[摘 要]文章簡述了垃圾焚燒發(fā)電項目焚燒爐、余熱鍋爐設(shè)備系統(tǒng)危險及有害因素,總結(jié)注意事項,供同行參考。
[關(guān)鍵詞]焚燒爐;余熱鍋爐;危險因素
中圖分類號:X705;TM619 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)25-0218-01
垃圾處理和資源化利用已經(jīng)成為成熟的產(chǎn)業(yè),從全球特別是發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的發(fā)展趨勢來看,垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)正在向大型化、高效化、清潔化方向發(fā)展。近年來我國垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)得到了較快發(fā)展,政策法規(guī)日益健全,技術(shù)發(fā)展迅速,已投產(chǎn)的項目運(yùn)行收益穩(wěn)定,發(fā)展空間日益增大。垃圾焚燒爐及余熱鍋爐是垃圾發(fā)電的核心,針對垃圾焚燒發(fā)電廠的設(shè)備特點,從焚燒爐爐膛爆炸因素、焚燒爐腐蝕種類、爐外汽水管道爆漏、鍋爐汽包缺水及滿水、汽水共騰、煙道內(nèi)可燃物再燃、中毒窒息及灼燙等方面進(jìn)行了詳細(xì)的描述,分析了垃圾焚燒爐及余熱鍋爐設(shè)備系統(tǒng)危險及有害因素,并總結(jié)此類問題的注意事項。
一、焚燒爐爐膛爆炸
爐膛爆炸主要是由于操作失誤致使?fàn)t膛內(nèi)可燃?xì)怏w含量達(dá)到爆炸極限引起的,多發(fā)生在鍋爐點火、爐膛突然滅火等情況下,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1)引風(fēng)機(jī)跳閘后,引、送風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖失效,此時若繼續(xù)往爐膛內(nèi)送入空氣,能致爐內(nèi)可燃?xì)怏w含量達(dá)到爆炸極限,遇點火會引起爆炸。
2)鍋爐長時間在低負(fù)荷或空氣不足情況下運(yùn)行,在灰斗和煙道死區(qū)滯積有引燃物,當(dāng)這些引燃物被突然增大的通風(fēng)或吹灰所擾動時,會形成爆燃。
3)焚燒爐點火時,如不先進(jìn)行吹掃,冒然點火,若爐膛內(nèi)可燃?xì)怏w達(dá)到爆炸極限,可發(fā)生爆炸事故。
4)焚燒爐熄火停爐后,系統(tǒng)閥門關(guān)閉不嚴(yán),柴油繼續(xù)送入爐膛而未被發(fā)現(xiàn),在熱爐膛的條件下,可發(fā)生爆燃。
5)焚燒爐由于配風(fēng)不當(dāng)、爐體漏風(fēng)或尾氣供應(yīng)不穩(wěn)等導(dǎo)致爐膛滅火,如爐膛保護(hù)失靈,不能自動投入防爆設(shè)施,爐膛內(nèi)尾氣達(dá)到極限時,會發(fā)生爆炸事故。
二、焚燒爐腐蝕
1)受熱面管壁的內(nèi)部腐蝕,包括電化腐蝕和氧化腐蝕兩種。電化學(xué)過程的垢下腐蝕多發(fā)生在水冷壁管焊縫附近易沉積水垢和鐵銹的地方,使金屬管壁因腐蝕產(chǎn)生腐蝕坑,強(qiáng)度降低。氧化腐蝕是由于管內(nèi)給水含氧量較高尤其在水流速過低時,水中氧析出而附著在省煤器內(nèi)壁上產(chǎn)生點狀腐蝕,降低金屬材料的強(qiáng)度。
