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燃煤气锅炉总烟道爆炸事故分析及防范

文档作者：邓仁华文档来源：新余钢铁有限责任公司第一动力厂		点击数：	更新时间： 2021年06月30日
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!" #$$% 年第# 期
总第"&amp;amp; 期
冶金动力
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燃煤气锅炉总烟道爆炸事故分析及防范
邓仁华
4 新余钢铁有限责任公司第一动力厂5 江西新余%%6$$7 8
【中图分类号】)9##" 【文献标识码】: 【文章编号】7$$&amp;amp; ; &amp;amp;<&amp;amp;! 4#$$% 8$# ; $$!" ; $#
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7 前言
某热电厂E 台%E F G B 中温中压煤气锅炉5 其平
面布置见图7 示。正常情况下，E 台锅炉全部运行，
产生蒸汽供汽轮机发电机组及汽轮鼓风机组使用，
发生尾部烟道爆炸的是%H锅炉。该炉7""E 年投产，
为江西锅炉厂产品，以高炉煤气为主要燃料，底层
烧嘴使用少量焦炉煤气作为点火稳燃之用。! I %J $
K，? I !E K，! I %J $ K，? I <$ K
图7 锅炉烟道布置示意图
#$$# 年% 月#< 日##L 7$5 由于电网电压波动5
造成%H锅炉引风机、送风机同时停机5 锅炉操作人
员立即将高炉煤气量由%J # 万K% G B 减至6 $$$
K% G B。启动引风机不成功，通知电工检查电气设备，
E KM@ 后重启即听到爆炸声音传入值班室，随后接
紧急停炉处理，让%H锅炉退出运行。
当时其余锅炉均正常运行，爆炸使水平总烟道
防爆门倒塌，锅炉人孔门全部敞开，锅炉烟道防爆
门也有开启过的痕迹，幸好没有造成人员伤亡及更
大的设备损坏事故。
# 事故原因分析
由事故基本情况可以断定这是煤气引起的爆
炸事故。高、焦炉煤气的主要成分是N#、02、0N!、
>#、02#，各成分体积含量如表7 所列。
其中单一可燃气在空气中的爆炸极限见表#
所示。
表7 高炉、焦炉煤气体积成份O
表# 各种可燃成份在空气中的爆炸极限
从表# 可以看出，N#、02、0N! 均为易燃易爆气
体，高、焦炉煤气是由上述三种气体组成的混合物，
混合气体在空气中的爆炸极限取决于各单一气体
的爆炸极限及各组分气体所占的比例。%H锅炉焦炉
煤气燃烧量很少，约7$$ K% G B，主要是高炉煤气燃
料，它在锅炉烟气通道中极易形成爆燃气体，一旦
达到着火温度或遇上明火即发生爆炸。爆炸力可以
按下式计算：
@ I A P ?
式中L @———气体爆炸的爆炸力，QR；
A———参与的气体体积（标准状态），K%；
?———可燃气体的发热，QR G K%。
7 K% 高炉煤气与空气混合并达到爆炸极限遇
火星在7 S 内发生爆炸，其产生的功率为% &amp;amp;$$ Q3，
烟道总的体积有#7$ K%，爆炸前混合气体含有02#、
>#，参与爆炸的高炉煤气按<$ K% 计算，其爆炸力
#J E P 7$E Q35 如此大的力若防爆设施不完善5 足够
#H烟囱
防爆门 防爆门
EH锅炉!H锅炉
7H烟囱
%H锅炉#H锅炉7H锅炉
气体分子式爆炸上限G O 爆炸下限G O
N# #
高炉煤气$J % #! #J % 7%J 6 E 从
过热器后到烟囱处烟气达不到430 => 所以这一途
径也可以排除。
（1）*<6 离解产生* 粒，引爆气体混合物。由于
焦炉煤气中含有/?;的*<6 在送、引风机停止后燃
烧不完全，在烟气中发生离解反应。
*<6 @ * 粒A /上述反应可以进
行。
图/ 为*<6 离解的平衡图。
图/ *<6 离解的平衡图（图中数字为总压）
如图/ 可见> 曲线以上为*<6 的形成后> 曲线
以下为*<6 的分解后。提高温度和降低压力均可促
进*<6 离解。离解产生的* 粒带入烟道后引爆气体
混合物，这一途径正是造成爆炸气体发生爆炸的原
因。
综合上述分析认为，这起事故发生的原因是：1D
锅炉送、引风机停止后，炉内大量煤气得不到完全
燃烧使得煤气聚集在烟道部位，重启引风机后大量
外界空气吸入烟道，形成爆炸气体，爆炸气体遇到
高温* 粒发生爆炸。
1 预防措施
这起爆炸事故的发生，虽然没有造成人身伤
害，影响生产时间也不长，直接经济损失不大，但还
是暴露出一些问题。为了防止事故再次发生，应采
取下列防范措施：
（:）完善焦炉煤气烧嘴结构，使焦炉煤气充分
完全燃烧。
（/）在炉膛出口处装设*- 测量报警仪，一旦
*- 超出设定取值即刻报警，提醒操作人员注意，采
用相应措施。
（1）装设引、送风机停机报警，外界因素引起风
机停转，立即报警。
（6）加大烟道防爆门防爆面积，总烟道由原来
的砖砌结构改为翻板式结构，发生爆炸时，盖板打
开，故障处理完毕后，人为关上防爆门。
（4）把6D锅炉烟气引至/D烟囱，减轻:D烟囱的
压力，使得一旦发生引风机停止的事故时，增加:D
烟囱抽力，减轻煤气在总烟道内的聚集。
（3）加强对运行锅炉的管理，完善操作制度，规
定风机停止后，一次启动不成功不得进行二次启
动，应进行紧急停炉处理。
（?）加强锅炉安全运行知识和煤气安全知识教
育学习，提高操作人员判断、处理事故的能力。
E 参考文献F
E : F 刘断帮B 安全技术手册E!FB 成都G 四川科技出版社> :292B
E / F 黄希祜B 钢铁冶金原理E!FB 北京G 冶金工业出版社B :221B
收稿日期：/00/ 8 02 8 ::
作者简介：邓仁华（:239 8 ），:220 年毕业于华东冶金学院，工程
师，现从事热电生产技术工作。
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