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20t/h锅炉锅筒爆裂事故分析 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|意甲直播cctv5 / 13-06-23

1、概述
    某工程配套新建2台产汽量为20 t/h、主蒸汽压力为2. 45MPa的饱和蒸汽组装燃煤锅炉。于2004年6月建成并投入运行。
    2004年12月27日上午8点30分,因B炉在试烧煤种期间熄火停炉,开始A炉点火(热启动)。根据当班司炉介绍,约在9点30分汽压超过2.0MPa,开启供汽阀并汽之后发现炉膛温度持续偏高不下,约1 020℃,汽压下降至1.4 MPa时,关闭并汽阀,减鼓风。此时就地水位计一侧失灵已多日(假水位),盘装水位表失灵未投用,无显示记录,高、低水位报警装置失灵也已解除多日,现场仅有一名操作工。10点15分左右,省煤器安全阀起跳,随之锅炉发生爆裂事故,紧急停炉。经现场勘查发现,锅炉爆裂部位在上锅筒后部对流管束给水入口附近,呈现长约600 mm,宽10~80mm的裂口,裂口处锅筒壁明显减薄,裂口附近锅筒局部呈凹陷状,意甲直播cctv5销售生物质锅炉,生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机压制的木屑生物质颗粒燃料。
2、锅筒出现爆裂事故的因素
    锅筒发生爆裂的原因大致分为以下五种。
2.1超压
    锅筒安全阀失灵,汽压超过额定压力不能自动起跳排汽降压,锅筒发生爆裂。因此,要求操作人员每隔一两天进行人工排汽一次,且定期要做自动排汽试验,如发现安全阀动作迟钝或失灵,应及时修复。同时压力表要定期校验,保证其准确。运行中,应防止锅炉负荷急剧降低,避免汽压突然升高。
2.2过热
    造成过热的主要原因是锅炉严重缺水,此时如果向锅筒大量注水,势必造成锅筒爆裂。因此在判断锅筒严重缺水时,切忌向锅筒大量注入冷水。
2.3腐蚀
    锅筒内、外表面如果严重腐蚀减薄,则不能承受额定压力,从而导致锅筒爆裂。如果除氧器正常操作,运行仅半年的锅炉一般不会产生严重腐蚀减薄情况。
2.4裂纹
    运行中使锅炉骤冷骤热,或负荷频繁波动,钢材在经常承受交变应力的条件下会产生疲劳裂纹。锅炉骤冷骤热不仅会损害金属材料,还会损坏炉墙,从现场观察,炉墙局部已呈现不同程度的损坏。
    因此,锅炉启动不能太快;停炉时要使锅和炉同时协调降温,即在停炉4~6 h要进行一次串水,即排污和向锅内加水,降低锅和炉的温差。停炉4~6h内应紧闭炉门、看火孔和烟、风道挡板,避免温度下降过快。严禁锅炉在不关闭并汽门的情况下热备用,因为这样锅炉所有部分逐渐冷却,而上锅筒会因邻炉蒸汽进入温度较高,造成锅筒和炉管胀口的损坏。
2.5先天性缺陷
    锅炉设计、计算错误,材料使用不当,制造质量不合格。
3、锅筒爆裂原因分析
    根据事故现象、位置和运行过程分析,初步判断为锅筒严重缺水、过烧,锅筒材料许用应力降低,之后突然加水冷却,材料许用应力急剧变化,导致锅筒爆裂。主要体现在炉温持续升高而汽压下降,锅筒安全阀未动作,省煤器安全阀起跳。
    据运行人员反映,在12月23日曾经发生一次锅筒严重缺水、烧干锅情况,由于发现及时,处理得当,紧急停炉,事故未遂。因此,事故的根本原因是锅筒严重缺水、过烧的结果。
    如果锅筒长时间严重缺水、干烧,即使不加水也会导致锅筒爆裂。因为材料的许用应力在高温下降低,逐渐不再能承受1.4 MPa压力的作用而破坏。
    上述判断是根据事故过程和现象的分析得出的,正确的结论应该通过科学的方法和手段作出。最简便、快捷的方法是做硬度实验,如果爆裂处材料硬度大大高于原始硬度,结论应为锅筒过烧后加水急冷的原因;如果爆裂处材料硬度远远低于原始硬度,结论应为锅筒长时间过烧,许用应力降低爆裂。最终结论应由锅检所或相应权威部门作出。
    另一种实验方法是金相分析(这种方法费用较高、时间较长)。
4、避免锅筒严重缺水的建议
    根据现场观察,炉内大部分受热面管子表面附着一层厚度约松动的金属氧化皮,这是运行锅炉罕见的现象,一般炉内受热面外表附着一些灰是正常的,由此可见该锅炉经常处在缺水情况下过烧运行。为避免锅筒严重缺水,建议如下。
    (1)监视和控制锅筒水位是司炉工的主要任务,正常情况下,水位计显示的水位应是微有波动,如果毫无波动,可能产生假水位。此时可以通过叫水法判断,如果通过叫水仍不见水位,判断为严重缺水,必须紧急停炉。因此,在准确判断后再进行果断处理是非常重要的。
    (2)定时冲洗水位计,每班两次。冲洗步骤必须正确:
    ①开启放水阀;
    ②全关水阀用汽冲;
    ③全开水阀,全关汽阀,用水冲;
    ④在水位计清晰后,全开汽阀,关闭放水阀。
    (3)经常进行两侧直读水位计(高位)和盘装水位表的对比,如发现差异应及时查明原因处理,必要时停炉检查。
    (4)必须定期对水位计、水位表及高、低水位报警装置进行校验和维护。如果水位计、表故障失灵,锅炉仍继续运行就好比闭上眼睛开车,其后果可想而知。
    水位计经常出现故障的情况是很少的。为什么现场锅炉水位计会经常发生故障?最大的可能是锅炉经常在骤冷骤热,或负荷频繁波动条件下工作,材料在经常承受较大温度梯度下的应力交变,非常容易产生疲劳破坏。
    另一个可能是水位计堵塞,冷热不均造成的。
    (5)正确控制排污。根据现场水位计和导压管经常堵塞的情况和炉内水的表观颜色,充分证明是由于连续排污在较长时间内不运行的结果。
    锅筒长期不进行连续排污还会使蒸汽、炉水的含盐量和悬浮物不断增高,最终导致汽水共腾和假水位。因此连续排污是保证锅炉安全运行的重要手段之一,这种规模的锅炉不进行连续排污是绝无仅有的。
    定期排污频率为每班一次,每个排污点排污时间不得超过30 s。因为排污时间过长会破坏水循环,导致局部受热面缺水、过热、爆管。
    每次排污必须将所有排污点(共10个)依次进行全排,如果只排部分,会造成局部堵塞,破坏水循环,发生局部过热、爆管。
    排污时操作人员不得离开现场,且必须同时有人密切监视锅筒水位的变化。徘污后应检查排污阀是否关严。
5、结论
    根据上述分析,概括起来是:锅筒长期不进行连续排污,炉水和蒸汽含盐量及悬浮物逐渐增高,致使水位计、导压管经常堵塞、失灵以及汽水共腾造成假水位,加之运行操作人员的判断和处理错误,最终导致锅筒过烧而爆裂。

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