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燃气锅炉爆炸危险及防火措施

时间:2019-10-29 09:18   作者:潍坊福来科技 点击:
由于各种原因,燃气锅炉爆炸事故频繁发生,不仅造成了大量的经济损失,而且严重威胁着人们的生命甚至生命安全。因此,有必要对燃气锅炉的爆炸危险性及其预防措施进行研究。
一、燃气锅炉及其应用
1.1燃气锅炉结构简介
   燃气锅炉包括燃气燃烧装置和锅炉本体两个系统。燃气设备主要是指锅炉、燃烧器以及与燃烧过程有关的其他设备。其主要功能是将一定量的可燃气体和空气送入燃烧设备,通过可燃气体的燃烧将化学能转化为热能。为锅炉本体提供持续的热量。锅炉本体利用燃烧设备提供的热能将水转化为水蒸气,使其具有一定的蒸汽量和蒸汽质量(压力和湿度)。整个锅炉生产过程是将一定量的可燃气体和相应量的空气送入炉内燃烧,燃烧产生的热量传到水中,使水在恒压下汽化,形成一定压力和温度的水蒸气。
1.2燃气锅炉的应用
   燃气锅炉作为一种热能和动力的生产工艺设备,广泛应用于电力、机械、化工、纺织、造纸等工业部门,以及宾馆、住宅区的供暖和供热。在中国北方,由于供热和供热的需要,锅炉的使用量较大。燃气锅炉已逐渐进入人们的生活。
2.燃气锅炉爆炸事故类型及危害
燃气锅炉运行中发生的事故大致可分为三类:
(1)特大事故:锅炉主要受压部件——汽包、管板等发生破裂、爆炸事故。这些事故往往导致设备和厂房的损坏和人身伤亡,造成重大损失。
(2)重大事故:燃气锅炉不能正常运行而被迫停炉的事故,如缺水事故、锅炉爆炸事故等,虽然事故不严重,但往往造成设备和工厂的损坏和人身伤亡,燃气锅炉S被迫停止运行,导致蒸汽部分或全部停产,造成严重经济损失。
(3)一般事故:在操作过程中可消除的事故或在炉内短暂停顿后可消除的事故,冲击和损失较小。燃气锅炉事故是工业热灾害造成的三大事故类型之一。主要可分为两种爆炸原因,一种是炉膛爆炸,另一种是炉膛爆炸。燃气锅炉的爆炸频率很高。
3.燃气锅炉火灾危险性分析
3.1气体的危险特性
  燃气锅炉的燃料是可燃气体,主要是天然气或煤气。天然气和煤气的主要成分都是甲烷,还搀杂一些简单的烷烃,这些组分都是高度易燃易爆的气体,天然气的爆炸下限为4%,煤气的爆炸下限为6.2%,极易发生爆炸事故。
3.2炉膛爆炸火灾危险
  炉膛爆炸是由于可燃气体泄漏,与空气混合形成爆炸性混合物而引起的。当混合气在爆炸极限范围内时,与适当的点火源接触会发生爆炸。随着化学成分的变化,炉内气体压力急剧升高,产生的爆炸力超过结构强度,引起向外爆炸。由于在很短的时间内有限体积内积累了大量的能量,锅炉炉处于异常高压或高温状态,引起周围介质的振动或相邻物质的破坏。
3.2.1点火不当
  点火时,如果启动操作不当,发生熄火,气源未及时切断,配气管道被可燃气体吹扫,或吹扫不彻底,阀门打开时喷嘴未被点燃或吹扫,或大量高浓度可燃气体被吹扫时可能引起其它事故。储存在炉内,在爆炸极限范围内,可燃气体再次点燃后点燃,引起爆炸。
3.2.2火焰不稳定并熄灭
  如果燃气燃烧器的输出量过大,火焰将与燃烧器分离,并发生火灾。相反,如果输出量太小,火焰会缩回燃烧器并发生回火,导致火焰在锅炉运行期间不稳定并熄灭。由于炉体处于高温状态,达到或超过可燃气体和空气混合物的着火温度,继续进入可燃气体,可能会立即发生爆炸。
3.2.3设备不完善
  由于阀门泄漏,设备不完善,没有点火防火装置和火焰检测装置,可燃气体在炉内充满点火。
3.2.4燃气管道泄漏
  由于燃气锅炉燃气管道较大,可燃气体消耗量大,部分管道已老化腐蚀。如果不进行维修保养,在输气过程中可能发生可燃气体泄漏,导致爆炸事故。
3.2.5操作错误