2)煙氣側(cè)腐蝕。高溫?zé)煔鈧?cè)腐蝕一般發(fā)生在過熱器管壁外側(cè)。低溫?zé)煔鈧?cè)腐蝕發(fā)生在尾部受熱面的省煤器,與燃料的含硫量和煙氣露點溫度有關(guān),含硫量越高,煙氣中的S02含量越大,露點溫度越高,低溫腐蝕越嚴(yán)重。
作為鍋爐燃料的生活垃圾成分比較復(fù)雜,由各種不同類別固體廢棄物混合構(gòu)成,低位發(fā)熱量較低;含水率高,一般為50%~70%;組分成分變化大,燃燒難以控制等特點。生活垃圾中橡膠、塑料所占比重較大,在焚燒過程中產(chǎn)生HCl、SOx等酸性氣體,若不加以控制,會在鍋爐金屬受熱面產(chǎn)生高溫腐蝕和低溫腐蝕。
生活垃圾在爐內(nèi)燃燒過程中分解出濃度較高的氯化物、堿性金屬、焦硫酸鹽和與腐蝕相關(guān)的一些重金屬及較低熔點的混合物、在高溫?zé)煔夂徒饘俟鼙跍剌^高條件下,其復(fù)合作用主要在過熱器位置對金屬受熱面產(chǎn)生高溫腐蝕。
焚燒鍋爐在啟停爐時,金屬受熱面壁溫低于煙氣中酸的露點,發(fā)生低溫腐蝕。
三、爐外汽水管道、閥門、聯(lián)箱、管座爆漏
爐外汽水管道爆漏事故除影響機(jī)組的安全運(yùn)行外,更可怕的是可能造成人身傷亡。造成爐外汽水管道爆漏的主要原因有:管道超溫超壓運(yùn)行、管壁受沖刷磨損減薄、焊接質(zhì)量不良、管系膨脹受阻、管道支吊架偏離設(shè)計狀態(tài)、管材原始缺陷及錯用材質(zhì)、管道內(nèi)汽水兩相流沖刷等。
四、鍋爐汽包缺水、滿水
當(dāng)鍋內(nèi)水位低于最低許可水位時,稱為鍋內(nèi)缺水,造成鍋爐缺水危害:水位過低時,引起水循環(huán)破壞,出現(xiàn)停滯,汽水分層,下降管抽空,使水冷壁管安全受到威脅;嚴(yán)重缺水會造成燒干鍋。嚴(yán)重缺水時,嚴(yán)禁向鍋爐進(jìn)水,處理不當(dāng),會造成受熱面超溫爆管,大面積損壞。
造成鍋內(nèi)缺水的原因很多。據(jù)國家有關(guān)部門的統(tǒng)計資料分析,其中主要由運(yùn)行人員勞動紀(jì)律松弛與誤操作所致的約占70%左右。例如排污后忘記關(guān)閉排污閥或關(guān)閉不嚴(yán);水位計不按時沖洗,使水位計旋塞堵死,形成假水位等等。其余30%是由于設(shè)備缺陷或其它故障而造成的。如給水設(shè)備突然發(fā)生故障,或者水源突然中斷,停止了給水等。因此,要杜絕鍋內(nèi)缺水事故,關(guān)鍵是加強(qiáng)對鍋爐運(yùn)行人員遵守勞動紀(jì)律的教育。只要運(yùn)行人員具有高度的責(zé)任感,又熟練地掌握了操作技術(shù),即使發(fā)生設(shè)備故障,也完全能及時排除鍋內(nèi)缺水事故。
鍋爐滿水是指鍋爐在運(yùn)行中水位高于最高安全水位,鍋爐滿水可造成的危害:水位過高時,汽包內(nèi)蒸汽空間減少,汽水分離效果差,蒸汽攜帶水分增加,使蒸汽品質(zhì)惡化,過熱器結(jié)垢增加,易造成過熱器傳熱效果不好,引起爆管;嚴(yán)重滿水時會造成蒸汽大量帶水,過熱蒸汽溫度急劇下降,引起主蒸汽管道和汽輪機(jī)嚴(yán)重水沖擊,損壞汽輪機(jī)葉片和推力瓦。
長時間高水位運(yùn)行,還容易使壓力表管口結(jié)垢而阻塞,使壓力表失靈而導(dǎo)致鍋爐超壓事故。
