检索号：32-Y2003-J37 热机专业技术交流大会论文
循环流化床锅炉的防爆及安全运行
江苏省电力设计院 2003年11月 南京
循环流化床锅炉防爆及安全运行
审 核： 吴利涛 校 核： 唐兆芳 编 写： 江 蛟
目 录
1、前言 ....................................................................................... 1 2、循环流化床锅炉发生爆炸的原因 ...................................... 1 3、CFB锅炉防爆及安全运行对设备和系统设计的要求 ..... 3 4. 控制和联锁保护要求 ............................................................ 7 5. 流化床燃烧系统中一些特殊的危害及注意事项 ............. 11
32-Y2003-J37 循环流化床锅炉防爆及安全运行
1、前言
循环流化床(CFB)洁净煤燃烧发电技术近年来在国内得到了快速发展。国内三大锅炉制造商生产的440t/h等级CFB锅炉均已有成功投运的经验。然而，关于CFB锅炉防爆及安全运行方面的要求，国内尚未有较全面的论述，原国家电力公司研究院负责起草的《电站锅炉炉膛防爆过程》（报批稿）也只是简单涉及。因此，有必要对CFB锅炉可能发生爆炸及事故的原因进行分析并提出预防措施。本文结合NFPA8504（1996版）对该方面的内容进行阐述。
2、循环流化床锅炉发生爆炸的原因
循环流化床锅炉发生爆炸的主要由燃料爆燃或炉膛内外压差超过锅炉本身结构强度引起。 2.1 由燃料爆燃引起的爆炸
同常规锅炉一样，CFB锅炉爆炸的基本原因是累积的可燃混和物发生了爆燃，这种混和物存在于炉膛的有限空间内或者是与之相关的将燃烧产物输送至烟囱的锅炉通道、烟道、风机内。
锅炉内危险的可燃混和物由过量的可燃物和一定比例的空气混和而成。当有点火源存在时就有可能发生快速的或者无法控制的燃烧。当可燃物的数量和空气的比例都达到一定程度时就可能发生锅炉爆炸。爆炸的幅度和强度和所积累的可燃物的相对数量及点火瞬间的空气对燃料的比例都有关。爆炸（包括锅炉外喷）的原因主要是由于运行人员的不正确操作、设备或者控制系统的不正确设计及故障所引起。
在流化床锅炉的运行中有很多情况下可能产生爆炸性氛围。常见
1
32-Y2003-J37 循环流化床锅炉防爆及安全运行
的有：(a)燃料、空气或燃烧器的点火能量的输送被打断而产生瞬间的熄火，随之又恢复输送并点火延迟；(b)辅助燃料泄漏至停运的锅炉中，累积的燃料被火花或其它火源点燃；(c)多次试图点燃辅助燃料而没有成功且没有得到正确的吹扫、清理，导致爆炸性混和物的积累；(d)主燃料进入床内时，床内温度低于主燃料的点火温度，从而导致爆炸性混和物的积累，并被火花或其它火源点燃；(e)气流速度太高，搅动可燃物在料斗中闷烧；(f)床内或部分床内小区空气量不足，导致燃烧不完全和可燃物的累积；(g)在一些特殊的操作情况下，如锅炉启动或者停机时，在风箱或者管道系统中可能会有可燃物的累积。床料在锅炉停运后很长时间内仍然保持高温，并有可能成为这些可燃物的火源。
由于在正常运行情况下，大量的高温床料提供了更为一致的点火源，其热惯性能阻止炉内温度迅速降低或升高，所以流化床锅炉燃烧没有常规煤粉锅炉燃烧那么容易发生锅炉爆炸和熄火。但在暖炉、压火或者在不充分的半流化状态下运行时（主要是启动、点火阶段），循环流化床就没有上述的有利因素了。
2.2 由炉膛内外压差过大引起的爆炸
烟气侧压力过高或者过低都会对CFB锅炉的结构产生损害。CFB锅炉由于其燃烧机理的特殊性，决定了炉膛内部承受正压力（主要是点火风室、布风板区域、密相区、稀相区下部等区域以及相连接的风、燃料、吸收剂接口）大大超过常规锅炉。
在流化床锅炉中很可能造成锅炉压力偏差的是对风机等气流调节设备（包括送风系统和引风系统）的不正确操作。这有可能使锅炉受到风机过高的压头的损害。
由于燃料供给的锐减或者主燃料的切断导致炉膛内气体的温度和压力骤减是常规锅炉中发生内爆的主要原因之一，而在流化床锅炉中，
2