锅炉二次风箱烧毁事故原因分析及防范

编号：AQ-JS-05518

( 安全技术)

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锅炉二次风箱烧毁事故原因分

析及防范

Cause analysis and prevention of boiler secondary air box burning accident

锅炉二次风箱烧毁事故原因分析及

防范

使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科

学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。

事故概述

某热电厂3号锅炉系四川锅炉厂生产的CG-130/3.82-M16型单锅筒、中压、自然循环、固态排渣燃煤锅炉，剐筒贾茫哦厦嫖叫危恢绷髅悍叟ǖ忌掌鞣2层4角切圆布置；采用中间仓储、乏气送粉系统；设计燃用煤粉或煤气混烧，天然气点火。

3号锅炉在进行(72+24)h试运之后，根据实际生产需要，负荷维持在100t/h左右运行。这期间，3号锅炉运行全燃煤，DCS系统控制，锅炉水位、温度、燃烧、负压、送风、制粉热风全投自动。2002-01-07T07:00，运行人员巡检发现锅炉3号角二次风箱上半部保温层表面蓝色油漆变黑并冒烟着火，立即停止运行3号角所属3，7号煤粉喷嘴，关闭该角二次风箱总风门，约10min后，3号角二

次风箱上半部完全烧毁。从锅炉投运到事故发生仅4天。

1二次风箱结构

二次风箱由材质为Q235-AF，厚度为5mm的钢板焊接而成，布置如图1所示。(略)

2事故原因分析

2.1球阀4开关指示器装反

为了稳定燃烧，保护煤粉喷嘴及防止燃烧器区域水冷壁结焦，锅炉设计采用水平直流浓淡型煤粉燃烧器；同时，为了进一步改善高负荷燃烧状况，在一次风管煤粉浓淡分离装置前端与二次风箱之间用76×4管子相连，管子中间采用球阀控制，管子及球阀即构成高负荷煤粉燃烧调节装置。在正常负荷下，各一次风管依靠其自身分离装置将风粉混合物分离成浓淡两股气流射进炉膛，浓侧煤粉气流提前着火，起稳定燃烧作用；而在高负荷情况下，各一次风管风粉混合物气流中，煤粉浓度已经很大，高浓度煤粉气流经过一次风管浓淡分离装置的分离作用后，浓侧煤粉速度明显降低，浓度过大，煤粉不能完全燃烧，燃烧器周围水冷壁极易发生挂渣、结焦现象，

制约锅炉的正常出力，此时如将高负荷煤粉浓淡调节装置中的球阀打开，将二次风斜向引入一次风管中，一方面可在一次风管浓淡分离装置前端将浓侧煤粉气流吹向淡侧，降低浓侧煤粉气流浓度，增加淡侧煤粉气流浓度，达到改善高负荷燃烧的目的，另一方面可将高温空气(350℃左右)引入一次风粉气流中，改善高负荷煤粉燃烧条件。

锅炉只有在高负荷运行情况下(120t/h)，二次风箱风压才会高于一次风管风压，而在低负荷情况下，二次风箱风压急剧下降，各一次风管风压基本保持不变，如果在此种情况下，误将高负荷煤粉浓淡调节装置的球阀开启投入运行，势必引起一次风管中的风粉混合物沿着连接管进入到二次风箱内。3号炉投产后，根据实际生产需要，负荷一直维持在100t/h左右，由于全部气嘴、煤嘴二次风挡板开度均在50%左右，风量较为分散，二次风箱风压明显低于一次风压力，故将高负荷煤粉燃烧调节装置上各一次风管与二次风箱联接的球阀按指示关闭，以防止锅炉低负荷状况下，一次风管中的风粉混合物进入到二次风箱内发生事故。然而，锅炉3号角一次风管高负荷煤

粉燃烧调节装置上的球阀实际开关刚好与指示相反，为低负荷状态下一次风管中的风粉混合物进入到二次风箱创造了条件。

2.2煤的挥发分及二次风温较高

3号锅炉设计热风温度即二次风箱风温为330℃，但在锅炉投产后，热风温度一直偏高，均在380℃左右；同时，锅炉投用极易燃烧的烟煤，其挥发分较高，一般在45%以上，这为煤粉在二次风箱内着火燃烧创造了有利条件。

以上分析，可以推断出3号炉3号角二次风箱烧毁的原因：3号炉投产后，在初期锅炉高负荷下，3号角二次风箱风压大于3号角一次风管风压，由于该一次风管高负荷煤粉燃烧调节装置上的球阀开启，二次风进入到3号角一次风管内，降低了高浓度煤粉气流浓淡分离效果，起到改善高负荷煤粉气流燃烧的作用；而在锅炉启动调试结束后，锅炉负荷逐渐下降，1月7日凌晨，锅炉负荷下降到75t/h左右，停磨后二次风箱风压达到200Pa左右，而此时一次风管中的压力均在1000Pa以上，在二次风箱风压远小于一次风管压力的情况下，3号角一次风管中的煤粉气流倒流进入3号角二次风箱，

而极易燃烧的高挥发分煤粉在接近400℃的高温空气中着火燃烧，这如同在3号角二次风箱内点燃一个小煤粉火嘴，3号角二次风箱上半部完全烧毁实属难免。

事故发生后，把3号角一次风管高负荷煤粉浓淡调节装置上的球阀拆开，发现球阀确实处于开启状态(指示为关闭)，同时，在该球阀两侧连接的76×4管子内壁发现大量未燃烬煤粉，管子外表面油漆被烤焦脱落，进一步证实了前面的分析。

3防范措施

针对事故发生的原因，采取了以下措施。

3.1取消3号炉高负荷煤粉燃烧调节装置

由于锅炉很少在高负荷情况下运行，同时，锅炉燃用挥发分较高的烟煤，采用水平直流浓淡燃烧器，过高的一次风温度将使煤粉着火提前，加剧燃烧器周围的挂渣、结焦，对锅炉正常燃烧及传热产生不良影响。所以取消高负荷煤粉燃烧调节装置对3号炉正常运行不会带来负面影响，也彻底消除了锅炉燃烧不安全隐患。

3.2加强运行调整

在3号炉变负荷运行情况下，及时对锅炉一、二次风进行调整，适当降低一次风压力，同时根据燃烧需要相应改变二次风挡板开度，维持恰当的一、二次风喷口速度，保证燃烧良好。

实践表明，上述两项措施实施后，效果明显，同类事故再未发生，锅炉也保持相对安全、平稳运行。

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