炉膛爆炸的原因与防范措施

炉膛爆炸的原因与防范措施
一：炉膛爆炸的主要原因
炉膛爆炸的主要原因在于炉膛或烟道中积聚了一定数量未经燃烧的燃料与空气的可燃混合物，当遇有点火源时，如：锅炉启动点火；锅炉熄火后重新点火或炉膛内燃料本身所积存的热能等，会使可燃混合物突然点燃。

由于火焰传播速度及快，积存的可燃混合物近于同时点燃。

生成咽气后容积突然增大，一时来不及由炉膛排除，因而使炉膛压力骤增，这种现象称为爆燃。

严重的爆燃既为爆炸。

在正常运行工况下，送入炉膛的燃料立即被点燃，燃烧后生成的烟气也随即排出。

炉膛和烟道内没有可燃混合物积存，因而也就不会发生炉内爆燃。

但如果运行人员操作不当；处理出错以及设备控制系统出现故障，有可能发生炉内爆燃的事故。

一般说来，符合下列三个条件才会有可能发生爆燃：
（1）炉膛或烟道内有一定浓度的燃料和助燃气体存在。

（2）积存的燃料和空气混合物达到爆燃的浓度范围具有易燃易爆性。

（3）具有足够的点火源（例如：炉内有明火）。

三个条件中有一个不存在时，就不会发生爆燃。

在锅炉工作时，不可能没有可燃混合物，也不可能没有点火源。

因此防止爆燃主要是设法防止可燃混合物积存在炉膛或烟道中。

而当炉内有可燃混合物积存时，又应防
止明火的出现。

所以防止炉膛爆燃，关键是防止可燃物在炉内积存。

通常发生可燃物积存的原因有如下几个方面：（1）燃料；空气或点火能源中断，造成炉膛内瞬间失去火焰，从而形成可燃物的堆积，而再接着点火或火焰恢复时就可能引起爆燃。

（2）在多个燃烧器正常运行时，一个或者几个燃烧器突然失去火焰，从而堆积可燃混合物。

（3）整个炉膛熄火，造成燃料和空气可燃混合物的积聚，而后在再次点火或者有其他点火源出现时，使这些可燃混合物爆燃。

（4）燃料漏入停用的炉膛。

（5）天然气的热值高，防止天然气泄露到炉膛的问题更重要。

二：防止炉膛爆炸的措施
如上所述，如能防止可燃混合物在炉内积存，就可以防止炉膛爆燃。

实践证明，大多数炉膛爆燃事故发生在点火；暖炉期间。

以及停炉过程中，对于不同的运行工况，要采取不同的预防方法。

原则上，做到以
下几点就可以防止炉膛爆燃：
（1）在天然气喷燃器与空气混合物出口处要有足够的点火能量点火器的火焰要稳定，并要具有一定的能量，点火器火焰与燃烧器间的距离要恰当，以便及时点燃天然气燃烧器。

