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燃煤氣鍋爐總煙道爆炸事故分析及防范

文檔作者：鄧仁華文檔來源：新余鋼鐵有限責任公司第一動力廠		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年06月30日
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!" #$$% 年第# 期
總第"&amp;amp; 期
冶金動力
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燃煤氣鍋爐總煙道爆炸事故分析及防范
鄧仁華
4 新余鋼鐵有限責任公司第一動力廠5 江西新余%%6$$7 8
【中圖分類號】)9##" 【文獻標識碼】: 【文章編號】7$$&amp;amp; ; &amp;amp;<&amp;amp;! 4#$$% 8$# ; $$!" ; $#
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7 前言
某熱電廠E 臺%E F G B 中溫中壓煤氣鍋爐5 其平
面布置見圖7 示。正常情況下，E 臺鍋爐全部運行，
產(chǎn)生蒸汽供汽輪機發(fā)電機組及汽輪鼓風機組使用，
發(fā)生尾部煙道爆炸的是%H鍋爐。該爐7""E 年投產(chǎn)，
為江西鍋爐廠產(chǎn)品，以高爐煤氣為主要燃料，底層
燒嘴使用少量焦爐煤氣作為點火穩(wěn)燃之用。! I %J $
K，? I !E K，! I %J $ K，? I <$ K
圖7 鍋爐煙道布置示意圖
#$$# 年% 月#< 日##L 7$5 由于電網(wǎng)電壓波動5
造成%H鍋爐引風機、送風機同時停機5 鍋爐操作人
員立即將高爐煤氣量由%J # 萬K% G B 減至6 $$$
K% G B。啟動引風機不成功，通知電工檢查電氣設備，
E KM@ 后重啟即聽到爆炸聲音傳入值班室，隨后接
緊急停爐處理，讓%H鍋爐退出運行。
當時其余鍋爐均正常運行，爆炸使水平總煙道
防爆門倒塌，鍋爐人孔門全部敞開，鍋爐煙道防爆
門也有開啟過的痕跡，幸好沒有造成人員傷亡及更
大的設備損壞事故。
# 事故原因分析
由事故基本情況可以斷定這是煤氣引起的爆
炸事故。高、焦爐煤氣的主要成分是N#、02、0N!、
>#、02#，各成分體積含量如表7 所列。
其中單一可燃氣在空氣中的爆炸極限見表#
所示。
表7 高爐、焦爐煤氣體積成份O
表# 各種可燃成份在空氣中的爆炸極限
從表# 可以看出，N#、02、0N! 均為易燃易爆氣
體，高、焦爐煤氣是由上述三種氣體組成的混合物，
混合氣體在空氣中的爆炸極限取決于各單一氣體
的爆炸極限及各組分氣體所占的比例。%H鍋爐焦爐
煤氣燃燒量很少，約7$$ K% G B，主要是高爐煤氣燃
料，它在鍋爐煙氣通道中極易形成爆燃氣體，一旦
達到著火溫度或遇上明火即發(fā)生爆炸。爆炸力可以
按下式計算：
@ I A P ?
式中L @———氣體爆炸的爆炸力，QR；
A———參與的氣體體積（標準狀態(tài)），K%；
?———可燃氣體的發(fā)熱，QR G K%。
7 K% 高爐煤氣與空氣混合并達到爆炸極限遇
火星在7 S 內(nèi)發(fā)生爆炸，其產(chǎn)生的功率為% &amp;amp;$$ Q3，
煙道總的體積有#7$ K%，爆炸前混合氣體含有02#、
>#，參與爆炸的高爐煤氣按<$ K% 計算，其爆炸力
#J E P 7$E Q35 如此大的力若防爆設施不完善5 足夠
#H煙囪
防爆門 防爆門
EH鍋爐!H鍋爐
7H煙囪
%H鍋爐#H鍋爐7H鍋爐
氣體分子式爆炸上限G O 爆炸下限G O
N# #
高爐煤氣$J % #! #J % 7%J 6 E 從
過熱器后到煙囪處煙氣達不到430 => 所以這一途
徑也可以排除。
（1）*<6 離解產(chǎn)生* 粒，引爆氣體混合物。由于
焦爐煤氣中含有/?;的*<6 在送、引風機停止后燃
燒不完全，在煙氣中發(fā)生離解反應。
*<6 @ * 粒A /上述反應可以進
行。
圖/ 為*<6 離解的平衡圖。
圖/ *<6 離解的平衡圖（圖中數(shù)字為總壓）
如圖/ 可見> 曲線以上為*<6 的形成后> 曲線
以下為*<6 的分解后。提高溫度和降低壓力均可促
進*<6 離解。離解產(chǎn)生的* 粒帶入煙道后引爆氣體
混合物，這一途徑正是造成爆炸氣體發(fā)生爆炸的原
因。
綜合上述分析認為，這起事故發(fā)生的原因是：1D
鍋爐送、引風機停止后，爐內(nèi)大量煤氣得不到完全
燃燒使得煤氣聚集在煙道部位，重啟引風機后大量
外界空氣吸入煙道，形成爆炸氣體，爆炸氣體遇到
高溫* 粒發(fā)生爆炸。
1 預防措施
這起爆炸事故的發(fā)生，雖然沒有造成人身傷
害，影響生產(chǎn)時間也不長，直接經(jīng)濟損失不大，但還
是暴露出一些問題。為了防止事故再次發(fā)生，應采
取下列防范措施：
（:）完善焦爐煤氣燒嘴結(jié)構(gòu)，使焦爐煤氣充分
完全燃燒。
（/）在爐膛出口處裝設*- 測量報警儀，一旦
*- 超出設定取值即刻報警，提醒操作人員注意，采
用相應措施。
（1）裝設引、送風機停機報警，外界因素引起風
機停轉(zhuǎn)，立即報警。
（6）加大煙道防爆門防爆面積，總煙道由原來
的磚砌結(jié)構(gòu)改為翻板式結(jié)構(gòu)，發(fā)生爆炸時，蓋板打
開，故障處理完畢后，人為關上防爆門。
（4）把6D鍋爐煙氣引至/D煙囪，減輕:D煙囪的
壓力，使得一旦發(fā)生引風機停止的事故時，增加:D
煙囪抽力，減輕煤氣在總煙道內(nèi)的聚集。
（3）加強對運行鍋爐的管理，完善操作制度，規(guī)
定風機停止后，一次啟動不成功不得進行二次啟
動，應進行緊急停爐處理。
（?）加強鍋爐安全運行知識和煤氣安全知識教
育學習，提高操作人員判斷、處理事故的能力。
E 參考文獻F
E : F 劉斷幫B 安全技術手冊E!FB 成都G 四川科技出版社> :292B
E / F 黃希祜B 鋼鐵冶金原理E!FB 北京G 冶金工業(yè)出版社B :221B
收稿日期：/00/ 8 02 8 ::
作者簡介：鄧仁華（:239 8 ），:220 年畢業(yè)于華東冶金學院，工程
師，現(xiàn)從事熱電生產(chǎn)技術工作。
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