基于锅炉压力平衡理论的炉膛内爆分析及防范

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1、第36卷第lO期姜慕鼋力V01．36No．1O2oo8年10月EastChinaElectricPower0ct．2oo8基于锅炉压力平衡理论的炉膛内爆分析及防范程星星，金保升，王赐鹏，钟文琪(1．东南大学洁净煤发电与燃烧技术实验室，江苏南京210096；2．发耳发电厂，贵州六盘水553000)摘要：罗列了国外电站锅炉发生“内爆”的情况，介绍了发生“内爆”的原因。从炉膛的平衡理论出发，分析炉膛内爆产生的原因为炉膛M盯时各种参数的变化，以及引风机误操作对内爆的作用。并分析了轴流风机的失速特性对防止炉膛内爆的有利方面。基于此，给出了解决内爆的一系列方法和途径，包括加固炉膛壁面、增加

2、保护装置、增大进入炉瞠的空气量等。关键词：炉膛内爆；平衡理论；引风机作者简介：程星星(1984．)，女，博士研究生，研究方向为热能与环境工程。中图分类号：TK223．6文献标识码：B文章编号：11301-9529(2008)10-011l-03FurnaceImplosionAndBoilerPressureBalanceTheoryCHENGXing—，JINBao．sheng‘，WANGCi-peng，ZHONGWen—q／(I．Laboratory．ofCleanCoalPowerGenerationandCombustionTechnology，SoutheastUni

3、versity，Nanjing210096，China；2．FaerPowerPlant，Hupanshui553000，China)Abstract：Thehistoryoffurnaceimplosionwasbrieflysummarized．Thecauseofimplosion，includingthevariationsduringMFI"andtheinfluenceofdraftfanmal—operation，wasanalyzedindetailonthefoundationoffurnacebalancetheory．Thebeneficialefecto

4、faxialfanstallwasdescribedaswel1．Finally，aseriesofmethodsandapproachestOsolveandmitigateimplosionweregivenonthebaseofthereasonanalysis．Keywords：furnaceimplosion；furnacebalancetheo~"；induceddraftfan锅炉内爆是指当锅炉主燃料跳闸或者风机误“内爆”J：其一为引风机误操作；其二为主燃料操作以后，炉膛内的压力迅速下降，使得炉膛或者跳闸(简称MH")导致锅炉熄火。烟道系统由于受到由外向内的挤压而

5、产生压塌的本文从根源上分析了内爆出现的原因，并对事故现象。不同的锅炉、以及不同的工况条件下的内爆危害“内爆”事故在国外数次发生，最早发生于20性进行了预测。世纪7O年代初美国的1台60OMW燃油锅炉上。1．1平衡理论随后，美国又报道几台电站锅炉发生了“内爆”事炉膛压力的平衡由锅炉的物质平衡、温度的故⋯。美国福斯特·惠勒公司、Gavin电站燃煤平衡和压力的调节实现。如图1所示，炉膛的物锅炉、苏格兰Inverkip电站燃油锅炉也发生过“内质平衡包括送风机送入炉膛的一次风和二次风，爆”事故。Jc．以及炉膛出口的烟气流。压力的调节主要由锅炉炉膛内爆的瞬间高负压会引起炉墙的向内压出口的引

6、风机实现。塌，带来巨大的经济损失。且随着锅炉参数的逐l弓l风机吸力Ii出口烟气l步增大，炉墙的面积也在不断增加，其面积越大，就越不利于承受内外气体的压差。炉膛压力I温度维持In1炉膛内爆起因分析l入口空气IIlI烟气生成⋯Euchner和Undrill认为导致锅炉“内爆”的图1炉膛平衡分析主要原因是引风机误操作。美国费城电力公司工程师Clelland认为主要有2个原因导致锅炉产生在此同时，炉膛还必须维持一定的温度，当炉姜氧电力2008，36(10)膛温度波动时，压力也会出现波动。在炉膛的这一平衡被破环时，会出现炉膛压力的不稳定，严重时会产生内爆，对炉膛造成很大的破环，带来巨大的

7、损失。在炉膛熄火的时候，若断煤时间较短，炉膛的压力调整不及时，则很容易发生内爆。熄火时，炉膛内的燃烧过程中止，烟气的生成大大减少。C+O2=CO2负荷／％H+(1／2)0：(1／2)H20图2风机调节特性曲线c反应的减小并不会影响炉膛内的气体压要原因，主要分析如下：力，因为0和C反应只是生成同样体积的CO。在图2中，若锅炉的特性曲线为1，锅炉工作燃烧停止后，H：O的产生过程将会中止。若该过在负荷点，则工作点为曲线1和风机特性曲线程正常进行，则0与H反应生成2倍体积的水b的交点0，若负荷减小至