發(fā)生爐煤氣廣泛應(yīng)用于建筑陶瓷、耐火材料和金屬加工等領(lǐng)域。發(fā)生爐煤氣由煤和空氣、蒸汽反應(yīng)制得,煤氣發(fā)生爐是完成這個轉(zhuǎn)換過程的核心設(shè)備[1]。在這個轉(zhuǎn)換過程中,如果管理不嚴、操作不當,就可能引發(fā)爆炸事故。
1 煤氣爆炸火源
煤氣與空氣混合后,如果遇到明火容易發(fā)生爆炸事故。發(fā)生爐煤氣在空氣中的爆炸極限為20%~74%,在氧氣中的爆炸極限為10.0%~73.6%。導致煤氣爆炸的原因主要有兩種;煤氣中含氧量過高或煤氣系統(tǒng)內(nèi)滲入空氣,煤氣系統(tǒng)發(fā)生泄漏。這兩種情況均能形成爆炸性混合物,遇到火源而發(fā)生爆炸[2]。這兩種情況的區(qū)別僅在于前者發(fā)生在煤氣系統(tǒng)內(nèi)部,后者發(fā)生在煤氣系統(tǒng)外部。能引起煤氣爆炸的火源很多,根據(jù)煤氣生產(chǎn)的特點,火源主要有以下幾種[3]:煤氣發(fā)生爐中熾熱的燃燒火焰以及燒紅的爐壁;電氣設(shè)備不符合防爆要求以及電線短路產(chǎn)生的火花;鐵器撞擊、摩擦產(chǎn)生的火花;檢修時電焊機、氣焊機產(chǎn)生的火花;打火機、火柴等生活用火。
2 煤氣發(fā)生爐的爆炸原因與預防措施
2.1 煤氣發(fā)生爐熱運行
在煤氣發(fā)生爐的實際操作中,如果出爐煤氣溫度達到600℃,則已超過發(fā)生爐煤氣的自燃溫度(530℃),這種不正常的狀況稱為煤氣發(fā)生爐的熱運行[4~6]。這種狀況的主要特征是如果打開爐頂探火孔,冒出的煤氣會自然著火燃燒。這時如果爐內(nèi)進入空氣或者冒出的煤氣與周圍的空氣混合,就會發(fā)生煤氣發(fā)生爐爆炸事故,因此煤氣發(fā)生爐的熱運行是不允許的。出現(xiàn)這種狀況后要立即采取以下措施[7]:
加快除灰的速度,加快進煤,使干燥層燃料加厚覆蓋。氧化層位置下移,進入爐底蒸汽量要增加,使氧化層降溫,直到調(diào)整好爐況,使出爐煤氣溫度降至正常溫度。
2.2 蒸汽包缺水
蒸汽包是與煤氣發(fā)生爐水夾套相連的壓力容器,屬于煤氣發(fā)生爐的一部分。蒸汽包缺水引發(fā)的爆炸事故與煤氣和空氣混合發(fā)生的爆炸事故原理不同。當水夾套缺水時間較長時,煤氣發(fā)生爐的爐體和水夾套已經(jīng)被烘烤到500℃甚至更高溫度,這時如果再向水夾套內(nèi)加水,水就會在瞬間氣化為水蒸氣,體積迅速膨脹,而水夾套又是一個封閉的空間,遠遠小于水蒸氣迅速膨脹所要達到的容積,當水夾套內(nèi)的壓力超過材料所能承受壓力時就會發(fā)生爆炸[8~10]。
當蒸汽包缺水時,在未查明原因前禁止上水。蒸汽包缺水的處理措施是:
?、?先打開水位計旋塞放水,如果有水流出,則表明缺水時間不長,此時可向水夾套內(nèi)加水。
?、?打開水位計旋塞時無水流出,表明缺水時間較長,要通過壓力表觀察蒸汽包壓力變化。如果這時壓力和正常運行壓力一樣,說明缺水還不嚴重;如果蒸汽壓力已經(jīng)超過工作壓力,說明水夾套缺水較嚴重,這種情況應(yīng)按緊急停爐操作,并嚴禁向水夾套內(nèi)上水,防止爆炸事故發(fā)生。