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爆破法清除電廠鍋爐內的高溫凝聚物

2014-12-24 責任編輯:崔瑋娜

        駱云剛

(葛洲壩易普力新疆爆破工程有限公司,新疆烏魯木齊,830000)

摘要:本文詳細描述了電廠鍋爐內高溫凝聚物的爆破施工工藝。提出了爐內強制降溫的措施,爆破前測量高溫爐膛內爐膛內炮孔內溫度,探尋降低爐膛溫度的最優措施,制定合理的安全施工技術措施,使炮孔內的溫度不超過50℃。通過神東電力五彩灣電廠鍋爐凝聚物的爆破實踐驗證了該工藝的可行性及正確性。

關鍵詞:高溫凝聚物;降溫;隔熱;爆破參數;爆破施工工藝

神東電力五彩灣電廠距離神新準東露天煤礦25km,屬于坑口電廠,神東電力五彩灣電廠201010月一期兩臺35MW機組,2號鍋爐在運行過程中出現鍋爐底部至出渣口有35m左右的高溫凝聚物(見圖1),必須停爐進行清理,采用風鎬人工清理速度慢,且只能清除較小部分的凝聚物。采用爆破法進行清除,必須采取強制措施進行降溫。

1施工難點

(1)高溫凝聚物是一種金屬與爐渣的凝聚物,其特點是溫度高、韌度大,只有一個自由面,且是在密閉容器內進行爆破。

(2)高溫凝聚物的溫度高達10002000℃,有時溫度會達到2000℃以上,爆破需采用耐高溫火工器材,并按照爆破安全規程必須采取強制措施進行降溫處理。

(3)此次爆破高溫凝聚物在2號機組鍋爐內進行爆破,由于鍋爐內都是管屏,對爆破提出了更高的要求,且旁邊是1號機組和集控室,對爆破振動要求及其嚴格。

(4)爆破是在密閉容器里進行爆破,相當于水壓爆破,爆破沖擊波是主要危害之一。

2爆破方案與參數

21  爆破方案

爆破施工前,預先在爐膛底部進行人工鑿孔或者進行掏槽爆破成一個直徑為2030cm的大孔,然后在其周圍鉆孔,這種方法稱為崩落法,主要目的之一是為下次爆破提供一個自由面,減弱爆破振動對周圍管屏的影響;目的之二是出渣比較便利,崩落以后直接采用出渣機及時清理。具體做法如圖2所示。(略)

22爆破參數

(1)鉆孔直徑:鉆孔直徑比藥包直徑大510mm,我們需采用成品乳化炸藥φ32,因此,d=5060mm

(2)鉆孔深度:根據爐瘤的厚度確定,本次爆破的爐瘤厚度為35m,因此需采用分層爆破的方法,每次垂直深度為1Om。本次鉆孔采用傾斜鉆孔方式,傾斜鉆孔時的L=(B-δ)/sina,式中,B為每次降深厚度,m;δ為孔底距離爐壁的距離,一般δ≥O1m,考慮爐壁周圍的冷卻水管的布置,因此取10ma為鉆孔角度,這里角度取55°;L取值為14m

(3)藥量計算:

    Q=qaLW

式中Q—單孔裝藥量,kg

a—孔距,m

L—孔深,m

W—最小抵抗線,W=0305m,這里取05m

q—單位體積炸藥消耗量,硅鐵凝結物q=02O4kg//m3,電石凝結物q=0306kgm3,這里取025kgm3

(4)爆破網路。爆破網路連接采用導爆索進行連接,導爆索必須采取耐高溫處理,孔外接力采用奧瑞凱公司產的高精度雷管TLD雷管。炸藥采用成品巖石乳化炸藥,使用前必須對火工器材隔熱處理并做燃燒試驗。爆破網路連接如圖3所示。

