摘要：电厂锅炉运行过程，基于各种原因的影响，使得锅炉炉膛存在爆炸的隐患，为了减少和杜绝这类现象，本文简述了电厂锅炉炉膛爆炸的主要类型以及电厂锅炉炉膛爆炸的主要原因，对电厂锅炉炉膛的防爆策略进行了论述分析，旨在保证电厂锅炉的正常运行，提高电厂的经济效益。
关键词：电厂锅炉；炉膛爆炸；类型；原因；防爆策略
电厂锅炉运行过程中，为了防止电厂锅炉炉膛的爆炸，需要在技术上要完善保护逻辑，提高设备可靠性，做到保护不误动、不拒动，同时也要提高操作人员的业务水平，力争做到不误操作并能够及时正确的进行事故处理，从而保证电厂锅炉的安全稳定运行。以下就电厂锅炉炉膛爆炸的主要原因及其防爆策略进行探讨。
1、电厂锅炉炉膛爆炸的主要类型
电厂锅炉炉膛爆炸的类型主要有：（1）炉膛内爆。电厂锅炉炉膛发生内爆的原因主要是膛内负压过高，超出炉墙内部结构所能承受的压力，从而引发炉墙内部的坍塌，这种现象被称作炉膛内爆。锅炉内爆的可能性增加，极大程度上是由于大容量机组的发展、除尘、高压头引风机的应用和脱硫设备的装设而引起。MFT、锅炉灭火后的初期加强炉膛驻留介质的质量监测是预防炉膛发生内爆的主要方式，可以采取减慢燃料切断速度、缩小引风量或者加大送风量的措施。（2）炉膛外爆。炉膛外爆炸是因为锅炉炉膛、烟道、引风机、对流竖井等炉膛内部积聚的可燃性混合物瞬间被同时点燃使膛外设备的烟气侧压力急剧增高，导致炉墙结构被破坏的现象，称为炉膛外爆。锅炉炉膛爆炸又可分为点火爆炸、灭火爆炸和运行中爆炸三种。
2、电厂锅炉炉膛爆炸的主要原因分析
结合笔者的实践工作经验，认为电厂锅炉炉膛发生爆炸一般需要具备以下条件：第一、炉膛内存有可燃性燃料（可燃性气体或煤粉颗粒）；第二、积存的燃料和空气混合物属于爆炸性，并达到了爆炸极限；第三、具有足以点燃混合物的能源。上述条件缺一不可，否则电厂炉膛爆炸不会发生事故。其主要原因表现为：（1）锅炉灭火或燃烧恶化的原因。相关实践证明锅炉灭火是导致炉膛爆炸最常见的原因。锅炉灭火是指炉内燃烧的突然中断。锅炉燃烧不稳往往是锅炉灭火的预兆。在锅炉辅机发生故障突然停运、燃烧器切换、炉内严重结焦掉渣、燃料性质突然改变或断煤以及火检闪烁、炉膛压力大幅波动、燃烧恶化等工况时，应特别引起重视，做到尽早发现及时处理。（2）炉膛内可燃性混合物的积存。运行人员操作顺序不当，设备或控制系统设计不合理，或者是设备和控制系统出现故障，都可能发生大量可燃物聚集在炉膛内的情况，当遇到符合发生燃料爆燃的点火能（炉膛温度）时，炉内积存的可燃物会突然被点燃，其火焰的传播速度很快，积存的可燃性混合物几乎同时将被点燃，生成的烟气容积突然增大，一时来不及由炉膛排出，使得炉内压力骤增，超过了炉墙所承受的最大压力时便造成炉膛爆炸。因此，防止爆燃的主要方法是，防止可燃性混合物积存在炉膛或烟道内，而炉膛内有可燃性混合物积存时又应防止点火能的出现。可见，锅炉灭火时的MFT动作，迅速切断全部燃料，以及锅炉点火前按规定程序进行炉膛吹扫，是相当重要的。
3、电厂锅炉炉膛防爆策略的分析
3.1保障良好的锅炉燃烧工况，减少炉膛结焦现象。根据相关的规定维持磨煤机最好的出口温度、运行的组合方式及风的流通量，避免两台磨煤机之间出现隔层组合运行的状况。如果出现锅炉燃烧不稳定或者燃煤燃量的发挥小于10%的情况时，要向中调的人员说明，以免被深度调峰，也可以和中调申请投油助燃或者涨负荷。面对燃用燃点比较高的燃料时要尽量控制燃料的稳定性，掌控好磨煤机在运行时的组合方式，调整好锅炉燃烧时的配风量，增多锅炉吹灰和查看火孔的次数，结焦现象一经发现，就要尽快处理。
