以廣州地區(qū)生物質(zhì)鍋爐安裝改造監(jiān)檢發(fā)現(xiàn)的安全隱患為分析對象，在安全隱患存在現(xiàn)狀、產(chǎn)生原因和解決措施3個方面進行系統(tǒng)分析研究，重視生物質(zhì)鍋爐安裝改造監(jiān)檢的重點環(huán)節(jié)，將有效地取締生物質(zhì)工業(yè)鍋爐安裝改造后遺留的安全隱患。

引言

生物質(zhì)燃料是新起的清潔能源，具有節(jié)能環(huán)保特性，很多國家在工業(yè)鍋爐上都有生物質(zhì)顆粒燃料的應(yīng)用。目前，廣州的生物質(zhì)鍋爐有新安裝的、也有由燃煤鍋爐改造過來的，由于各方面的因素，鍋爐時常出現(xiàn)各種安全隱患。

針對廣州地區(qū)生物質(zhì)鍋爐在安裝改造后發(fā)現(xiàn)的常見安全隱患，并研究其產(chǎn)生原因和提出解決措施。通過詳細(xì)地闡述了生物質(zhì)鍋爐安裝改造監(jiān)檢的重點環(huán)節(jié)，為監(jiān)檢人員提供了監(jiān)檢技術(shù)指導(dǎo)，對消除生物質(zhì)鍋爐安裝改造后遺留的安全隱患具有重要意義。

1事故概況

1.1 燃粉狀生物質(zhì)鍋爐事故

燃粉狀生物質(zhì)鍋爐在使用期間出現(xiàn)燃燒系統(tǒng)輕微爆燃現(xiàn)象，導(dǎo)致加料倉與進料管的連接部分(爆燃前用非金屬件連接)爆開，爆燃后改為金屬件連接

1.2 臥式內(nèi)燃式生物質(zhì)爐事故

從反映出燃燒機的進風(fēng)量過大，風(fēng)速較高，從發(fā)黑的表面看出生物質(zhì)燃料并未充分燃燒，配風(fēng)不合理導(dǎo)致的固體燃燒不完全，在前煙箱門結(jié)焦。

后部波紋爐膽底部120°~210°區(qū)域為磨損較嚴(yán)重及腐蝕坑多發(fā)區(qū)域，比較特別的是較深的腐蝕坑發(fā)生在波紋的背風(fēng)面。

爐膽尾端下部至后管板之間的平直段是磨損最嚴(yán)重區(qū)域。該區(qū)域積灰較細(xì)且松軟。

1.3 縱置式鏈條爐排生物質(zhì)爐事故

縱置式鏈條爐排生物質(zhì)爐概貌所示。

鏈條爐排生物質(zhì)爐在鼓引風(fēng)機停運、鏈條爐排停運或轉(zhuǎn)速過慢時，容易引起倒燃而使料斗里的生物質(zhì)顆粒著火。

2 事故原因分析

針對上述典型事故隱患，分析事故原因主要有技術(shù)管理原因和運行管理原因。

2.1 技術(shù)管理原因

燃煤、燃油鍋爐私自改為燃生物質(zhì)鍋爐而未辦理相關(guān)手續(xù)。生物質(zhì)鍋爐現(xiàn)場結(jié)構(gòu)與設(shè)計圖紙或者改造圖紙不一致。將根本不適應(yīng)生物質(zhì)燃料的鍋爐改造成燃燒生物質(zhì)。

2.2 運行管理原因

2.2.1 燃粉狀生物質(zhì)鍋爐

鍋爐在加料過程中燃料中破碎形成的粉狀燃料過多，在相對封閉的料倉、爐膛等空間內(nèi)，這些可燃粉塵濃度達(dá)到甚至超過爆燃的濃度，加料倉沒有防火防爆裝置，導(dǎo)致加料倉與進料管的連接部分爆開。

