层的阻隔,风室及风道内的气体被引风机抽出的极少,有时其中可燃气体的浓度还会保持相当高的水平。当一次风机启动时,可燃气体和一次风中的氧形成的混合物的浓度在爆炸浓度范围内,则其遇到床体900℃的高温物料时就会发生爆炸.
2. 残存点火油引起的爆炸
采用风室内预热烟气方式点火的CFBCB,点火油枪布置在风室内,如果点火不成功,就会有一部分点火油沉积在风室内。如果没有及时采取措施清除残油,则其会在风室内逐渐挥发,形成可燃油蒸气。再次点燃时,就可能造成爆炸.
3. 锅炉尾部积灰中的炭粉引起的爆炸
锅炉运行过程中,尾部烟道常有大量积灰,特别是Ⅱ形布置的锅炉水平烟道部位,更易积灰。积灰中的含碳量一般可达10%一18%。吉木乃发电厂所使用的沸腾炉,尾部烟道瓣炸时积灰含碳量高达25%,在可燃气体引黼的情况下,积灰中炭粉的焊燃可将尾部烟道炸毁。
(三)预防同类事故的措施
爆炸是一种急剧氧化的过程,它需要温度、氧气和快速反应可燃物三个条件。在CFBCB热态启动时,温度和氧气是必不可少的。为了预防爆炸,必须将快速氧化反应可燃物(CO、煤的挥发分、油蒸气等)在启动前清除掉,这样才能消除爆炸隐患。
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