循环流化床锅炉防爆燃预防措施
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循环流化床锅炉防爆燃预防措施
一、总则
我公司循环流化床锅炉经全燃生物质改造后,燃料特性发生了根本性的变化,炉膛内极易发生爆燃现象,为确保锅炉设备的安全运行,不发生爆燃等不安全事故,特制定本预防措施。
爆燃是由于炉膛内的可燃物质浓度在爆燃极限范围内,遇到明火或温度达到了燃点发生剧烈爆燃,燃烧产物在瞬间内向周围空间产生快速的强烈突破,使炉膛压力较大幅度增大的现象。
二、点火过程爆燃
原因分析:循环流化床锅炉在点火初期床面上没有明火,如果床温在450℃以前给料,入炉的生物质不会立即被点燃,这时生物质被干熘析出挥发分,以及没有充分燃烧的油雾会充满炉膛,当温度升到 450℃左右, 炉膛内的生物质会开始自燃。如果上述混合物浓度在爆燃极限内,就会产生强烈爆燃。
预防措施:
1、每次停炉检修将防爆门活动性检查列入检查维护项目,保证锅炉防爆门动作灵活正确。
2、每次停炉检修将油喷嘴清洗列入检查维护项目,保证油枪雾化正常。
3、在向炉膛内上床料时床料要进行含碳量化验分析,严禁床料中掺有可燃物质,严禁床料过湿。
4、锅炉点火前燃运专业必须提前准备数量足够用于点火的干料。
5、按下述方式启动循环流化床锅炉:关闭主一次风两侧调门,先启动引风机、再启动一次风机,调整负压在-100Pa。一次风量在3.5万m³/h吹扫炉膛5min 以上,满足点火条件时,启动点火油泵,投入点火油枪。
6、点火过程中如果油枪喷嘴堵塞,油枪雾化不良,导致床温上升困难,达不到给料温度,应停止点火,对油枪喷嘴进行清洗或更换后再点火。
7、锅炉点火操作时应先开启电子打火枪,打火正常后开启燃油速断阀投油点火,点火后一定要通过观察孔检查是否点火成功,如点火不成功立即关闭燃油速断阀,维持锅炉风机运行,吹扫炉膛至少5min后方可再次点火。
8、点火期间必须保持合适的氧量,一般控制在10%左右。给料不能太早,一定要等床温达450℃以上时开始投用生物质燃料,刚开始投用生物质燃料时应间断给料,连续给料时间不得超过30秒,床温有上升趋势及氧量有下降趋势时,可再次给料,床温稳步上升时可延长给料时间,床温达650℃时可连续给料,并退出油枪。点火期间如发现炉膛出口压力波动较大,应暂停给料待稳定后再次间断给料。
9、锅炉撤油枪操作时应先关闭燃油速断阀,同时关严两侧手动隔离门,最后将油泵停运。
10、当床温急剧下降时要降低给料量,当床温低于550℃时应立即停止给料,投入油枪助燃,生物质燃料给料系统按点火要求先间断投料待床温升至650℃再连续投料。
11、点火投料过程中,要加强炉膛负压、床温和氧量的变化趋势,严防投料没有及时燃烧同时大量误给料。
12、当发生任一卸料机变频器工作不正常时,运行人员严禁在DCS上频繁启动变频器进行倒料,应专人到就地检查,消除故障后方可启动变频器倒料。
13、当任一双螺旋给料机跳停时,应立即停止对应侧的两台卸料机,防止大量的料堆积在下料通道内。当双螺旋给料机再次启动前要检查下料通道是否有积料,根据实际情况控制双螺旋的转速。
14、锅炉在点火启动过程中(特别是点火初期投料时)严禁任何人员在锅炉尾部烟道附近工作、巡视及逗留。
三、运行过程中发生爆燃
原因分析:运行中,特别是点火初期不能大量给料,调整要做到勤调、微调,当大量给料进入炉膛后不能及时燃烧,特别是生物质中含水分较大时,其干燥时间较长,吸收热量较多,造成床温瞬间下降,烟气中可燃成分大量聚集,当浓度在爆燃极限内,就会产生强烈爆燃。