3施工工藝

31  爆破施工前爐內通風及降溫措施

(1)爐內通風。待停爐后,首先將爐膛門打開,在爐膛里面搭設腳手架,迅速人工清理里面的爐渣,以形成自然通風,將爐內的有毒有害氣體迅速排放。

(2)爐內降溫處理。水是最經濟、來源最廣泛的吸熱降溫材料,其熱容量大,1L水轉化成蒸汽時吸收22567kJ熱量,同時生成17m3水蒸氣,能很快降低高溫凝聚物。這里主要采用以下兩種方案進行強制降溫:一是表面注水法。對于大表層明火,采用大面積注水,利用表面裂隙的自然滲透能力,水逐漸滲入爐渣下面達到降溫的目的;二是鉆孔注水降溫,俗稱“馬蜂窩法”降溫,即表面溫度降到50=以下,再采用手風鉆進行鉆孔,鉆孔如同“馬蜂窩”狀,但鉆孔過程中容易出現卡鉆,這時需要水鉆進行鉆孔,鉆完后集中注水,等溫度降到50℃以下,再進行二次鉆孔,以達到理想的狀態。

32鉆孔

待爐內的溫度迅速降至5℃以下,按照設計參數進行鉆孔,當爐瘤厚度發生變化時及時調整爆破參數,每次鉆孔不宜太多,盡量減少操作人員爐內的工作時間,只有孔內溫度降至常溫情況下,方可大規模進行爆破。

鉆孔要求:選擇合適的位置進行,炮孔底部距離管屏的位置不得少于05m,管屏邊緣部分采用人工清除。

33高溫條件下的裝藥與起爆

(1)溫度測量。鉆孔過程中要逐孔進行孔溫測量,目的是編制溫度下降的時間曲線及溫度升高的時間曲線,為后序裝藥提供可靠的數據支持。裝藥前必須再逐孔進行孔溫測量。這里的測量設備主要是采用紅外線測溫槍,裝藥前溫度測量必須采用兩臺不同型號的測溫槍進行測量,以免儀器本身的誤差造成事故。

(2)隔熱藥包制作。將乳化炸藥裝入耐溫PVC管,在管外涂051Ocm的黃泥,然后再纏繞12層石棉布,制作成的隔熱藥包在爆破前必須進行耐高溫模擬實驗,保證10min內部出現自爆,以確保人員的安全。

(3)裝藥。裝藥前必須逐孔進行孔溫測量,一人裝藥一人進行砂水降溫。堵塞后,采用人工預先裝好的土袋,直接覆蓋在孔口上面。

4爆破安全控制

41爆破安全注意事項

(1)爆破振動與沖擊波。受裝藥時間的限制(5min之內每人限裝2孔)每次爆破的孔數較少,且采用延時爆破,單響藥量小于05kg

(2)爆破飛石。在炮孔上方懸掛鐵絲網并采用濕棉被進行覆蓋,管屏采用木板或者其他材料進行覆蓋,防止爆破飛石。

(3)爆破后產生的有毒有害氣體,需進行灑水降溫并通風,等候30min以上才可以查看是否有未爆破的孔。

(4)受限空間作業,在其高溫凝聚物頂部2m處搭設腳手架,并采用高強度鋼絲網進行覆蓋,目的是防止高空墜物,并在其管屏覆蓋木板。

42爆破過程中的安全警戒

(1)裝藥前必須實施警戒,起爆后確認無拒爆時才能解除警戒。若有拒爆炮孔,藥包一般會在3040min內自爆,必須1h后方可以進入爆破區進行檢查。

(2)起爆前,無關人員撤出爆區50m以外。

(3)裝藥人員裝好藥之后,迅速撤出,到達安全地點后通知指揮長,由指揮長確認是否起爆。

(4)起爆結束后,等待lh以后,待爆破作業人員確認無盲炮時,其他人員才可以進入施工區域。

5爆破效果與分析

(1)爆破采用藥包隔熱法在神東電力五彩灣電廠取得了滿意的效果,保證了生產的正常進行,為業主贏得了效益。

(2)采用鉆孔注水法能快速的進行降溫處理,節約了時間,提前開爐發電。

(3)采用崩落法進行爆破,大大提高了出渣的速度,減少了人工強度。

參考文獻

[1]中國工程爆破協會.GB67222003爆破安全規程[S].北京:中國標準出版社,2004

[2]汪旭光.爆破設計與施工[M] .北京:冶金工業出版社,2011

[3]張正宇.現代水利水電工程爆破[M].北京:中國水利水電出版社,2003

[4]劉殿中,楊仕春.工程爆破實用手冊[M].北京:冶金工業出版社,2003

摘自《中國爆破新進展》