事故案例.docx

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事故案例

数起循环流化床锅炉风室爆炸事故案例分析 

（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）事故原因分析 

  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。

2003年，山东某电厂75T/H循环流化床锅炉旋风分离器爆炸，耐火材料坍塌，旋风分离器外壳损坏。

　　2004年，河南某电厂260T/H循环流化床锅炉炉膛爆炸，炉膛水冷壁严重开裂，钢梁变形。

　　2005年，山东某电厂440T/H循环流化床锅炉尾部烟道爆炸，损坏严重。

　　2005年，土耳其某电厂135MW等级循环流化床锅炉在点火过程中，点火风道爆炸并损坏。

　　点火风道的爆炸

　　直接原因：

（1）油点火失败后，大量油雾积存在点火风道内部，吹扫不充分燃油阀内漏，再次点火，油雾发生爆炸。

（2）燃气点火之前或点火失败后，大量燃气积存在点火风道内部，吹扫不充分，点火（或再次点火）时，燃气发生爆炸。

　　间接原因：

（1）点火控制逻辑与OFT保护逻辑不完善或不合理，导致点火前已有燃料进入点火风道

（2）燃油（气）快关阀及有关阀门内漏

　　（3）吹扫不充分

　　措施：

（1）完善点火控制逻辑与OFT保护逻辑，确保点火之前与点火失败之后，燃油（气）快关阀及有关阀门关闭

（2）进行燃油（气）泄露试验，确保燃油（气）快关阀及有关阀门关闭严密。

　　（3）点火之前与点火失败后，均应进行吹扫，吹扫风量、炉膛负压、吹扫时间必须得以确保。

　　炉膛、尾部烟道、旋风分离器、除尘器、烟风道的爆炸

　　直接原因：

（1）锅炉不完全燃烧产生的大量可燃气体与粉尘积存于锅炉某些部位。

（2）锅炉局部突然着火或开始充分燃烧。

　　间接原因：

（1）加入床料中，可燃物含量太高>10%。

（2）锅炉启动过程中，长期油煤混燃，且不完全燃烧。

　　（3）长期床温在较低范围（<700℃）内运行，燃烧不充分。

　　（4）频繁断煤、又大量来煤，床温较低。

　　（5）锅炉热态备用时，燃料燃烧不充分，热态启动遇明火。

　　（6）炉膛负压不稳定，烟风道（部分烟风门刻度过小）不畅通。

　　炉膛、尾部烟道、旋风分离器、除尘器、烟风道的爆炸

　　防范措施

（1）床料添加过程，控制床料可燃物<3%,粒度分布合理。

（2）点火过程中，脉冲透煤后，控制油煤混燃时间，在允许时间内，迅速、可控的提高床温到煤稳定燃烧温度。

　　（3）运行过程，频繁断煤又大量来煤过程中，控制合适的进煤量，尽量保持床温在较高的范围内运行，保持床温稳定缓慢上升，避免利用大量给煤来抢床温、抢负荷。

　　（4）锅炉投油枪助燃时，已投煤量或适时给煤量必须减少，并进行炉膛吹扫。

　　（5）锅炉灭火后，或长期燃烧不充分，应充分吹扫，吹扫时烟风道挡板开度>30%。

　　（6）锅炉压火时，避免利用大量给煤来提高床温压火，避免燃煤燃烧不完全（氧量小于10%）压火，热态启动时，烟风挡板刻度较大，炉膛负压较大。

　　（7）锅炉设计必要的防爆门，因为锅炉爆炸时，虽然FSSS保护动作，但仍不足以避免极限爆炸，FSSS保护范围有限。

防爆门在一定程度上减小锅炉爆炸时的破坏程度。

　　冷渣器的爆炸

　　案例

　　2004年河南某260T/H循环流化床锅炉滚筒冷渣器爆炸。

　　2008年江西某670T/H循环流化床锅炉滚筒冷渣器爆炸。

　　2008年河南某440T/H循环流化床锅炉滚筒冷渣器爆炸。

　　直接原因：

滚筒冷渣器在缺水情况下，进渣量大，冷渣器内水大量汽化，产生巨大压力超过滚筒冷渣器承压能力而爆炸。

　　间接原因：

（1）滚筒冷渣器冷却水压力低、流量小，不能及时带走冷渣过程中的热量，导致冷却水过热汽化。

（2）滚筒冷渣器检修后，投运冷却水隔离措施未恢复，进渣后冷渣器筒体过热，突然恢复冷却水时，冷却水大量汽化。

　　（3）滚筒冷渣器停运后，进渣阀门未关闭，热渣溢留进入冷渣器，冷却水流量小压力低，导致冷却水大量汽化。

　　防范措施

（1）完善滚筒冷渣器启动、停止允许逻辑与保护逻辑（主要有冷却回水温度、冷却水压力、流量、排渣温度、冷渣器进渣阀）

（2）严格执行检修工作票，及时进行隔离措施或撤消隔离措施。

　　（3）冷渣器筒体过热后，禁止补充冷却水，应从外部加强冷却。

　　（4）冷渣器所配安全阀不足以释放冷却水汽化后产生的高压，不要对它抱太大希望。

案例三严重缺水事故

事故经过：