预防措施:
1、锅炉正常运行时应保证配风合理,风量足够,炉膛负压维持在-100Pa左右,氧量控制合理,严防锅炉缺氧燃烧和炉膛冒正压。
2、运行中,锅炉应连续稳定给料,保持风量稳定,不应大幅度调整给料量及风量,确保锅炉燃烧稳定。
3、任一一级螺旋卸料机压料进行倒料时,应将其他螺旋卸料机转速降低,防止大量的原料进入炉膛造成爆燃现象。倒料的螺旋卸料机不应转速过快(控制在50%左右),防止倒料过程中大量的料进入炉膛。
4、运行期间如因断料、料水分大导致床温下降至550℃及以下时,应立即停止给料,投入油枪助燃,生物质燃料给料系统按点火要求先间断投料待床温升至650℃再连续投料。
5、如运行中因入炉料太湿给料过多,造成锅炉灭火时,应立即停止给料,并停止一次风机运行,保持引风机运行调整炉膛负压在-200Pa吹扫,待放尽床料重新上合格的床料后再进行点火。
6、当发生任一卸料机变频器工作不正常时,运行人员严禁在DCS上频繁启动变频器进行倒料,应专人到就地检查,消除故障后方可启动变频器倒料。
7、当任一双螺旋给料机跳停时,应立即停止对应侧的两台卸料机,防止大量的料堆积在下料通道内。当双螺旋给料机再次启动前要检查下料通道是否有积料,根据实际情况控制双螺旋的转速。
8、3#炉配料时严禁大量掺烧锯末,且掺烧锯末时一定要保证掺配均匀,防止局部锯末堆积爆燃。
9、3#炉一次风量禁止大幅度调整,禁止猛加风猛减风;禁止振动炉排连续振动。
四、扬火爆燃
原因分析:如果压火时床料内可燃成分含量较多,这时生物质中的碳在缺氧情况下不充分燃烧产生大量的CO,同时生物质在炉内高温干熘挥发出甲烷、氢等可燃性气体,由于压火后床料表面温度降低,这些可燃性气体遇不到明火,便在炉膛内积聚,扬火时,随着一次风机的启动,床料开始流化,高温的床料从下面翻出,这时可燃性气体与明火接触,瞬间发生燃烧,如果可燃物的浓度在爆燃极限范围内,就会发生爆燃。
预防措施:正常情况下循环流化床锅炉烧生物质时不应压火,如必须压火时应采取发下措施:
1、锅炉压火时一定要先停止给料,当床温有下降趋势时,再停一次风机、引风机,防止压火后床料内可燃成分太多,产生大量可燃性气体。
2、扬火前严禁有生物质进入炉内,严禁在扬火时先给料后启风机。
3、扬火时一定要先启动引风机进行通风5min以上再启动一次风机,以保证炉内积聚的可燃性气体排出,防止遇到明火时发生爆燃。
4、当床温上升到450℃以上时可启动给料机间断给料,连续给料时间不得超过30秒;在床温稳步稳定上升过程中可逐渐延长给料时间;当床温达650℃时可连续给料。
5、在扬火给料过程中应严密监视锅炉床温、氧量和炉膛出口压力的监视。
五、油气爆燃
原因分析:循环流化床锅炉一般采用柴油点火,点火过程中因为油中的杂质、点火风的调配、油压太低等因素常会发生油枪灭火,灭火后如果没有及时发现,关闭油阀,被雾化的燃油会继续喷进炉膛内,这样从炉膛到尾部烟道甚至到烟囱出口都充满了油雾,这时如果再次点火或遇到其它明火,就会产生整个系统的爆燃。
预防措施:点火过程中应加强巡检,严密监视风室温度及料层温度,如有不正常下降应及时检查油枪运行情况,到就地从燃烧器观察孔检查油枪是否灭火,如果发生油枪灭火,应立即关闭燃油速断阀,保持风机运行通风5min以上后方可再次点火。
锅炉设计上采取防爆门设计,在事故发生时,防爆门可以及时及早释放爆燃能量,从而实现保护炉膛的目的,运行中应加强防爆门的巡检,确保开关灵活。每次停炉检修时,对防爆门进行检查,确保防爆门不积灰。