一起SHXF35-1.25/250-AQ型锅炉炉膛发生严重爆炸事故的原因分析

张文斌 晏荣华 鲍颖群

（浙江省特种设备检验研究院 杭州 310020）

一起SHXF35-1.25/250-AQ型锅炉炉膛发生严重爆炸事故的原因分析

张文斌 晏荣华 鲍颖群

（浙江省特种设备检验研究院 杭州 310020）

针对一起SHXF35-1.25/250-AQ型锅炉炉膛发生严重爆炸事故，通过对现场破损情况、燃烧控制系统、控制线路等分析着重阐述了锅炉爆炸事故的起因。分析认为，燃烧器前控制阀门机械故障和控制系统失效，导致鼓风吹扫过程中大量高炉煤气泄漏进入炉膛，当炉膛内燃气浓度达到爆炸极限，此时进行点火操作，高炉煤气遇明火瞬间发生炉膛爆炸事故。结合实际应用和工作经验，提出了燃高炉煤气锅炉安全使用的建议和相关措施，对安全管理具有参考价值和实际意义。

高炉煤气 锅炉爆炸 阀门故障 控制失效

为适应我国当前可持续发展的产业政策，满足大气环保要求，降低企业综合能耗，部分钢铁企业将燃煤锅炉改造成燃高炉煤气锅炉。高炉煤气是一种无色无味、易燃易爆的气体，是由炼铁高炉中的焦炭和铁矿石两部分燃烧还原作用产生的余热，每炼一吨生铁可以得到高炉煤气3500～4000m3［1］。高炉煤气热值较低，但如果锅炉在点火、运行中操作不当，很容易引起爆炸。如果高炉煤气除尘设备不佳，从高炉来的粉尘中含有大量的焦粉和铁及锌、钙、钠、钾等元素，进入锅炉后焦粉很难燃尽易结焦［2］。锅炉爆炸会带来严重危害，因而有必要对炉膛爆炸的原因进行分析并制定防止对策。

1 事故概况

今年，某单位一台SHXF35-1.25/250-AQ型燃用高炉煤气锅炉在运行过程中，因自动给水调节阀严重渗漏需更换进行停炉检修，当班司炉工关闭了该炉DN450高炉煤气总阀门、燃烧器前DN350分阀门（手动蝶阀）及燃烧器电源。自动给水调节阀更换后，司炉工启动引风机吹扫，8min后开启锅炉煤气DN450总阀门和DN350分阀门，启动鼓风机开启风门，司炉工启动鼓风机吹扫9min后，煤气调节阀指示为10最小，随后启动锅炉燃烧器点火按纽，待点火焰指示灯亮后3～5s内启动煤气气动快关蝶阀时，该锅炉炉膛立即发生严重爆炸事故。爆炸造成锅炉四周炉墙倒塌，耐火砖、耐火泥、红砖散落锅炉四周，右侧部分水冷壁管变形损坏漏水，部分仪表损坏，如图1所示。

图1 锅炉爆炸后炉墙破损情况

2 爆炸的原因分析

通过现场检验发现，燃烧器前的气动快关蝶阀与电动流量调节蝶阀阀体内壁结生焦油严重，如图2所示，均无法完全关闭到零位，导致在9min鼓风机吹扫过程中大量高炉煤气泄漏进入炉膛，当炉膛内燃气浓度达到爆炸极限，此时进行点火操作，高炉煤气遇明火瞬间发生炉膛爆炸事故，这是发生本次事故的直接原因。即锅炉燃烧器控制系统有缺陷是发生事故的主要原因。

1）对该台锅炉燃烧控制图检查发现，燃烧控制系统未设计“气动快关蝶阀全关允许点火”的机械和电气联锁保护条件（见图3），在气动快关蝶阀无法完全关闭的情况下进行了前吹扫，此时实际上大量煤气已经由DN350手动蝶阀、气动快关蝶阀、电动流量调节蝶阀进入炉膛，当炉膛内燃气浓度达到爆炸极限，此时点火操作，炉膛内达到爆炸极限的煤气遇明火时发生爆炸。

图2 燃烧器前控制阀门机械故障图

图3 锅炉燃烧控制图

2）该台锅炉燃烧控制系统未设计气动快关蝶阀上下限位置角度报警信号（见图4），当发生故障关不严密时不能报警联锁，也就是停炉后若气动快关蝶阀关不到0%，应该发出报警信号提醒检查阀门，实际上不会提醒检查阀门。

图4 燃烧控制系统图

3）该台锅炉燃烧器部分控制线路损坏（见图5），在现场检验发现，气动快关蝶阀检查反馈信号没有与控制系统联锁，电动流量调节阀没有设置上下限位置反馈信号，导致电动流量调节阀动作不到位没有反馈信号，发生故障时不能联锁。

Reason Analysis of Serious Explosion Accident of SHXF35-1.25/250-AQ Type Boiler Furnace

Zhang Wenbin Yan Ronghua Bao Yingqun
（Zhejiang Provincial Special Equipment Inspection And Research Institute Hangzhou 310020）

In this work， the consequence of serious explosion accident of SHXF35-1.25/250-AQ type boiler furnace was briefly introduced. The underlying reasons for the explosion accident were mainly discussed in terms of breakage condition， combustion control system， and control circuit. It was found that due to the mechanical fault of valves and control failure， lots of blast furnace gas leaked into the furnace during blowing process， when the gas concentration reached the explosion limit， the blast furnace gas furnace explosion accident occurred in the event of fi re moment. Based on the practical application and work experience， we proposed some advices on the burning blast furnace gas boiler to provide some guidance on the safety management of boiler and to benefi t the practical signifi cance manufacture.

Blast furnace gas Boiler explosion Valve failure Control failure

X928.3

B

1673—257X（2015）03-65-03

10.3969/j.issn.1673-257X.2015.03.017

张文斌（1965～），男，硕士，部门负责人，高级工程师，主要从事锅炉压力容器检验检测工作。

2014-11-02）