（2）当有未点燃的燃料进入炉膛时，将这段时间尽可能缩短，使积存的可燃物容积只占炉膛容积的极小部分。

（3）对于已进入炉膛的未燃可燃混合物，要尽快给予冲淡，使之避开易燃；易爆的范围，并不断把可燃物吹扫出去。

（一）点火期间的安全措施
点火初期炉膛是冷的，而且设备启动及其他操作均比较频繁，很容易发生误操作。

点火器的火焰是炉膛的第一个火焰，在点燃点火器之前，应保证炉膛与烟道内没有积存可燃物。

因此，点火的第一工作就是要利用空气吹扫炉膛和烟道，将任何积存的燃料吹扫出去，同时还要防止燃料流入炉膛
和烟道。

为达到吹扫的目的，吹扫要有一定的吹扫风量和空气流速，一般要求吹扫量不小于炉膛容积4倍的
空气量，空气流量（吹扫风量）一般应大于30%额定风量。

吹扫时间不少于5分钟。

点火时最危险的情况为点火器已点着，但能量太小，不足以点燃燃烧器。

此时火焰检测器显示为“有火焰”（点火器火焰），而实际上燃烧器并未点燃，此间进入炉膛的燃料未点燃而积存在炉膛内，当燃气浓度到
达爆燃浓度时既形成爆燃。

因此应尽可能缩短燃烧器的点火时间，若在10秒内未点燃“燃烧器”；就应切断燃料重新吹扫，然后再点火。

点火期间，所用燃烧器的燃烧率不应太低，这样能使火焰稳定，操作简化，而且不可以减少误操作。

（二）锅炉灭火后的处理。

不论在什么情况下，如果燃烧器的火焰熄灭，就应立即切断燃料，否则进入炉膛的燃料积存在炉膛中，时间越长进入的燃料就越多，可能会形成爆燃。

任一燃烧器火焰熄灭，就应立即切断该燃烧器的燃料；如全部火焰熄灭，应立即切断所有燃料。

（三）加装炉膛安全保护装置
它的主要功能是在锅炉启动和运行各个阶段，防止炉膛的任何部位积聚燃料和空气的混合物，导致锅炉发生爆燃而损坏设备，并能对各类燃烧的投入；切除实现自动控制。

同时对燃烧系统的运行工况进行连续的监视，对异常情况做出快速反映。

其他防止天然气爆炸措施
1为了满足在锅炉需要快速切断燃料的要求（如发生MFT时）同样要求正在供给燃烧器燃烧的天然气有快速切断的能力这就需要一个快速关闭严密的“快速阀”在快速切断天然气之后，不能有天然气漏入炉膛
2为了防爆，防毒，不能有天然气通过阀们的动静部分间隙漏至外界。

3当天然气燃烧器的压力低于一定设计值时，此时应发生“压力低”报警，并自动关闭天然燃烧器的进气门以防回流
4在天然气管道安装完毕后，所有的天然气管道应以0.68Mpa的蒸气进行吹管吹扫，从喷咀倒吹到共气处。

以便清除管道里的铁皮和其他异物，吹管的时间要长，足以使管道变热，用力敲打接点，使污垢和外界杂质松散蒸汽吹扫干净后，所有管道应用空气吹扫相当时间，使管道干燥并除去凝结水，（蒸汽吹管前，应断开控制柜的供气管道，拆除柜的阀门入口滤网）
5为了安全起见新装天然气管道必须要进行管道如：气压实验，检查泄露处。

6要确保天然气母管的压力在规定数值上，并能保证供气压力的稳定，因为母管中天然气所以引起的压力波动会影响到许多在运行中天然气燃烧器的燃气量，从而会使天然气火焰发生变化，燃烧工况失去稳定？？可能使燃烧遭到破坏。

7在试运点火初期，由于对天然气的性质及燃烧特性，操作要领还没有充分掌握，为确保安全，在初次点火时可在就地操作，以便及时掌握点燃情况。

8无论在点火或运行状态，运行人员要经常去就地看火孔处观察天然气燃烧的工况，不断总结经验，正确判断，以便及时调整。

（为确保万无一失，初次点火有必要派专人就地监视燃烧器着活情况）
9天然气是具有强爆炸性的危险气体，因而在进行锅炉启动准备时，一切操作应以检验天然气输送设备的严密性为主要内容。

如何对燃烧器本身接缝焊口；天然气快速阀；流量调整阀；伸缩节；取样门等，必须不得泄漏。

10当燃烧天然气时，应保证燃烧器有足够的空气流量，应当在靠近喷燃器喷嘴头建立火焰，火焰应稳定。

在正常运行条件下，除了一点微微发亮的兰色闪光外，肉眼不应看到明显的火焰。

当燃烧天然气时，出现红色的或带烟雾火焰甚至很亮的黄色火焰，均表明过剩空气太少，或燃料与空气比率不对，应进行调整。

11为了防止电动门在开启时产生电弧引燃天然气，应应将所有天然气管道电动门改为气动门或手操门。

12建议在炉膛尾部烟道加装天然气浓度显示设备。

附录
天然气特性：
高位发热量=9575 kcal/n立方低位发热量=8560kcal/n立方比重=0.749kcal/n立方。