鍋爐回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器點(diǎn)火的原因分析

鍋爐回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器點(diǎn)火的原因分析

1預(yù)熱器運(yùn)行時(shí)間雖然采用回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的火很少，但采用燃煤鍋爐預(yù)熱器的火很少。據(jù)美國阿爾斯通空氣預(yù)熱器公司多年的統(tǒng)計(jì)資料表明每運(yùn)行6×105h才會(huì)出現(xiàn)一次著火,而且又多發(fā)生在燃油鍋爐所配預(yù)熱器上。然而,國內(nèi)近幾年卻連續(xù)發(fā)生數(shù)次大型燃煤鍋爐回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器著火,損失嚴(yán)重,已引起各方面注意。本文分析了鍋爐回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器著火機(jī)理、事故原因并提出預(yù)防著火的措施。2防火原因和分析2.1預(yù)熱器退火的定義大多數(shù)鍋爐回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器著火發(fā)生在鍋爐調(diào)試階段以及長期低負(fù)荷運(yùn)行的投油期間。其中絕大多數(shù)著火在停爐、預(yù)熱器事故停轉(zhuǎn)、點(diǎn)火和熱備用再啟動(dòng)不久發(fā)生。而正常運(yùn)行的鍋爐預(yù)熱器著火是罕見的?？諝忸A(yù)熱器著火是由于它的傳熱元件上堆積有大量未燃燼可燃物。因預(yù)熱器中有氧存在,當(dāng)溫度達(dá)到一定時(shí)可燃物就燃燒,有時(shí)稱二次燃燒。預(yù)熱器著火最初在局部小的范圍內(nèi),即在停爐或低負(fù)荷時(shí),因氣流速度低,沒有足夠的氣流把熱量帶走,火源產(chǎn)生的熱量大部被周圍的傳熱元件所吸收,附近的可燃物隨之也燃燒,逐漸擴(kuò)大。燃燒產(chǎn)生的熱量把傳熱元件金屬的溫度加熱到730℃以上,金屬就可能“著火”。隨后金屬溫度迅速升高到1650℃或更高,著火加快發(fā)展,并大面積著火燃燒。2.2火災(zāi)事故原因2.2.1缺陷沉積可燃物大量未燃燼可燃物沉積在傳熱元件之上,是預(yù)熱器著火的必要條件,也是關(guān)鍵所在。在鍋爐點(diǎn)火以及長期低負(fù)荷運(yùn)行時(shí),因燃燒不完全,從爐膛帶來凝結(jié)油霧和未燃燼可燃物堆積在預(yù)熱器中層下部及冷端傳熱元件之上,這是著火的根源。以下是常見沉積可燃物的主要原因:(1)機(jī)組設(shè)備故障多,運(yùn)行人員經(jīng)驗(yàn)不足,燒油過多,而且燃燒不好;(2)油壓或霧化汽壓不合適,汽孔、油孔堵塞,霧化燃燒不好;(3)配風(fēng)不當(dāng);(4)點(diǎn)火器漏油;(5)長期低負(fù)荷運(yùn)行,鍋爐啟停次數(shù)多,有時(shí)多達(dá)30～50次,長時(shí)間投油運(yùn)行;(6)預(yù)熱器吹灰器未能有效投入。2.2.2預(yù)熱器退火預(yù)熱器著火有著它的必然性,也有偶然性。同樣結(jié)構(gòu)的鍋爐和預(yù)熱器,只有少數(shù)預(yù)熱器著火,有的燒損很嚴(yán)重,有的燒損輕而損失小?？梢娺\(yùn)行操作極為重要,往往因操作不當(dāng)而造成預(yù)熱器著火,或著火后沒有采取有效措施,致使著火擴(kuò)大。例如在啟動(dòng)、熱備用、預(yù)熱器事故停轉(zhuǎn)和停爐時(shí)應(yīng)密切監(jiān)視預(yù)熱器的各端點(diǎn)溫度,這一點(diǎn)常常被某些運(yùn)行人員所忽視。著火初期溫度的變化是緩慢的,如能及時(shí)發(fā)現(xiàn),立刻投入大量水滅火,即能很快撲滅。著火后預(yù)熱器端點(diǎn)溫度要變化,排煙溫度和空氣出口溫度會(huì)增加。由于未認(rèn)真監(jiān)視,有時(shí)排煙溫度高于正常值100℃,甚至更高時(shí)才被發(fā)現(xiàn),這時(shí)著火已很嚴(yán)重。預(yù)熱器故障停轉(zhuǎn)后沒有采取有效措施冷卻預(yù)熱器受熱面,手動(dòng)MFT停爐后未能通風(fēng)吹掃等,均可能導(dǎo)致預(yù)熱器著火。3預(yù)防火災(zāi)的預(yù)防措施首先要防止預(yù)熱器著火,其次是萬一預(yù)熱器著火要立即滅火將損失減少到最低限度。