一、可燃物質爆炸的機理及其危害
可燃氣體或粉塵與空氣形成的混合物在短時間內發生化學反應，產生的高溫、高壓氣體與沖擊波，超過周圍建筑物、容器、管道的承載能力，使其發生破壞，導致人身、設備事故，稱為爆炸事故。
通常說，發生爆炸要有三個條件，一是有燃料和助燃空氣的積存；二是燃料和空氣的混合物的濃度在爆炸極限內；三是有足夠的點火能源。天然氣的爆炸下限約為5％，煤粉的爆炸下限是20～60g/m3，爆炸產生的壓力可達0.3～1.0MPa。就鍋爐范圍而言，可燃物質是指天然氣、煤氣、石油氣、油霧和煤粉；構成爆炸事故的有爐膛放炮、煤粉倉爆炸及制粉系統爆炸。
1979年3月，某廠一臺1025t/h微正壓燃油爐，因煙道出口擋板運行中自行關閉，爐膛燃燒惡化，汽壓下降。由于沒有正確處理，自動裝置又由于汽壓下降而自動加風加油，反向調節進一步惡化燃燒。爐膛內形成了可燃油氣聚集火爆炸的條件，導致鍋爐煙、風道及爐膛損壞，停用半年，僅修理費用就高達50萬元。
1982年8月，某廠在檢修后啟動制粉系統時，煤粉倉爆炸，倉頂9塊水泥板被掀起，一名輸煤值班工被火、熱煙燙傷，搶救無效死亡。
其他諸如制粉系統防爆門爆破引燃電纜架上積粉的火災事故電纜及其它可燃物的火災事故及煤粉管內爆燃使風管斷裂的事故都說明鍋爐可燃物質的爆炸威脅人身設備安全，修復困難應予重視。
二、防止爐膛放炮事故對策
據統計自1980年以來，至少有30臺鍋爐發生爐膛放炮事故，以致水冷壁焊縫開裂，剛性梁彎曲變形（見圖4-3-5），頂棚被掀起，煙道膨脹節開裂等設備損傷屢屢發生。究其原因：①設計上缺乏可靠的滅火保護和可靠的聯鎖、報警、跳閘裝置；②爐膛剛性梁抗爆能力低；③運行人員處理燃燒不穩或熄火時方法不對，錯誤采用“爆燃法”搶救，導致滅火放炮；④燃料質量下降、負荷調節失當、給粉裝及控制機構突然失靈等。防止鍋爐滅火放炮已列入部頒二十項反措，包括爐膛安全監控系統（FSSS）在內的滅火保護裝置已經在許多電廠推廣使用，本文不再重復相關反措。以下強調說明幾個觀點
（1）關于滅火放炮的提法。部頒二十項重點反措之五，稱為防止鍋爐滅火放炮事故。正確的提法是爐膛爆炸（Furnace explosion），因為爐膛發生爆炸而致爐膛損壞不僅發生在運行中滅火時，檢修動火點燃聚集的可燃物及點火時吹掃不夠同樣會發生爆炸而導致爐膛損壞。
常見爐膛中造成爆炸條件的情況是：①運行中滅火，進入爐膛的燃料沒有切，經過一估時間聚集的可燃物達至爆炸濃度并點燃；②一個或幾個燃燒器火焰熄滅，而其余燃燒器仍正常燃燒。從未點燃的燃燒器進入燃燒造成可燃物聚集；③燃料漏入停用中的爐膛造成可燃物聚集；④燃料或空氣瞬時中斷又恢復，造成可燃物聚集。可燃物聚集后引燃造成的爐膛壓力升高超過爐膛承壓設計強度，以致發生損壞，稱為爐膛放炮或爐膛爆炸。不發生損壞的俗稱“反正”或“打搶”。
正確的提法為的是有利于完整的引入以下反事故措施。①一旦全爐滅火，應立即切斷進入鍋爐的全部燃料，包括給煤、給粉和點火用油、氣等。即所謂主燃料切斷（MFT）；②鍋爐點火前必須通風，排除爐膛、煙風道及其他通道中的可燃物聚集。通風時必須將煙風擋板及調風器打開到一定的位置，風量應大于滿負荷風量的25％，時間不少于5min，以保證換氣量大于全部容積的5倍（德國TRD規定是3倍）；③點火時要維持吹掃風量；一個燃燒器投運10s內（不包括投煤及煤粉達到燃燒器所需的延滯時間）點不著，就應切斷該燃燒器的燃燒。有一些鍋爐不具備單個燃燒器自身點燃及火焰監視的條件，除了需明了其保護功能的局限外，我們還是應強調滅火保護及吹掃聯鎖的兩個必要性，不可偏廢。
