煤粉工业锅炉爆燃机理分析及防爆措施

杨 允，何海军

(1.中煤科工清洁能源股份有限公司，北京 100013；2.中煤科工(天津)清洁能源研究院有限公司，天津 300467)

0 引 言

进入21世纪以来，随着工业化、城镇化进程加快和消费结构持续升级，我国能源需求刚性增长，环境形势日益严峻[1-3]。经国家统计局初步核算，2019年全年能源消费总量为48.6亿t标准煤，大量的能源消耗造成我国中东部地区大气严重的复合污染，突出表现为京津冀、长三角和珠三角等城市出现持续“雾霾”天气。

据统计，雾霾来源和成因的30%～40%是由工业燃煤排放污染物造成的[4]。而截至2016年，我国燃煤工业锅炉总数约60万台，每年煤炭消费量约7亿t标准煤[5]。由此看出，推广应用高效环保的燃煤工业锅炉是改善大气污染状况的有效途径。

煤粉工业锅炉具有高效节能、启停快速、清洁环保、密闭清洁、操作简单、自动化程度高等优点[6-8]，符合国家紧迫的节能减排形势和政策导向，是传统高污染、高能耗燃煤工业锅炉的升级换代产品，也是中小型燃油、燃气锅炉的理想替代品[9-10]。

近几年来，在技术进步和政策的推动下，煤粉工业锅炉得到迅速发展，应用日趋广泛，已逐渐成为中小型生产企业、工业园区、城市等集中供热系统的重要组成部分[11-13]。

锅炉是一种特殊的密闭性的热工设备，煤粉锅炉因为使用的是煤粉，如果运行操作不当，炉膛就可能会发生爆燃，不仅危及设备机组安全、经济运行，还可能造成严重的设备损坏和人员伤亡[14-17]。

笔者根据多年建设、调试、运行、维护煤粉工业锅炉的经验，分析了爆燃发生的机理及主要影响因素。……