鍋爐在試運(yùn)和運(yùn)行中發(fā)生爐膛爆炸事故是屢見(jiàn)不鮮的，它不僅導(dǎo)致了機(jī)組非計(jì)劃停機(jī)，危及機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，還會(huì)造成嚴(yán)重的設(shè)備損壞和人員傷亡，因此，預(yù)防、減少和杜絕爐膛爆炸事故十分重要?！?/p>

　　大港發(fā)電廠二期鍋爐是意大利TOSI鍋爐廠制造的亞臨界、強(qiáng)制循環(huán)、中間再熱、平衡通風(fēng)、燃煤固態(tài)排渣汽包爐。最大連續(xù)蒸發(fā)量1 100 t/h，設(shè)計(jì)燃用山西晉中貧煤，實(shí)際燃用陽(yáng)泉無(wú)煙煤及貧瘦煤。每臺(tái)鍋爐配有4套雙進(jìn)雙出半直吹鋼球磨制粉系統(tǒng)。由于無(wú)煙煤及貧瘦煤屬難燃煤種，極易造成鍋爐滅火和爐膛爆炸事故，大港發(fā)電廠對(duì)此進(jìn)行了深入的分析，并采取了有針對(duì)性的防范措施，有效地杜絕了爐膛爆炸事故的發(fā)生?！　?/p>

　　1? 爐膛的內(nèi)爆和外爆　　

　　1.1? 爐膛內(nèi)爆　　

　　當(dāng)爐膛內(nèi)負(fù)壓過(guò)高，超過(guò)了爐墻結(jié)構(gòu)所承受的限度時(shí)，爐墻會(huì)向內(nèi)坍塌，這種現(xiàn)象稱為爐膛內(nèi)爆。隨著大容量機(jī)組的發(fā)展和除塵、脫硫設(shè)備的裝設(shè)及高壓頭引風(fēng)機(jī)的使用，增加了鍋爐內(nèi)爆的可能性。防止?fàn)t膛內(nèi)爆發(fā)生的主要方法是在鍋爐滅火和MFT動(dòng)作后的初期提高爐膛駐留介質(zhì)的質(zhì)量，通常采取減緩燃料切斷的速度(這與防止?fàn)t膛外爆相反)、增加送風(fēng)量和減少引風(fēng)量等措施。因爐膛內(nèi)爆事故在國(guó)內(nèi)發(fā)生得較少，因此下面主要分析爐膛外爆事故。　　

　　1.2? 爐膛外爆　　

　　鍋爐爐膛爆炸是鍋爐爐膛、對(duì)流豎井、煙道、引風(fēng)機(jī)等內(nèi)部積存的可燃性混合物突然同時(shí)被點(diǎn)燃的結(jié)果，即因爆燃而使煙氣側(cè)壓力升高，造成爐墻結(jié)構(gòu)破壞的現(xiàn)象，也稱為爐膛外爆。鍋爐爐膛爆炸又可分為點(diǎn)火爆炸、滅火后爆炸和運(yùn)行中爆炸3種情況?！　?/p>

　　爐膛內(nèi)瞬間的燃料爆燃可視為定容絕熱過(guò)程，應(yīng)用能量守恒方程和理想氣體狀態(tài)方程可以推導(dǎo)出爐膛內(nèi)爆炸時(shí)介質(zhì)產(chǎn)生的壓力，P2為：　　

　　其中，Cv為爐膛介質(zhì)的定容比熱，V為爐膛容積，P1、T1分別為爆炸前爐膛內(nèi)的介質(zhì)壓力和溫度，Vr、Qr分別為積存的可燃混合物的容積和單位容積的發(fā)熱量?！　?/p>

　　從公式可以看出，爐膛內(nèi)爆炸時(shí)產(chǎn)生的壓力P2與可燃混合物積存容積和爐膛容積的比值Vr/V、可燃混合物單位容積發(fā)熱量Qr和爆炸前爐膛介質(zhì)的溫度T1有關(guān)。　　

　　從上面的公式可以看出，爐膛溫度T1越低，爆燃后的壓力越大。在鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)初期，爐膛溫度低，這時(shí)爆燃產(chǎn)生的破壞力將最為嚴(yán)重；T1越高，P2越小，當(dāng)溫度超過(guò)可燃物的著火溫度時(shí)，燃料進(jìn)入到爐內(nèi)即被點(diǎn)燃，不會(huì)產(chǎn)生可燃物積存現(xiàn)象。對(duì)于煤等礦物質(zhì)燃料，其著火溫度大多數(shù)不超過(guò)650℃，一般認(rèn)為爐膛溫度超過(guò)750℃時(shí)不容易發(fā)生爐膛爆燃?！　?/p>

　　2? 誘發(fā)爐膛爆炸的主要原因　　

　　理論分析和生產(chǎn)實(shí)踐表明，發(fā)生爐膛爆炸需要3個(gè)必要條件：一是爐膛內(nèi)存有可燃性燃料(可燃性氣體或煤粉顆粒)；二是積存的燃料和空氣混合物是爆炸性的，并達(dá)到了爆炸極限；三是具有足以點(diǎn)燃混合物的能源。3個(gè)條件缺一不可，否則不會(huì)發(fā)生爐膛爆炸事故?！　?/p>

　　2.1? 爐膛內(nèi)可燃性混合物的積存 　　

　　運(yùn)行人員操作順序不當(dāng)，設(shè)備或控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，或者是設(shè)備和控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，都可能發(fā)生大量可燃物聚集在爐膛內(nèi)的情況，當(dāng)遇到符合發(fā)生燃料爆燃的點(diǎn)火能(爐膛溫度)時(shí)，爐內(nèi)積存的可燃物會(huì)突然被點(diǎn)燃，其火焰的傳播速度很快，積存的可燃性混合物幾乎同時(shí)被點(diǎn)燃，生成的煙氣容積突然增大，一時(shí)來(lái)不及由爐膛排出，使得爐內(nèi)壓力驟增，超過(guò)了爐墻所承受的最大壓力時(shí)便造成爐膛爆炸?！　?/p>

　　因此，防止爆燃的主要方法是，防止可燃性混合物積存在爐膛或煙道內(nèi)，而爐膛內(nèi)有可燃性混合物積存時(shí)又應(yīng)防止點(diǎn)火能的出現(xiàn)。可見(jiàn)，鍋爐滅火時(shí)MFT動(dòng)作，迅速切斷全部燃料，以及鍋爐點(diǎn)火前按規(guī)定程序進(jìn)行爐膛吹掃，是相當(dāng)重要的。 2.2? 鍋爐滅火或燃燒惡化　　

　　實(shí)踐證明，鍋爐滅火是導(dǎo)致?tīng)t膛爆炸最常見(jiàn)的原因。鍋爐滅火是指爐內(nèi)燃燒的突然中斷。鍋爐燃燒不穩(wěn)往往是鍋爐滅火的預(yù)兆。在鍋爐輔機(jī)發(fā)生故障突然停運(yùn)、燃燒器切換、爐內(nèi)嚴(yán)重結(jié)焦掉渣、燃料性質(zhì)突然改變或斷煤以及火掃器打閃、爐膛壓力大幅波動(dòng)、燃燒惡化等工況時(shí)，應(yīng)特別引起重視，做到盡早發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理?！　?/p>