2.2.2臥式內(nèi)燃式生物質(zhì)爐

鍋爐改造之前的燃料為油，殘留的灰渣中硫含量較高，容易產(chǎn)生腐蝕坑。

此外，生物質(zhì)燃料中含有一定量的鉀、鈉、氯，在燃燒過程中的腐蝕主要有兩種:一種是由于燃燒生物質(zhì)鍋爐中堿金屬濃度很高,灰渣中的堿金屬硫酸鹽與
SO3 共同作用產(chǎn)生腐蝕;另一種與生成氣態(tài)的HCl 與Cl2 有關(guān)。HCl 與Cl2 可穿透金屬氧化而形成的保護膜并與內(nèi)部金屬直接發(fā)生反應(yīng)形成金屬氯化物。這兩種腐蝕
都會隨溫度的升高而使腐蝕速度加快。基于這些原因前述爐膽背風(fēng)面由于積灰較多產(chǎn)生較深的腐蝕坑。

2.2.3 縱置式鏈條爐排生物質(zhì)爐

鏈條爐排煤爐改生物質(zhì)鍋爐時，鍋爐燃料為顆粒狀生物質(zhì)，生物質(zhì)燃料具有易燃性，導(dǎo)致燃燒位置前移，特別在鼓引風(fēng)機停運、鏈條爐排停運或轉(zhuǎn)速過慢時，容易引起倒燃而使燃料斗里的生物質(zhì)顆粒著火，此時爐膛前后受熱面溫差較大，鍋爐熱效率降低。

3 事故預(yù)防措施

3.1 加強安裝改造監(jiān)檢

在安裝時應(yīng)采用內(nèi)窺鏡檢查生物質(zhì)鍋爐焊接連接與圖紙設(shè)計是否一致。

在燃煤鍋爐改造生物質(zhì)燃料時，如采用的生物質(zhì)燃料顆粒較小，應(yīng)注意爐排是否匹配，必要時應(yīng)更換爐排。

3.2 燃粉狀生物質(zhì)的鍋爐

加強監(jiān)管從料倉到進料管之間的連接材料，將最薄弱位置由非金屬件改為金屬件連接。建議安裝公司在料倉增加防爆門。

3.3 臥式內(nèi)燃式生物質(zhì)爐

臥式內(nèi)燃式生物質(zhì)爐在運行當(dāng)中的點火、停爐等階段存在燃料爆燃的風(fēng)險，應(yīng)注意檢查鍋爐是否配有可靠的點火程序以及鍋爐點火前的前吹掃和鍋爐熄火后的后吹掃。

定期對鍋爐進行停爐清灰。根據(jù)鍋爐的運行負(fù)荷，選擇適當(dāng)?shù)墓娘L(fēng)機和引風(fēng)機運行功率。

3.4 縱置式鏈條爐排生物質(zhì)爐

對于倒燃問題可通過將爐排轉(zhuǎn)速調(diào)快，增加長軸給料器來控制進料速度，防止燃料在料斗下堆積。

對于燃燒位置前移的問題可通過將前拱改造成高而短使生物質(zhì)燃料延遲燃燒，增加二次風(fēng)系統(tǒng)增強擾流，由于揮發(fā)分析出及燃燒時間短, 二次風(fēng)可以保證充足的空氣量和與揮發(fā)分的混合, 以使燃料燃燒充分。

4 結(jié)語

在生物質(zhì)鍋爐安裝改造過程中，應(yīng)重視加強內(nèi)部檢驗工作，一方面是對鍋爐結(jié)構(gòu)與設(shè)計圖紙(尤其是改造圖紙)的符合性進行確認(rèn)，另一方面對鍋爐(尤其是改造鍋爐)燃燒生物質(zhì)的適應(yīng)性進行判斷。

對于可能發(fā)生爆燃和倒燃事故的鍋爐，在安裝、改造過程中應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場出現(xiàn)的事故隱患問題，要求鍋爐制造廠回復(fù)，根據(jù)回復(fù)內(nèi)容由安裝公司采取適當(dāng)措施防止事故發(fā)生。

對于臥式內(nèi)燃式的鍋爐進行燃生物質(zhì)燃料改造的檢驗時，應(yīng)特別注意腐蝕、磨損、積灰等方面對鍋爐的影響，重點檢查部位為爐膽下部及尾部、后管板、第二回程煙管。