炉膛爆炸

破裂的事故

炉膛爆炸、炉膛姗炸(furnaee explosion)锅炉膛或烟道内燃料突然强烈燃烧或熄火，燃气压力骤增或软减，超过炉墙或烟道所能承受能力而造成破裂的事故。

机理

在正常情况下，送入炉膛的燃料立即被点燃，燃烧后生成的烟气随时被排出，炉膛和烟道内没有可燃混合物积存，因而也就不会发生爆炸。但如果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等就有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，生成的烟气容积突然增大，来不及由炉膛排出，使得炉内压力聚增，超过了炉墙所承受的最大压力时便造成炉膛爆炸。

分类

有外爆和内爆两种，前者是炉膛或烟道内聚集的可燃混合物被引燃，导致急剧不可控的爆炸性燃烧，燃气体积迅速膨胀，使炉墙或烟道向外爆裂。后者是炉膛灭火，烟气体积随温度降低迅速减小，这时，如送、引风机调整不当引风机抽力瞬间过大，使炉墙或烟道承受很大的负压力而向内爆裂(大容量锅炉易出现此问题)。爆裂危害很大，特别是外爆，不仅会造成炉膛或烟道破裂，锅炉的钢架弯曲或断裂，也会使有关的受热面管子破坏和造成人身伤亡，修复工作困难，停用时间长，直接和间接损失都很大。

原因

炉膛内可燃混合物的积存

炉膛正常运行时，送入炉膛的燃料立即被点燃，燃烧后生成的烟气也随即排走，炉膛和烟道内无可燃混合物积存，因而也就不会发生炉膛爆炸。大容积炉膛中积存少量的可燃混合物，即使爆燃，也只是“打炮”，不会造成破坏。

炉膛灭火时，应动作以及时切断全部燃料，切断越迅速，进入炉膛的燃料量越少锅炉越安全。如果炉膛灭火后不能及时切断全部燃料，可燃物的储存容积就会随时间而增大。同时，一少部分可燃物被抽到锅炉尾部积存起来，大量的可燃物在高温的炉膛中温度慢慢升高，氧化反应不断加速，此时若再有油引燃或关小引风量使炉膛呈正压甚至“打炮”，会使大量的煤粉等可燃物在短时间内迅速燃烧，造成爆燃。这种爆燃的能量很大，易造成伤人或损坏锅炉设备。实际上，从发现灭火到断绝燃料这段时间内，已有一定数量的燃料进入炉膛，再加上给煤机的滞后时间，阀门和挡板的滞后及关闭不严等都可能使送入炉膛的燃料量达到爆燃的浓度。误判断、误操作（例如继续投粉、投油）更会加剧燃料和助燃空气的积存。炉膛内最可能发生可燃混合物积存的危险工况有以下几种：

（1）整个炉膛熄火而未能发现，造成燃料和空气可燃混合物的积存，一旦再次点火，将会引起爆燃；

（2）在多个燃烧器正常运行时，一个或几个燃烧器突然失去火焰而不能在炉内被继续点燃时，从而积聚可燃混合物；

（3）燃料漏入停用的炉膛。因此，锅炉点火前和灭火后按程序进行炉膛吹扫以及锅炉停运后及时关闭磨煤机的各闸板、油枪手动门和燃气门极为重要。

炉膛灭火或燃烧恶化

实践证明，炉膛灭火是导致炉膛爆炸最常见的原因。炉膛灭火是指炉内燃烧的突然中断，锅炉燃烧不稳往往是炉膛灭火的预兆。下列原因常常引起锅炉燃烧不稳，甚至发生炉膛灭火：

（1）锅炉辅机发生故障，如引风机、送风机、磨煤机等突然停止运行；

（2）燃烧器的切换及磨煤机的操作不当；

（3）水冷壁吹灰不及时造成大面积掉渣，扑灭火焰；

（4）水冷壁爆管，大量汽水喷出，将火焰吹灭，同时炉温降低；

（5）双进双出磨煤机单端运行，使投运的燃烧器之间间隔太大；

（6）发生（汽轮机故障快降负荷）或（锅炉故障快降负荷）时，自动处理（燃烧器管理）不当；

（7）燃料性质突然改变，司炉未及时调整，变化后的新燃料不能适应原燃料配风，特别是当燃料挥发分降低时更为突出；

（8）种种原因造成断煤（例如直吹系统中磨煤机、给煤机故障，原煤管、分离器、一次风管堵，原煤仓烧空，中贮系统中给粉机故障、粉仓烧空、下粉管堵、一次风管堵，干燥剂送粉系统中排粉机故障等）；

（9）长时间低负荷运行或向炉膛内漏入大量的冷风，致使炉内温度水平降得很低，严重时就造成灭火；

（10）炉内严重结焦，破坏了炉内正常的动力场，使炉内风粉混合不良；

（11）吹灰、除焦操作不当，倒换风机及喷嘴操作失调，燃烧不稳调整不及时，误操作等；

（12）锅炉起动过程中，投入第一台磨煤机运行前未充分暖磨，或炉膛内没有足够点燃煤粉的温度和点火能量。

防措施

主要是防止炉膛灭火及灭火后能正确处理，停止向炉内送人燃料，进行吹扫后再按规定点火。另外应根据锅炉容量的大小，设置炉膛安全监拉系统，如炉膛压力保护和火焰监视器等。对较大容量的锅炉应配t较完善的炉膛安全监控系统，它具有对炉膛火焰监视、报替、自动定时吹扫以及炉膛压力保护、灭火保护、自动切除燃料(MFT)等功能，是防止炉膛外姆最有效的手段之一。在防止内爆方面，除对炉膛和烟道的强度设计应考虑低烟气流量下引风机可能产生的最大抽力外，在控制系统上应有炉膛压力信号传送给引风机的控制系统，使其在负压过大时直接闭锁和减载，以降低内爆的可能性。

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