管式空氣預(yù)熱器著火原因分析
該公司乙烯裝置開工鍋爐BF-1101B采用日本NEC技術(shù)設(shè)計制造，可實現(xiàn)單燒油、氣或油氣同時混燒，于1989年12月點火供汽投人工藝運行。該爐采用回轉(zhuǎn)式管式空氣預(yù)熱器(GAH)，利用鍋爐尾部的煙氣余熱來加熱空氣，以改善燃燒效果，提高鍋爐熱效率。管式空氣預(yù)熱器著火多發(fā)生在燃油和燃氣爐上，又稱鍋爐尾部二次燃燒。B爐回轉(zhuǎn)式管式空氣預(yù)熱器的波紋板式蓄熱元件被緊密地放置在扇形隔倉內(nèi)，由于流通空間狹小，很容易造成可燃物沉積，因此，當(dāng)爐膛內(nèi)一些沒有完全燃燒或未燃盡的可燃物隨煙氣流在管式空氣預(yù)熱器蓄熱元件內(nèi)沉積后，一旦氧化升溫達到著火條件，便會發(fā)生著火燃燒，造成受熱元件燒損，其主要原因有以下幾方面。
1．由燃料組分過重而導(dǎo)致燃料燃燒不完全，使GAH挾熱面上積聚可燃物
一段時間以來，該公司鍋爐以外購渣油、裂化殘油和抽余C4燃料為多，它們的組分較重，黏度較高，自燃點低，燃燒時易析碳，蒸汽霧化燃料時破碎能力也很差，大分子油滴含量高，油槍噴嘴易堵塞，因此經(jīng)常影響燃油的霧化質(zhì)量和燃燒效果。運行時女口果燃燒調(diào)整不當(dāng)，風(fēng)量不足或配風(fēng)不合理以及工藝工況波動時，就會來不及使炭黑燃燒完全而產(chǎn)生黑煙。爐瞠內(nèi)沒有完全燃燒的油粒被煙氣帶到鍋爐尾部GAH換熱面上開始沉積，這也就為二次燃燒提供了物質(zhì)基礎(chǔ)n從最近這次停車后儀表人員對火焰監(jiān)測器的檢查結(jié)果看，并沒有查出問題。經(jīng)驗分析認為，這次事故基本上是燃料燃燒不好時產(chǎn)生大量黑煙，黑煙進入或遮蓋住了監(jiān)測器探頭，產(chǎn)生假信號報警停車所致。
另外，在鍋爐頻繁啟停過程中，由于爐瞠燃燒工況不良，燃料不易燃盡，在煙氣流速較低時，極易造成大量未燃盡的可燃物沉積；鍋爐低負荷運行時間過長，燃燒不穩(wěn)定，煙速偏低，未燃盡的可燃物易在波紋板上沉積；以往事故教訓(xùn)和經(jīng)驗還證實：管式空氣預(yù)熱器轉(zhuǎn)子堵灰、磨損后漏風(fēng)、煙道尾部過剩空氣系數(shù)或氧含量控制過低等都能導(dǎo)致燃料因缺氧而燃燒不完全。目前，該公司A、B爐管式空氣預(yù)熱器轉(zhuǎn)子都有不同程度的漏風(fēng)隱患；1997年以后，鍋爐因各種原因始終不能滿負荷運行，煙氣流速低；有時為提高鍋爐熱效率而一味去降低尾部過剩空氣量。這些都為管式空氣預(yù)熱器二次燃燒留下了隱患。
2．頻繁吹掃點火為鍋爐沉積可燃物著火提供了充足的復(fù)
鍋爐點火過程中煙氣流速低，燃燒系統(tǒng)空間的含氧量又較正常運行時高得多，像B爐當(dāng)時曾連續(xù)幾次點火吹掃，因此便使尚具余熱的未燃盡可燃物因具備了充足的過剩氧量而復(fù)燃。
3．由于吹灰機吹灰間隔時間設(shè)置大長或吹灰效果不良以及水沖洗裝置沒有按要求投用而導(dǎo)致可燃物累積為減輕飛灰、未燃物及酸性物質(zhì)在GAH換熱面上的沉積程度，保持換熱面盡量清潔，降低煙氣流通阻力，提高進風(fēng)預(yù)熱效果，因此對其設(shè)置了吹灰器和固定式水沖洗裝置。吹灰機吹灰周期設(shè)置應(yīng)以鍋爐所燒燃料、蒸汽負荷、燃燒工況、起停次數(shù)以及換熱介質(zhì)前后溫度、壓力改變等情況為調(diào)整依據(jù)，而不是一成不變的。目前凡配置吹灰器的鍋爐普遍設(shè)定吹灰周期為4-8h／次。但當(dāng)燃料組分變重、負荷偏低、由于某種原因經(jīng)常冒黑煙、排煙溫度超標、換熱介質(zhì)壓差增大時，就應(yīng)該縮短吹灰周期或臨時增加手動吹灰次數(shù)；否則，可燃物長時間大量積存就很可能引起二次著火。而水沖洗是針對吹灰器清掃能力有限，難以徹底除灰問題而采用的一種水洗方法，因此鍋爐應(yīng)定期按要求投用水沖洗裝置除灰。
4．由于運行人員對二次燃燒事故判斷不準確
處理方法和經(jīng)驗不足而導(dǎo)致燃料燃燒不完全在回顧以往幾次事故的處理過程及總結(jié)其他廠家經(jīng)驗教訓(xùn)后，筆者發(fā)現(xiàn)，運行人員對二次燃燒事故初起現(xiàn)象的判斷方法和經(jīng)驗還不足，有多少可以撲滅著火的方法不是很清楚，處理也不及時準確。在該次事故調(diào)查中還發(fā)現(xiàn)。有的外聘操作工對現(xiàn)有預(yù)防設(shè)施還不知道該如何投用，最終導(dǎo)致二次燃燒后果擴大。
另外，操作人員責(zé)任心不強或技術(shù)不過硬也是造成二次燃燒的重要原因。加強運行人員的職業(yè)素質(zhì)教育和技術(shù)培訓(xùn)工作，增強操作人員對異常事故的判斷和處理能力是有效預(yù)防和正確處理二次燃燒事故的有力保證。
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