常用措施如下:3.1燃油霧化,配風(fēng)正確用油點(diǎn)火及低負(fù)荷投油時(shí),要求油溫、油壓、汽壓等合適,使燃油霧化良好,配風(fēng)正確;油槍不能堵塞,不漏油。做到燃燒穩(wěn)定,燃料充分燃燒,就不會(huì)產(chǎn)生大量未燃燼可燃物。應(yīng)盡量減少機(jī)組啟停次數(shù),不要長期低負(fù)荷運(yùn)行(投油或油煤混燒)。3.2運(yùn)行過程的影響機(jī)組啟動(dòng)前應(yīng)對(duì)預(yù)熱器全面檢查,若發(fā)現(xiàn)或判斷預(yù)熱器有較多未燃燼可燃物堆積時(shí),絕不能投入熱態(tài)運(yùn)行,一定要先用水清洗,后烘干。在運(yùn)行過程中,特別是啟動(dòng)、熱備用后再啟動(dòng)以及預(yù)熱器突然停轉(zhuǎn)和停爐后應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視預(yù)熱器的端點(diǎn)溫度(預(yù)熱器煙風(fēng)進(jìn)、出口溫度),其中一點(diǎn)或多點(diǎn)溫度不正常升高應(yīng)立即研究,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)著火。經(jīng)驗(yàn)表明:著火最有可能發(fā)生在停爐后幾小時(shí)內(nèi),而此時(shí)大多運(yùn)行人員撤離現(xiàn)場,留守人員往往不注意監(jiān)視預(yù)熱器的端點(diǎn)溫度,當(dāng)突然發(fā)現(xiàn)著火時(shí),一般已燃燒了一小時(shí)以上。3.3火災(zāi)勘探系統(tǒng)的建設(shè)在預(yù)熱器上,裝設(shè)著火探測系統(tǒng),如紅外線著火探測系統(tǒng)、熱電偶式著火探測系統(tǒng),光學(xué)高溫儀著火探測系統(tǒng)等。3.4減少傳熱器設(shè)備預(yù)熱器冷端最容易積灰,大量的堆灰除容易產(chǎn)生著火外,還會(huì)降低傳熱效率和增加預(yù)熱器阻力。通常在預(yù)熱器出口煙氣測裝有吹灰器。以預(yù)防著火,有效吹灰。3.5水的清洗為預(yù)防著火,進(jìn)行正確的預(yù)熱器水清洗是非常重要的。預(yù)熱器正常運(yùn)行時(shí),當(dāng)預(yù)熱器的阻力增長值大于初始值或設(shè)計(jì)值的50%左右時(shí),而用吹灰器但又不可能使阻力降下來時(shí),則必須對(duì)預(yù)熱器進(jìn)行水清洗。正常運(yùn)行機(jī)組每年水清洗的次數(shù)不多,一般在1～2次。然而某些機(jī)組在調(diào)試階段及長期低負(fù)荷運(yùn)行時(shí),啟停次數(shù)過多,特別是此時(shí)燃燒又不好,則有大量可燃物沉積在預(yù)熱器之上,故著火的危險(xiǎn)性大,即使機(jī)組投運(yùn)時(shí)間很短也應(yīng)水清洗。3.6開腹水表面壓力雖然預(yù)熱器水清洗管管可作消防裝置用,但是一旦著火或著火過程中預(yù)熱器停止轉(zhuǎn)動(dòng),則此時(shí)清洗水只能覆蓋局部預(yù)熱器的面積,而預(yù)熱器空氣側(cè)沒有水滅火,則滅火很困難,為此最好加裝消防管道。4預(yù)熱器退火及停爐預(yù)熱器的著火常起源于中間層下部和冷端傳熱元件。從局部小面積著火,擴(kuò)大到大面積燃燒需要較長時(shí)間,通常需1～2小時(shí),有時(shí)更長。為減少損失應(yīng)盡快判斷著火,假如裝有著火探測系統(tǒng)則容易判斷,尤其是裝有紅外線等靈敏度高的探測裝置,即使局部小范圍燃燒也能探測到。判斷是否著火,通常從觀察預(yù)熱器端點(diǎn)溫度著手。據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn),預(yù)熱器端點(diǎn)溫度并不很大的不正常升高,超過正常值30℃左右(如排煙溫度)就意味著可能已經(jīng)著火,如溫度還在繼續(xù)增高肯定已著火。當(dāng)鍋爐停爐后,預(yù)熱器己停止轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)入口煙溫不變或變化很小時(shí),而出口煙溫起初緩慢增加,后急劇上升,則表示預(yù)熱器著火。當(dāng)發(fā)現(xiàn)預(yù)熱器已經(jīng)著火,就立即停爐,停止送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行,隔離預(yù)熱器,關(guān)閉預(yù)熱器進(jìn)出口擋板(若下部有的擋板影響排水時(shí),應(yīng)打開)。使預(yù)熱器保持轉(zhuǎn)動(dòng),消防水和多噴嘴清洗水管路立即投入滅火,同時(shí)打開煙風(fēng)道上的排