第四節 鍋爐內爆
一、內爆的機理
平衡通風鍋爐都配有送、吸風機，兩者協調工作時，可使爐內煙氣壓力略低於爐外大氣壓力。但是，如果鍋爐突然熄火，爐內氣體的壓力將隨其溫度急劇地下降，使鍋爐受到由外向內的擠壓，這種現象稱為內燦。在發生內爆時，就整個鍋爐而言，爐膛的危險性最大，結構較弱的煙道也有損壞的可能。一般說來，鍋爐的容量愈大，其爐牆麵積也愈大，所以在發生內爆時，危險性也愈大。自從500-600MW以上的鍋爐問世以來，破壞性很大的內爆事故曾多次發生，破壞嚴重時，修複需數月之久。在70年代切期，國外開始重視這個問題，對內爆的過程進行了理論研究和試驗，並采取了種種預防措施。
二、影響鍋爐內爆的因素和緩和措施
1.爐內濕度的影響
根據產生鍋爐內爆機理的分析，爐內溫度下降的幅度會直接影響爐內負壓的大小。這裏所指的溫度應該是爐內氣體的平均溫度。它不僅決定於爐膛出口煙溫，而且與燃料的絕熱燃燒溫度和爐內熱負荷有關。因而涉及燃料類別、爐膛設計指標、運行時所采用的過剩空氣係數以及鍋爐負荷等因素。由此可知，就內爆對鍋爐的危險性來說，在一般情況下，燃油、燃氣爐比煤粉爐要大；高負荷時比低負荷時要大。對國產超高壓400t/h鍋爐動態的結果表明，假定燃料在0-5秒鍾內，等速地減少到零。
2.風機特性的影響
當爐內負壓增大時，一般的引風機都能0動地減少引風量。引風量減少得愈多，內爆的危險程度就愈小。由於各種風機的性能不同，所起的作用也不一樣。現以兩台特性不同的離心式引風機為例來說明這個問題。如果忽略鍋爐在正常運行時爐膛和引風機出口的負荷壓，則引風機的工作壓力，恰好用來克服從爐膛到煙囪的氣體流動阻力。
應用類似的方法，分析性能不同的兩類送風機，可以得出與引風機類似的結論，即爐內發生高負壓時，送風機的性能曲線愈是平坦，其瞬間送風量將愈大，則愈有利於綏和爐內壓力的下降。
對采用軸流式風機的鍋爐，一般說來，與離心式風機相比，軸流式風機的特性曲線較陡，因此，就緩和內爆來說，這是一個比較不利的條件。此外，軸流式風機的工作壓頭超過一定限度時，就會發生失速現象。因此，如果采用軸流式引風機，當爐內壓力低到一定程度時，風機由於發生失速現象將使其引風量為零。由此可見，就防止破壞性的內爆事故而言，采用軸流式引風機是一有效的措施。
3.控製切斷燃料供應的速度
從內爆的機理可以知道，在必須執行緊急切斷燃料時，適當放慢減少燃料的速度，可以緩和爐內壓力降低的速度和幅度。當鍋爐突然熄火時，爐內負壓的峰值一般發生在火焰完全嫌滅後的幾分之一秒鍾以內。對於煤粉爐來說，即使以最快的速度切斷燃料，至少也得需要3秒鍾左右的時間，才能使爐內火焰完全熄滅。另一方麵，為了昉止在切斷燃料的過程中，爐內發生爆炸，減燃料的速度又不能太慢。一般建議，切斷燃料過程的延續時間不得超過7秒鍾。燃油爐緊急切斷燃料的動作是很快的，幾乎在瞬間就可以完成。就內爆而言，這是很危險的。因此，適當減慢切斷動作的速度，就可減輕內爆對鍋爐結構的破壞，這在自動控製方麵是可以做到的。
4.對引風係統的控製
當爐內負E增加時，任何送、引風機都能根據各自的工作特性分別增加送風量和減少引風量，以緩和爐內壓力的下降。如果在這很短的時間內，能夠人為地進一步加強這種作用，那將會得到更好的效果。但是，如前所述，最嚴重的內嫌事故，一般都發生在鍋爐負荷最離的時候，這時通風係統中的擋板和風機導葉差不多已處於全開狀態，進一步人為地增加送風蹵的餘地已經不多，所以隻能在減少引風量方麵想辦法。
在一台大型引風機切斷電源以後，從全速惰走到半速的時間一般在20-40秒之間。這樣慢的動作對緩和內是沒有什麼作用的。關小一個大的煙道擋板同樣需要較長的時間，也不是一個有效的辦法。因此，目前一般采用的是調節引風機進口導葉的辦法。
第五節 汽水管損壞事故
鍋爐汽水管損壞事故，通常是指水冷壁管、過熱器管、再熱器管以及省煤器管的破壞。
一、水冷壁管的爆破
水冷壁管爆破時，爐膛發出強烈響聲，燃燒不穩或熄火；爐膛呈正壓，從爐門及看火孔向外噴煙噴火；汽壓、氣溫驟降，同時發出汽壓、氣溫低的信號，汽包水位降低，給水流最不正常地大於蒸汽流量，煙溫降低，嚴重時從冷灰鬥內向下流水。
水冷壁管爆破的原因
（1）管內結垢腐蝕
爐水質量不合格，水冷壁管內常有結垢。由於結垢處的傳熱差，故管壁溫度升高，嚴重時引起局部過熱而爆破。也可能因結垢使管子截麵變小，導致水循環被破壞，管壁得不到充分冷卻而過熱造成爆破。另外，由於爐水呈酸性對汽水管腐蝕，降低了管子的承壓能力而引起爆破。
（2）管外磨損
噴燃器附近的水冷壁管在煤粉氣流噴射角不適當時，易被煤粉磨損，當管壁減至一定程度後造成爆破。
（3）安裝、檢修質量不良