3.2科学设置炉膛吹扫程序。在电厂锅炉点火前，锅炉炉膛的安全监控系统必须要进行炉膛吹扫。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在吹扫过程中，通常吹扫风量要比额定总风量大30%，吹扫时间为5min，并且把吹扫风量当作点火风量进行点火。由于暖炉时燃料的燃烧量比额定燃烧量要少很多，因此炉膛内的燃料和空气比例就会变高，未被点燃的燃料会冲淡成不可燃的混合物，可以避免出现爆燃的现象出现。如果因锅炉的总风量比额定总风量要低些而被跳闸，炉膛吹扫程序就应按照一定的时间进行通风设置，才可以对炉膛进行吹扫程度的运行。如果锅炉是因两台引风机和两台送风机的停运而跳闸时，炉膛吹扫程序的通风时间应该更长一些，在完成通风后，才可以开启引送风机的工作，进行炉膛的吹扫程序。
3.3加强煤质检验管理。电厂锅炉运行需要遵从混配煤的相关规定，对燃烧煤的质量进行严格的监控和检验，并把检测出的煤质和运行人员进行核对，避免因煤质情况核对的不及时造成锅炉在燃烧时出现不稳定的现象造成锅炉灭火。
3.4合理设置锅炉灭火保护。在火检检测中遇到运行磨煤机火焰出问题时，要关闭掉相对应运行的磨煤机。在判断出锅炉灭火时，MFT动作要立即切断燃料的供应，并且停运制粉系统，对磨煤机的出入阀门及燃油跳闸阀门进行关闭，将送风量和引风量减到最小值，监控好炉膛的内压。
3.5强化磨煤机故障跳闸的正确处理。电厂锅炉运行中发生磨煤机故障跳闸，故障处理好后，重新投入该磨时，在启磨前，确保锅炉燃烧良好，必要时可投油稳燃，开启该磨出口挡板，总风门，冷、热隔绝门，缓慢开启冷风调门，对磨本体和出口风道中的积存煤粉进行吹扫，吹扫结束后，关闭冷风调门，启动磨煤机，此时加强石子煤排放，待磨电流接近空载电流时，再缓慢开启冷、热风调门，按正常启磨操作。
3.6严禁随意解除相关保护工作。一般需要保证低锅炉跳闸保护、炉膛压力高及火焰故障锅炉跳闸保护等设备在锅炉开启前就应该进行运行工作。如果因为设备缺陷需要退出保护设置，需要提前申请，同时预先做好安全的措施进行防范。在锅炉炉膛工作过程中，应该禁止短接火检或火焰探头的随意退出等操作。如果需要在运行中临时解除保护设置对设备进行维护时，要尽快恢复保护。
3.7加强相关设备的维护和维修。经常对炉膛吹扫程序及MFT保护进行维护维修。加强油手阀、点火枪、油枪、燃油跳闸阀及磨油机出入口的检测，保证阀门动作正确且关闭严密。发现有泄漏情况时要及时处理，按期对油枪进行更换和吹扫。设备的检修管理重点在于炉膛是否出现漏风，避免引送风喘振，磨煤机堵煤、断煤、通风管不畅和热控设备不起作用等缺陷存在。
3.8严格锅炉炉膛运行设备的监控调整。电厂锅炉运行时，工作人员不仅要依据相关表计数据对锅炉的燃烧工况做适时监控和调整外，还要按照火焰电视机、火检的指示及实际情况，对锅炉的运行工作进行较为深度的判断，按实际情况进行调整。特别是锅炉处在停运、启动、低负荷运行或在做煤种的改变时，更要加强运行参数的变化监管，注重风煤化和燃烧的调整，如果锅炉出现燃烧稳定的现象就应该提前投油对其进行助燃。
结束语
综上所述，电厂锅炉在运行中发生炉膛爆炸，不仅影响电厂机组的安全经济运行，还会致使锅炉设备永久性损坏，甚至发生人身伤亡事故。因此需要全面了解引起锅炉爆炸的原因，针对电厂锅炉发生爆炸的原因制定防爆策略，从而减少和杜绝炉膛发生爆炸事故。
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论文作者:吴长江
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/8
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