空气预热器可燃物二次燃烧事故分析及措施|控制可燃物的防火措施

时间：2019-05-06 03:22:45　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　摘要：空气预热器二次燃烧事故虽然不是频繁发生，但其危害却相当大，往往造成设备的巨大损坏，无论是管理人员还是操作运行人员，对它的防范不可掉以轻心。　　中图分类号：TK223.34文献标识码：A文章编号：1672-3791(2011)04(a)-0000-00
　　1．概述
　　某有限公司采用新技术投资兴建工业化示范煤化工项目中的空气-高温烟气预热器在试验运行过程中发生了二次燃烧事故。事故造成：
　　（1）靠近空气出口端下部的部分不锈钢换热管烧毁；
　　（2）烧损区管板变形严重，换热管管头缩回管板30mm左右；
　　（3）换热管管头与管板间的密封填料（陶瓷纤维）变硬变脆。
　　设备严重损坏。工艺系统不能正常生产出煤气。燃烧事故发生前后，DCS系统显示的异常温度点记录如下：
　　2．原因分析
　　根据现场设备运行情况和设备损坏情况分析，在空气-高温烟气区域发生了强烈的可燃物二次燃烧（再次燃烧），这种事故在燃油、燃气和燃烧煤粉的锅炉设备中，在燃烧不正常、换热面有积灰经常发生。烟气中发生可燃物二次燃烧必须具备以下三个必要条件：
　　（1）有可燃物存在凡能与空气中的氧或氧化剂起剧烈反应的物质均称为可燃物。可燃物是炭黑、煤粉或油等，它们不易完全燃烧，会在预热器受热面上或容易存灰的墙壁、支撑件等结构上沉积（即我们所说的积灰）。在本设备中，烟气中含有浓度很高的碳粉（具体数量不详），在设备设计时考虑了积灰清理问题，即在设备上预留了吹灰器接口，要求设备使用方安装吹灰器吹灰。但使用方在事故发生前一直没有安装吹灰器，也没有根据积灰情况进行人工吹扫，经过多次长时间运行在换热管上碳粉沉积严重，使设备具备了第一个必备条件。
　　（2）有助燃物存在凡能帮助和维持燃烧的物质，均称为助燃物。常见的助燃物是空气和氧气以及氯气和氯酸钾等氧化剂。在本设备设计前使用方由于没有明确烟气的固体成分和含量，设计方设计时按照常规含灰烟气设计，考虑换热管的热膨胀问题，空气出口侧换热管与管板的连接结构采用了能够相对滑动的简单的填料密封结构，该结构具有不大于3%的漏风率，使设备具备了第二个必备条件。
　　（3）有点火源存在凡能引起可燃物质燃烧的能源，统称为点火源。本设备中换热器的设计参数决定了烟气的的温度，烟气进口温度800℃，出口温度518℃，据此烟气温度达到了发生二次燃烧的条件，因此具备了第三个必备条件。
　　3. 二次燃烧过程分析
　　（1）根据DCS系统烟气出口温度曲线和运行记录显示，设备每间隔一定时间，烟气出口温度突然升高，短时间内又降低，有可能在设备烧毁前已多次发生二次燃烧，只是因为漏入空气量较少，空气能够接触到的可燃积灰较少，空气能接触到的可燃物燃尽后，火焰自然熄灭，经多次二次燃烧，换热管烧损严重，但没有烧穿，因此没有发生强烈的二次燃烧。
　　（2）当最后再次发生二次燃烧后，某支管子被烧穿，较多空气漏入烟道，接触到更多的高温碳粉并燃烧，较强烈的燃烧将相邻的管子烧穿，提供了大量的空气，引燃了更多的碳粉，最后导致换热管大面积烧毁和工艺系统后部燃烧设备缺氧熄火。
　　（3）换热管烧毁区中心距空气出口端管板内壁距离大约为400mm，说明管端漏入空气对换热管积灰具有一定的吹灰作用，在靠近空气出口管板处换热管上的积灰受到漏入空气的扰动被清除，该区域没有燃料燃烧。
　　（4）可能加热炉中助燃空气量供应不足或燃料供应量偏大，部分可燃气体在炉内没有完全燃烧，随烟气流入余热锅炉区域，使燃烧具备了燃料条件。
　　4. 预防及处理措施
　　为了防止二次燃烧事故的发生，可从以下几个方面采取措施：
　　（1）设计方面设备应采用完全密封结构，防止新鲜空气漏入烟道中助燃。
　　（2）设备上应安装吹灰器。设备使用过程中应根据积灰情况定期吹灰或进行人工清扫防止可燃物的沉积。
　　（3）运行中如发现排烟温度不正常升高时，应根据实际运行状态做好运行分析校对温度测点，不可盲目处理。
　　（4）紧急停炉后应停止全部风机，严密关闭各处孔门，必要时可采取蒸汽消防灭火。
　　5. 结语
　　空气预热器二次燃烧事故虽然不是频繁发生，但其危害却相当大，往往造成设备的巨大损坏，无论是管理人员还是操作运行人员，对它的防范不可掉以轻心。防止空气预热器发生二次燃烧最关键的就是加强运行人员的技术水平和制定出完善的规章制度并严格执行。
　　

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