《计算机分散控制亲统》 外爆可以通过热力学定律予以说明 设进入炉膛的燃料为B(kg),其发热量为Q(kJ/kg) 炉膛体积为V(m),吸热后的温度变化为ΔT(K),炉膛里 介质的定容比热为Cn(k/m23K)则可得出方程式: BO=VATO 爆炸瞬间炉膛的传热过程近似为定容绝热过程,由热 力学定律得: 7式中P1、P2爆炸前、后的介质压力; 7271+△7 T1、T2—爆炸前、后的介质温度。 将上两式联立求解得: BO P2=P1[1+ 由上式可以得出以下结论 与动力工程学 2021-2-24 11
2021-2-24 11 设进入炉膛的燃料为B（kg），其发热量为Q（kJ/kg）， 炉膛体积为V(m 3) ，吸热后的温度变化为ΔT（K），炉膛里 介质的定容比热为 外爆可以通过热力学定律予以说明。 Cv (kJ / m 3 K) 则可得出方程式： BQ VTCV 爆炸瞬间炉膛的传热过程近似为定容绝热过程，由热 力学定律得： T T T T T P P 1 1 2 1 2 1 式中 P1、P2——爆炸前、后的介质压力； T1、T2——爆炸前、后的介质温度。 将上两式联立求解得： [1 ] 1 2 1 VT CV BQ P P 由上式可以得出以下结论：
《计算机分散控制亲统》 爆炸前温度越低,则爆炸后产生的压力P2越大。 在锅炉点火时,炉膛温度T1越低,点火时用的燃油发热 量Q较高,因而点火时炉膛爆炸造成的破坏性很大。而正常 运行时温度T1较高,且采用的燃煤发热量Q较低,因而破坏 性较前者小。 点火时的爆燃称冷态放炮,它一般损坏下部或整个炉膛。 运行时的爆燃称热态放炮,它一般损坏炉顶和水平烟道。 由于锅炉在启运、运行和停炉的全过程都可能发生爆 燃、甚至爆炸的恶性事故,故在考虑锅炉安全保护时,必 须在全程投入炉膛安全监控系统。 与动力工程学 2021-2-24 12
2021-2-24 12 爆炸前温度越低，则爆炸后产生的压力P2越大。 在锅炉点火时，炉膛温度T1越低，点火时用的燃油发热 量Q较高，因而点火时炉膛爆炸造成的破坏性很大。而正常 运行时温度T1较高，且采用的燃煤发热量Q较低，因而破坏 性较前者小。 由于锅炉在启运、运行和停炉的全过程都可能发生爆 燃、甚至爆炸的恶性事故，故在考虑锅炉安全保护时，必 须在全程投入炉膛安全监控系统。 点火时的爆燃称冷态放炮，它一般损坏下部或整个炉膛。 运行时的爆燃称热态放炮，它一般损坏炉顶和水平烟道
《计算机分散控制亲统》 炉膛除了外爆,有时还会发生炉膛内爆。当炉膛压力 过低,炉膛内外差压超过炉墙所能随的压力时,炉墙就会 向内坍塌,这种现象称为炉膛“内爆”。发生炉膛内爆的 主要原因: l)炉膛在瞬间突然熄火,造成炉膛负压过大; (2)引风机出力较大,造成较大的负压力,这是由于控 制系统失灵或运行人员误操作造成的。 烟气的物理状态可由理想气体定律得到 MrT P 式中P介质的绝对压力;M介质的质量;R-气体常数; T介质的绝对温度;V-炉膛体积 能源与动力工程学院 School of Energy Power Engineering 2021-2-24 13
2021-2-24 13 炉膛除了外爆，有时还会发生炉膛内爆。当炉膛压力 过低，炉膛内外差压超过炉墙所能随的压力时，炉墙就会 向内坍塌，这种现象称为炉膛“内爆” 。发生炉膛内爆的 主要原因： (1)炉膛在瞬间突然熄火，造成炉膛负压过大； (2)引风机出力较大，造成较大的负压力，这是由于控 制系统失灵或运行人员误操作造成的。 烟气的物理状态可由理想气体定律得到： V MRT P 式中 P—介质的绝对压力； M—介质的质量； R—气体常数； T—介质的绝对温度； V—炉膛体积
《计算机分散控制亲统》 显然,当M(介质的质量)、R(气体常数)、V(炉膛体积)均确 定后,炉膛熄火后使T下降,T下降又引起P下降。当这个下 降幅度超过炉膛结构所能承受的压力时,炉墙就会向内坍 塌而造成内爆。 炉膛的熄火速度越快,P下降幅度也就越大。 锅炉熄火时负荷越大,炉膛压力下降幅度也越大 炉膛爆炸的防止 炉膛爆燃大多发生在点火和暖炉期间,炉膛熄火和锅 炉低负荷运行也经常会发生炉膛爆燃。为此,应根据不同 的运行工况采取不同的防范措施。 与动力工程学 2021-2-24 14
2021-2-24 14 显然，当M(介质的质量)、R(气体常数)、V(炉膛体积)均确 定后，炉膛熄火后使T下降，T下降又引起P下降。当这个下 降幅度超过炉膛结构所能承受的压力时，炉墙就会向内坍 塌而造成内爆。 炉膛的熄火速度越快，P下降幅度也就越大。 锅炉熄火时负荷越大，炉膛压力下降幅度也越大。 二、炉膛爆炸的防止 炉膛爆燃大多发生在点火和暖炉期间，炉膛熄火和锅 炉低负荷运行也经常会发生炉膛爆燃。为此，应根据不同 的运行工况采取不同的防范措施
《计算机分散控制亲统》 防止炉膛爆燃的原则性措施一般为 1、在主燃料与空气混合物进口处要有足够的点火能源,点 火器的火焰要稳定,要有恰当的位置和一定的能量,能 将进入炉膛的燃料迅速点燃。 当进入炉膛的燃料未点燃时,应尽快采取措施缩短未点 燃的时间,以减少可燃混合物在炉膛的积存数量 3、对于已进入炉膛的可燃混合应尽快冲淡,使之不在可燃 范围内,并不断地将它吹扫出去。 4、当进入炉膛的燃料只有部分燃烧时,应继续冲淡,使之 成为不可燃的混合物。 能源与动力工程学院 School of Energy Power Engineering 2021-2-24 15
2021-2-24 15 防止炉膛爆燃的原则性措施一般为： 1、在主燃料与空气混合物进口处要有足够的点火能源，点 火器的火焰要稳定，要有恰当的位置和一定的能量，能 将进入炉膛的燃料迅速点燃。 2、当进入炉膛的燃料未点燃时，应尽快采取措施缩短未点 燃的时间，以减少可燃混合物在炉膛的积存数量。 3、对于已进入炉膛的可燃混合应尽快冲淡，使之不在可燃 范围内，并不断地将它吹扫出去。 4、当进入炉膛的燃料只有部分燃烧时，应继续冲淡，使之 成为不可燃的混合物