造成鍋爐滿水的原因主要由運(yùn)行人員勞動紀(jì)律松弛與誤操作所致,其余是由于設(shè)備缺陷或其它故障而造成的,如給水自動調(diào)節(jié)器失靈、給水調(diào)節(jié)閥滲漏、給水壓力突然升高等。
五、汽水共騰
在水位計指示未發(fā)現(xiàn)滿水的情況下,蒸汽品質(zhì)急驟降低,蒸汽攜帶大量爐水進(jìn)入蒸汽管路。導(dǎo)致汽包水位發(fā)生劇烈波動,水位計看不清楚;過熱汽溫度急劇下降;嚴(yán)重時,蒸汽管道內(nèi)發(fā)生水沖擊,法蘭處冒汽;飽和蒸汽和爐水含鹽量增大。
造成汽水共騰的原因為:爐水質(zhì)量和給水質(zhì)量不合格,懸浮物或含鹽量過大;沒有進(jìn)行必要的排污;增負(fù)荷過快或長時間超負(fù)荷運(yùn)行。
六、煙道內(nèi)可燃物再燃
有時可能發(fā)生煙道內(nèi)可燃物再燃事故,這時會出現(xiàn)以下現(xiàn)象:排煙溫度急劇增加,一、二次風(fēng)出口溫度也隨之升高,煙道內(nèi)及燃燒室內(nèi)的負(fù)壓急劇變化甚至變?yōu)檎龎?;從引風(fēng)機(jī)殼體不嚴(yán)處向外冒煙或向外噴火星等。
出現(xiàn)這種問題的原因主要有:燃燒調(diào)整不當(dāng),配風(fēng)不合理,導(dǎo)致可燃物進(jìn)入煙道;爐膛負(fù)壓過大,將未燃盡的可燃物抽入煙道;返料裝置堵灰使分離器效率下降,致使未燃盡顆粒直接進(jìn)入煙道。
七、中毒和窒息
在焚燒的過程中,產(chǎn)生有多種有毒、有害物質(zhì),如二噁英、一氧化碳、二氧化硫、氯化氫等,在進(jìn)入爐膛及煙道等處進(jìn)行檢修作業(yè)或清理時,若通風(fēng)不良或無安全防護(hù)措施,可能造成作業(yè)人員中毒和窒息。另外作業(yè)人員長期接觸低濃度上述物質(zhì)可能帶來職業(yè)危害。
八、灼燙
該項目鍋爐正常運(yùn)行時爐膛內(nèi)燃燒環(huán)境呈微正壓,當(dāng)送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)未實施聯(lián)鎖或聯(lián)鎖發(fā)生故障等情況下,引風(fēng)機(jī)的故障停機(jī)可導(dǎo)致爐膛出現(xiàn)正壓,高溫?zé)熁鹩锌赡軓目椿鹂椎忍幭蛲鈬姵?,容易出現(xiàn)燙傷事故。
當(dāng)發(fā)生鍋爐爐膛滅火放炮(爐膛爆炸)時,可瞬間導(dǎo)致爐膛壓力升高,呈現(xiàn)正壓,使高溫?zé)熁饛目椿鹂椎缺∪醪课幌蛲鈬姵?,容易發(fā)生燙傷事故。
停爐進(jìn)入鍋爐爐膛清灰、清焦、檢修前,未按規(guī)程要求查明燃燒室內(nèi)焦渣、熱灰積存情況,發(fā)生砸、燙傷事故。
系統(tǒng)內(nèi)高溫設(shè)備、管道、閥門等設(shè)施眾多,有些處于高壓狀態(tài),可能由于設(shè)備、管道泄漏致使蒸汽、熱水等高溫介質(zhì)泄露而造成工作人員的燙傷;巡檢人員不小心接觸高溫裸露設(shè)備、管道可能引起燙傷;爐外高溫管道意外爆破造成人員灼燙。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介:李旭光,男,1984年04月生,河南登封人,現(xiàn)供職于霸州中電環(huán)保發(fā)電有限公司,助理工程師,部門副經(jīng)理,從事電力方面的研究。