高炉煤气锅炉爆炸的原因分析和防范

摘要：我国钢铁行业随着经济的发展也在快速地发展，高炉煤气锅炉在各钢铁厂的建设也加大了，高炉煤气锅炉投入以后，已有大量的煤气产生，各钢铁厂都将容量不等的高炉煤气锅炉进行了配套，目的是为了将较低的发热值能源进行回收，以及将高炉煤气污染大气进行消除。

关键词：高炉煤气；锅炉爆炸；防范措施

高炉煤气锅炉是一种对有毒的废气进行处理的环保设备。处理的废气多数都是易爆和剧毒的有害气体，在运行的操作和点火不得当，很容易引发爆炸的事故发生。因此，必须要对高炉的煤气爆炸进行有效地预防。

一、分析高炉煤气锅炉爆炸的原因

高炉煤气锅炉在进行点火的过程中，爆炸的情况可能会产生。曾经某钢厂在将锅炉安装完以后，在点火进行冲管时，发生了巨大的爆炸事故，造成了严重的损失。

（一）爆炸力和煤气充满时间计算

该高炉煤气锅炉所用的焦炉的煤气压力和煤气成分，见表1所示。

焦炉煤气热值为16 457千焦立方纳米，理论完全燃烧的空气量为每分钟（标准状态）3.81立方米，理论燃烧以后的温度为1985摄氏度，如此这样，1（标准状态）立方米的焦炉煤气混合于足够的空气以后，在密闭的容器中进行燃烧，所产生的压力就可以达到0.784帕斯卡，与容器承内压达的0.6615帕斯卡基本相等。

对于焦炉的煤气所规定的爆炸下限设为4.78%，混合比较良好时，煤气的浓度可以达到21.3%，锅炉的本体到烟囱和烟道容积大约可以达到980立方米。进行点火时，先将一个燃烧器点燃，并且将焦炉煤气阀微开时进行点火，整个的容积需要达到爆炸的下限时间为29.4分钟，混合良好的浓度时间需要达到131分钟。这就可以判定，在对高炉煤气锅炉进行点火以前，炉膛内由于所关闭的阀门不严，具有煤气泄漏，从而使空气和焦炉煤气的混合气体充满了炉膛，对炉膛内气体进行置换时，将空气和焦炉煤气的混合气进行了抽吸，由于焦爐煤气轻于空气，在炉膛内就会积聚在上部分，炉膛的压力是负压，气流的流场就会向上弯曲，点火以后，火焰就会将炉膛燃气点燃，还有尾部烟囱和烟道的气体也会被点燃，爆炸就会产生了。

（二）高炉煤气锅炉管理情况

高炉煤气发电的项目，是一项既复杂又大型的系统工程，涉及的面也比较广泛，不但涉及到锅炉和燃气，而且，还涉及了控制设备和电气等。所涉及到的工作方面，有些是需要交叉进行施工的，因此，就应该有一个专业的工作组织对这些工作进行协调，互相进行协作 ，统一进行管理[1]。

对于高炉煤气锅炉进行点火运行时，有一些管道的保温还没有完全的结束，调试安装电控设备也没有完全地结束。在这种状态下，对高炉煤气锅炉进行点火，没有最基本地保护和监视高炉煤气锅炉各个系统运行的情况，对于煤气的泄漏情况也没有及时地发现。

（三）高炉煤气锅炉运行的操作不得当

在对高炉煤气锅炉进行点火时，如果煤气的调节阀稍微有漏气的情况，对于煤气混合气体的浓度是不会达到爆炸浓度发生的程度，因此，很多从都没有重视起来。该高炉煤气锅炉在进行点火时，是人工进行的点火。第一次给高炉煤气锅炉点火，没有成功，而点火的人员没根据操作的规程，就进行吹扫；然后二次进行高炉煤气锅炉点火，又失败了；再次三次高炉煤气锅炉点火，这时，刚将火把伸入到锅炉的炉膛，煤气的爆炸就发生了。

二、高炉煤气锅炉爆炸的防范措施

（一）在工程施工中，建立有效的工程管理

发电项目比较复杂，在将这项系统工程进行建设的过程中，应该将一个工程的管理指挥机构建立起来，这个机构既能够将执行的合理的进度计划进行编制，还能够将各个方面的工作协调好，对于工程也能起到很好的进行作用，对于工程的各项施工进度的作用都能够很好地进行把握。在其他的部门，这个工程的指挥机构也能够独立，对于整个工程的安全和质量以及合理地负责整个工程的进展就是他的职责，对于工期不能野蛮地抢时间，各方面的条件还没有完全成熟的情况下，强行地调试高炉煤气锅炉的运行[2]。

（二）严格遵循高炉煤气锅炉操作的规范

1.高炉煤气锅炉没有开启盲板阀的管道，在将盲板打开以前，应该用蒸汽或者氮气等惰性气体吹扫管道，将惰性气体充满到管道内部，在吹扫后期，还要将密性的试验做一次，对于燃烧前调节阀阀位在全关位置进行确定。

2.将高炉煤气锅炉的管道吹扫结束以后，才能够将盲板阀打开，将煤气送入，这时，再将燃烧器前放散阀打开，将管道内的惰性气体放散掉。

3.在对高炉煤气锅炉点火以前，还要将管道煤气做一下爆炸的试验。从高炉煤气锅炉的点火管中，利用特制容器将少量的点火煤气抽取出来，在该容器的口部进行点火，验证一下是否有爆炸的现象出现。若爆炸现象出现了，就证明管道中还有空气存在，还应该继续进行吹扫，从而使高炉煤气锅炉的煤气纯度得以确定。爆炸的试验进行3次以后，都合格了，就可以进行高炉煤气锅炉的点火工作。

4.管理的系统如果停用的时间比较短，应该设计水封在盲板后，用水封来将高炉煤气锅炉的煤气进行隔断，这时，将水封水放掉，就能够直接将煤气送入，但是，应该对燃煤器前阀门进行检查，检查放散阀打开还是关闭的，将高炉煤气锅炉煤气爆炸进行试验。

高炉煤气锅炉在停炉时，应该将燃烧器前调节阀关闭，高炉煤气锅炉的火焰不回火必须要保证，还有下次点火运行时，阀门必须得是关闭的。

三、总结

综上所述，高炉煤气锅炉在进行点火运行以前，对于锅炉煤气管道和燃烧器等每一个阀门阀位，必须要进行检查，检查合格后，才能够进行高炉煤气锅炉点火。

参考文献：

[1]赵晓雷，彭建军.停运汽动风机高压加热器提高煤气锅炉效率的实践[J].冶金动力，2015，（10）：4142.

[2]张文斌，晏荣华，鲍颖群.一起SHXF351.25/250AQ型锅炉炉膛发生严重爆炸事故的原因分析[J].中国特种设备安全，2015，（03）：6566+69.