（2）關于保護定值。為了避免爆炸，近年來必須裝設爐膛安全保護裝置的觀點已取得了一致的認可。《火力發電廠設計技術規程》1994年版本已明確：“鍋爐燃燒系統應設置爐膛火焰監視、爐膛滅火保護、爐膛壓力保護和爐膛吹掃閉鎖”。雖然此提法與美國防火協會（NFPA）的標準還有差別，但畢竟大大控制了爐膛爆炸事故。當前作為安全工作者要解決的是：①監督保護裝置的投用，越是燃燒不穩、低負荷運行、或是新爐投煤運行，就越要投用保護裝置。在投用過程中發現問題、解決問題。作為廠技術負責人要清醒地看到退出保護可能帶來的后果；②關于保護定值問題。當前不論火焰監視相關的熄火保護和黑爐膛保護，單就爐膛壓力保護而言，動作值的確定并不規范。從原則上講隨爐膛結構強度的提高以及燃燒方式的變化，定值不應相同。但有一種觀點認為爐膛負壓保護是為防止內爆的，而正壓保護是防止爐膛爆炸的，這不對的。實際測量表明，正常情況下一旦鍋爐滅火，爐膛負壓先增大（即負值增大），而后由于吸風自動調節的作用以及煤粉爆燃而爐膛負壓反正，所以爐膛負壓保護對于火焰熄滅時迅速切斷進入爐膛的燃料，從而減少爆炸威力有先期制止的作用。《電力鍋爐監察規程修訂說明》寫明：“爐膛壓力保護報警值視爐膛安全監控系統的功能而異，平衡通風鍋爐爐膛壓力報警值一般可取±0.4kPa；動作值應避開爐膛壓力的正常波動（如吹灰、投停燃燒器及一些小的坍焦等等），當然慶遠低于爐膛抗爆強度，以保證保護動作后爐膛壓力繼續升高時，爐膛各部分不發生永久變形”�！皠幼髦祽ㄟ^試驗確定，作為試運行階段的初始值，動作值可�。�1.5kPa和－0.75kPa�！边^高的值也許可以防止誤動，但冒拒動或保護動作過遲的風險似乎沒有必要。
（3）關于爐膛防爆門。事實已經證明大型鍋爐爐膛防爆門不能防止爐膛爆燃時爐膛損壞。原蘇聯防爆規程已明確規定：60t/h以上的鍋爐不裝防爆門，在此必須予以明確，以利于爐膛安全保護裝置的推廣使用。
（4）使用氣體燃燒的鍋爐要執行GB6222《工業企業煤氣安全規程》的規定，防止可燃氣體在爐膛內聚集、爆炸。
三、防止制粉系統煤粉爆炸
正常運行中制粉系統中的煤粉濃度在較大的范圍內波動，制粉系統中具備爆炸濃度條件幾乎不可避免。因此制粉系統防爆對策包括：①防止點火源（如積粉自燃），②提高結構抗爆強度，③加設爆炸卸壓裝置，④惰性化處理。
（1）防止點火源自燃。其反措主要指積粉自燃，如煤粉倉壁的平滑，風粉管道及擋板的布置要避免煤粉聚集，運行中控制風粉溫度及檢修前放粉等。
（2）提高煤粉倉及制粉系統的結構強度。雖然制粉系統防爆反事故措施的基點是防止爆炸，但從防爆門爆破的發生率看，制粉系統的爆炸實際上沒有根絕。要避免事故擴大，當前結構強度的問題應引起各方面的重視。前面提到的煤粉倉掀頂事故，就是結構強度不足的結果。粉倉頂是由9塊厚6cm的水泥預制板加2～4cm水泥抹面（并無鋼筋、螺栓固定）組成，計算表明2kPa的壓力即可掀頂，而粉倉防爆門的爆破壓力卻為10kPa，足見其結構強度嚴重不足。蘇聯防爆規程規定裝防爆門的制粉系統的部件計算壓力為150kPa，而美國防爆規程規定，除制粉系統啟動、運行中均勻充滿惰性氣體的情況外，制粉系統的設計壓力應大于344kPa，按NFPA68“爆炸排放指南”所規定的原則設爆炸排放口的不在比例，作為電廠檢修、運行工作者應注意制粉系統入孔門螺栓的完整以及煤粉管道法蘭或抱箍的連接強度。
（3）保持防爆門的防爆功能。試驗表明容器中可燃粉塵點燃引爆后，防爆門動作壓力、卸壓面積，可燃粉塵特性值與爆后實際壓力值有關。防爆門排氣管的長度也與卸壓能力有關。有的資料甚至斷定，當容器的抗爆強度小于0.1MPa時，有長排氣管的防爆門已不能達到防止容器損壞的目的。因此必須按設計要求布置足量的防爆門，并控制防爆門的卸壓動作壓力。此外，多數磨煤機防爆門與排粉機出口風箱防爆門位于零米層上部，一旦動作后從排放口噴出的火焰極易燒損附近的電纜，應注意防范。
（4）制粉系統惰性化。在制粉系統中惰性氣體及水蒸汽的存在，會減少混合物的爆炸危險性。蘇聯防爆規程說明，在各種工況下，制粉系統中氧的容積份額小于16％，則不發生煤粉爆炸。有的資料提出用氮惰化空氣煤粉混合物時的含最高允許氧量為14％，事實上用爐煙干燥的制粉系統較少發生爆炸，而引進的中速磨制粉系統雖不設防爆門，除在設計上提高設計抗爆強度外，還在磨煤機上裝設了通入惰性氣體（一般為氮氣）的管接，并規定，制粉系統帶負荷跳閘時，應通惰性氣體，一直到磨煤機溫度低于66℃或將剩煤排空為止。此點應引起各方面重視以免誤事。