  在锅炉运行过程中,可以避免一些事故的发生,但事故仍然存在。主要原因是操作人员操作锅炉不合理,不按规章制度操作,员工安全意识不强,工作不负责任,值班时未按规定进行检修,最终导致事故发生。
3.3炉膛爆炸火灾危险性
  燃气锅炉本体爆炸是由于锅炉设备质量、压力元件强度不足或缺水严重、连续加热引起的。
3.3.1燃气锅炉设计制造方面
  设计不合理,造成燃气锅炉结构缺陷,材质不符合要求,焊接质量粗糙,压力元件强度不够,也是引起燃气锅炉爆炸的重要因素。
3.3.2锅炉内的水燃烧爆炸
  当锅炉运行时,加热会使水慢慢减少。当锅炉内的水太小甚至烧尽时,可燃气体燃烧释放的热量直接加热锅炉设备本身,造成炉体过热爆炸。
  由此可见,燃气锅炉的瓦斯爆炸是危险的,影响因素是多种多样的。
  燃气锅炉火灾危险性预防措施。
4.1锅炉质量要求
  锅炉的设计、制造、安装、运行、维护、改造、检验等必须符合《汽轮机安全技术监察规程》和《热水锅炉安全技术监察规程》的规定。
4.2点火时的防火措施
(1)点火前,燃气锅炉已充满残余可燃气体,点火前,必须启动强制送风5-10分钟,完全置换炉内气体,并拆除炉内。里面的可燃气体可以正常点燃和增压。当点火不成功,需要重新点火时,必须在点火前重新通风,以完全清除可燃气体。
采用手动点火时,难以保证手动操作和调试的准确性。根据检验规程,燃气锅炉应配备自动保护装置,包括自动点火、熄火保护、自动燃烧调节和必要的自动报警保护装置。
(2)当炉内温度较低或较潮湿时,由于点火困难,有必要采取适当措施对炉进行预热。
(3)可燃气体喷嘴前的进气管上应安装压力表。
(4)如果火焰熄灭,立即停止供应可燃气体,只供应空气,换气后进行点火操作。
(5)为了防止燃气锅炉在点火时发生爆炸,点火前必须检查进气管内的气压。当压力满足要求时,用风机吹扫炉内的爆炸性混合物。点火时应严格遵守先点火后开风的原则。
4.3燃气锅炉运行中的防火措施
(1)防火:如果可燃气体燃烧器的输出量过大,火焰将脱离燃烧器,可燃气体将发生过度燃烧,大量爆炸性混合气体将积聚在炉内,随时可能引起爆炸。因此,应注意火灾现象,具体方法有:a.实施火焰稳定;b.调整空燃比至理论混合比附近;c.人工提高燃烧速度;d.保持可燃气体压力稳定;e.降低燃油排放速度;
(2)防止回火:可燃气体出力过小,火焰会回缩到燃烧器内,使锅炉运行中火焰不稳定而熄火。此时继续通入可燃气体,则达到可燃气体爆炸极限后,爆炸一触即发。防止回火现象的措施有:a、提高最小放电速度;b.燃料必须以比其燃烧速度更快的速度从喷嘴喷出,也就是说,熔炉保持正压力。
(3)点火后,在进入稳定状态前,要做好燃烧状态监测,注意调节燃烧气体流量,稳定燃烧器压力,使火焰稳定燃烧。
(4)为了减少烟囱、火星和污染环境中的烟气,烟囱应进行综合治理,如安装烟气除尘装置和火星灭火装置。
(5)在正常操作过程中,小心不要熄灭热量以防止爆裂。
4.4防止燃气锅炉严重缺水
  锅炉严重缺水或燃烧事故是化工、石油生产锅炉中常见的事故。锅炉运行时应定期监测,定期给水。检查水位计工作是否正常,进行污水和污水的清洗处理。
4.5燃气锅炉定期检修
(1)锅炉水位计、压力表、安全阀等安全附件应经常检查,确保其可靠性。
(2)定期检查锅炉内部,检查炉体是否破裂,燃气管道是否完好,确保管道不泄漏可燃气体。
4.6燃气锅炉的环境要求
(1)禁止在锅炉房内堆放各种可燃物,不得在锅炉本体和蒸汽管道上烘烤任何物品。擦拭设备的油棉纱和油布应妥善保管。
(2)禁止在锅炉内焚烧废纸、废木、废油毡等,防止烟囱飞起,引燃周围可燃物。
(3)锅炉周围不应有火源,锅炉燃气管道不应靠近其他加热设备。
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