1、事故经过

    2011年11月5日晚某热源厂2＃炉一次风侧空气预热器风室在停炉约两小时后发生爆炸，空气预热器前后连通箱全部炸开，侧箱体上部炸裂，距空气预热器约5-10m的锅炉房后墙和侧墙上的铝合金窗全部损毁，局部墙体震裂，布置在后连通箱侧的数根DN50的锅炉排污管受连通箱的冲击而严重扭曲。由于爆炸点在锅炉尾部，未造成人员伤亡。该型锅炉曾因操作不当发生过几起炉膛爆炸事故，而空气预热器爆炸还未发生过。

2、情况介绍

    该热源厂是专为满足呼市冬季集中供暖需要而新建的，总装机容量为145MW(29MW×5),2011年装机58MW(29MW×2)。所用锅炉为循环流化床热水锅炉，型号为QXF29-1.6/90-A，除尘器为袋式除尘器。鼓风机吸风口设在锅炉房操作间上部，风道高约24m，鼓、引风机均设有自动关闭风门。

    由于工期较紧，为保证2011年冬季供暖2＃炉于10月中旬首先安装完毕，在二次风机无法投入运行，安全设施尚不完备的条件下，完成了由安装单位和甲方联合进行的48小时试运行。10月下旬2＃炉由安装单位交付甲方自行运行管理。甲方使用的司炉人员由外单位临时借用人员和甲方自聘人员组成，均未经过培训，缺乏大型锅炉的运行经验，更缺乏对该型循环流化床锅炉特性的了解。2＃炉自投入运行到事发一直处于摸索、试验阶段，起停频繁，无法正常运行。事发当晚约/点因故障再次停炉，晚8点，在操作人员进行排渣操作过程中空气预热器发生爆炸。空气预热器

3、事故原因分析

3.1爆炸原因

    根据对爆炸现场的勘查和分析可以确定空气预热器风室的爆炸是因锅炉底部的一次风箱、一次风空气预热器风室及二者之间的一次风道内逐渐渗入并积聚可燃气体（煤气,主要成分为H2和CO），在达到爆炸极限时由风箱顶部的布风板高温引爆造成的。由于锅炉底部的一次风箱和一次风道板厚均为6mm，圆形结构安装牢固。空气预热器风室由前后连通箱及侧板组成，为平板箱体结构且平面面积较大（每侧约6m2），板厚4mm，连通箱及侧板与空气预热器钢架焊接，焊缝高度约3-4mm，在整个爆炸范围内连通箱（特别是焊缝处）强度最弱。在爆炸发生时煤气爆炸压力约680kPa（6.8kgf/m2），前、后连通箱箱体承受推力达400×1000kg。因此前、后两个连通箱均由焊缝处被整体撕开，成为爆炸的泄压点。

3.2煤气的产生

    在本事故中煤气的形成是由几方面原因造成的。

(1)煤质：锅炉所用燃煤为高挥发份烟煤35％-40％，在高温条件下易于气化。

(2)锅炉结构：为保证锅炉点火和入炉燃煤的燃烧，锅炉炉膛下部布风板以上设有高约2.5mm的蓄热段，此段内未设水冷壁，全部由耐火混凝土构成，温度在800℃左右，蓄热量较大。

(3)锅炉运行工况：

a.停炉前加入了较多的燃煤并且停炉时部分燃煤尚未燃烧。

b.司炉工在停炉操作时，停鼓风机后很快即关闭了引风机，同时引风机风门被自动关闭，使炉膛内高温烟气无法排除。

c.此锅炉一、二次风比为6:4，由于二次风系统未投入运行，锅炉一直处于缺氧燃烧状态，锅炉出口烟气含氧量仅为0.8％，停炉后炉内烟气中含有大量可燃气体。

    由上述几方面因素可知锅炉在停炉后所处工况为：锅炉布风板上留有较多的高挥发份燃煤且处于高温缺氧状态。该工况与煤气发生炉运行工况极为相似，所以说此时处于布风板上的燃煤被气化而产生大量煤气（成分类似发生炉煤气）。

3.3爆炸条件的形成

    发生炉煤气较轻，本应上升至炉膛上部。但锅炉停炉后引风机风门被自动关闭，使炉膛处于高温密闭的正压状态，而大量煤气的产生使炉膛正压值进一步提高，从而迫使炉膛底部布风板处产生的煤气一部分向下通过布风板进入一次风箱并通过风道至空气预热器风室。

    一次风箱、风道及空气预热器风室均为保温结构，停炉后内存空气的温度约80-100℃，由布风板渗入的煤气温度约700-800℃，因此其混合气体温度是很高的。在这种条件下司炉人员进行排渣操作，使锅炉底部的一次风箱内混合气体温度进一步提高。从爆炸现场可以看到，在布风板上排渣管口周边的几个风帽均露在煤层以上，由此可以说明在排渣过程中，随着布风板上料层下部煤灰的排出，部分风帽与料层中的燃煤层接触，正是这几个风帽使一次风箱中的混合气体接触到高温，从而成为爆炸的点火点。

    由上述分析可知，由于锅炉人员未经培训，在对该型锅炉的运行特性及整个风烟系统工作特性毫不了解的情况下盲目操作；设计人员又未考虑循环流化床锅炉的易爆性，在锅炉风烟系统的设计中未考虑防爆措施所致。空气预热器

4、事故预防措施

4.1司炉人员应严格按照《锅炉司炉工人安全技术考核管理办法》的有关规定，持有与所操作炉型相应等级的司炉证，上岗前应经过专业技术培训，熟悉所操作锅炉的工作原理、运行特性及操作方法。

4.2锅炉制造厂、安装单位和锅炉房设计单位有义务向锅炉操作、管理人员介绍锅炉本体的结构特性、锅炉运行系统工艺特性及操作特点。锅炉操作人员只有在了解了锅炉运行的基本原理后才能达到正确操作。

4.3在具体操作时应注意以下几点：

1）在停炉时应提前停止向炉内加煤，鼓风机停机后应延续一段时间再停引风机。

2）必须确保在停炉后炉膛有一定的自然通风。具体做法是：

a.打开布袋式除尘器旁通管及引风机风门，利用烟囱的抽力使炉膛保持微负压。

b.适当开启炉膛侧壁的人孔或看火孔。这样既可保持火床压火温度又可满足炉膛通风要求。

4.4需考虑和改进的问题：

1)应考虑是否有必要在一次风箱或空气预热器风室处设防爆门。
2)锅炉给煤机、鼓风机、引风机连锁设计应考虑延时停机问题。
3)在使用布袋除尘器时应考虑停炉时旁通管风门应自动开启或设置风门状态信号，以提醒司炉人员开启风门。
4)引风机运行为变频调速，可不设风门，至少不应设停机自动关闭。空气预热器