鍋爐爆管事故分析與處理

TITLE鍋爐爆管事故分析與處理-精品--精品--精品-TITLE鍋爐爆管事故分析與處理TITLE鍋爐爆管事故分析與處理摘要鍋爐是一種受壓設(shè)備，它經(jīng)常處于高溫下運行，而且還受著煙氣中有害物質(zhì)的侵蝕和飛灰的磨損。如果管理不嚴(yán)、使用不當(dāng)就會發(fā)生鍋爐事故，嚴(yán)重時會發(fā)生破壞性事故，造成不可彌補(bǔ)的損失。因此，我們必須了解鍋爐運行時的安全操作步驟，以及各種事故的預(yù)防方法和應(yīng)對措施。本論文以實習(xí)單位義馬氣化廠的鍋爐為研究對象，采用理論與實際相結(jié)合的研究方法對鍋爐事故的產(chǎn)生、預(yù)防、處理進(jìn)行研究。目的在于使我們在以后的工作中杜絕鍋爐事故的發(fā)生，使鍋爐安全穩(wěn)定的運行。關(guān)鍵詞：鏈條鍋爐；鍋爐運行；安全；事故處理

AbstractBoilerisakindofpressureequipment,itoftenisinhightemperatureoperation,butalsobythesmokeofharmfulsubstanceinerosionandflyashwear.Ifuseundeserved,laxmanagement,boileraccidentsoccurs,theseriousaccidenthappens,damagingcauseirreparabledamage.Therefore,wemustunderstandthesafeoperationoftheboileroperationsteps,andvariouskindsofaccidentpreventionmethodsandmeasures.Inthispapertheinternshipunitsofboilerhorsegasificationrighteousnessastheresearchobject,byintegratingtheorywithpracticeofresearchmethodsforboiler,accidentpreventionandtreatment.Thepurposeistomakeourfutureworkineradicatingboileraccidents,thesafeandstableoperationoftheboiler.KeyWord:ChainboilerBoilerOperationSafeIncidentHandling

目錄第1章緒論 表31所示。表STYLEREF1\s3SEQ表\*ARABIC\s11鍋爐主要參數(shù)項目單位數(shù)值額定蒸發(fā)量t/h135汽包工作壓力MPa4.43過熱蒸汽壓力MPa3.82過熱蒸汽溫度℃450給水溫度℃150事故的概況及經(jīng)過義馬氣化廠，一臺循環(huán)流化床鍋爐爐膛水冷壁管發(fā)生爆管事故。現(xiàn)在以此為例進(jìn)行事故分析。該工廠于2000年安裝了由無錫某鍋爐廠制造的2臺循環(huán)流化床鍋爐，這2臺鍋爐在爐膛出口煙窗部位的第一排凝渣管（共18根管）處，經(jīng)常因變形逃漏、爆管而頻繁進(jìn)行檢修。通常每三年要徹底進(jìn)行大修一次。特別是在2005年年初一號鍋爐大修時，更換了由有資質(zhì)的正規(guī)鍋爐制造廠制造且經(jīng)檢驗合格的全部受熱面管子，但運行了半年突然發(fā)生爆管。爆管部位導(dǎo)鍋爐后墻爐膛出煙窗的隔火墻數(shù)起的第10號管。該根管的迎火面有一橫向55毫米、寬35毫米、高I0毫米的鼓皰，鼓皰的頂點裂開一橫向長40毫米、寬2毫米的裂口。在爆破口處附近的500毫米管段內(nèi)，還有五處小鼓包，迎火面有三個，背火面有兩個。這些鼓皰都是橫向的，長70—80毫米、寬15毫米，高5－6毫米，外觀很象彎管時的波浪度。此外，第一排凝渣管的其余15根管全部在同一管段部位向后方彎曲變形，個別管也有小的鼓皰，過熱變形管段長約2米，最大彎曲度為295毫米，這部分管段的管徑直徑70毫米，不同程度脹粗達(dá)直徑74-直徑77.5毫米。事故原因分析經(jīng)割管檢查，管壁有不同程度的變薄，內(nèi)壁也有過燒的顏色，凡是變薄處呈灰黑色與酸洗后相似，其余管壁還有些氧化鐵類附著物，附著物上有片狀白色鹽類。對爆管采樣進(jìn)行金相和機(jī)械性能試驗，金相組織為珠光體加鐵素體，并有輕微過燒、機(jī)械性能比正常降低20％左右。根據(jù)現(xiàn)場情況，經(jīng)過對鍋爐進(jìn)行了全面檢查和分析，認(rèn)為造成管子過熱，發(fā)生變形、爆管的原因主要是：（1）循環(huán)回路設(shè)計不合理，受熱面得不到充分的冷卻該鍋爐左右爐膛水冷壁的受熱面都是上鍋筒引出的下降管供水，通過計算，下降管與上升管的截面比都在30％左右，回路的循環(huán)高度差大，下降管都布置在爐墻外面，絕熱可靠，因而循環(huán)比較可靠，受熱面沒有發(fā)生過因為水循環(huán)故障引起的缺水變形等現(xiàn)象。而后拱管和后墻水冷壁管水冷壁集箱的下降管由于結(jié)構(gòu)原因，設(shè)置在下鍋筒上，通過兩根Φ89的管子為35根Φ513X3.5的后拱管和后培管供水，下降管與上升管的截面比為19％，下降管截面積偏小，后拱管后是后墻和上部凝渣管，管子彎頭數(shù)量多，受熱面積大，受熱較強(qiáng)，雖然其循環(huán)回路本身是循環(huán)回路，但是凌回路由下鍋筒供水，水溫較高，同時與對流管束一起形成了復(fù)雜的循環(huán)回路，后排凝渣管由于從后墻直接引到鍋筒，沒有向前延伸成為棋管，在煙窗處也沒有向前延伸彎曲，水循環(huán)阻力小，循環(huán)比較可靠，沒有發(fā)生因冷卻不良導(dǎo)致的變形，而拱管由于彎頭數(shù)量多，循環(huán)阻力大，水分配少，造成管內(nèi)水完全汽化，管于內(nèi)部結(jié)水垢，破壞了冷卻條件，造成管于局部過熱變形，直至開裂。（2）由于循環(huán)停滯，形成自由水面由于第一排凝渣管供水量不足，管內(nèi)循環(huán)水完全汽化，在管內(nèi)形成自由水面，汽水分界面上冷卻不足，管于壁溫高，甚至超過鋼材的允許使用溫度，發(fā)生過熱和脹粗；而分界線下部，管壁溫度接于介質(zhì)的飽和溫度；所以在汽水分界線處形成溫度應(yīng)力。在運行情況下，自由水面是上下波動的，因而溫度應(yīng)力屬于交變的應(yīng)力，達(dá)到疲勞極限后，就會產(chǎn)生疲勞破壞。該鍋爐的管子發(fā)生的脹粗是由于管內(nèi)水完全蒸發(fā)汽化，自由水面之上停滯的蒸汽被外部高溫?zé)煔猓ɑ鹧妫┘訜岢蔀檫^熱蒸汽，當(dāng)過熱蒸汽溫度達(dá)到500℃（3）鍋爐的排污結(jié)構(gòu)不合理蒸汽鍋爐的排污操作是保護(hù)受熱面管于水循環(huán)可靠性的一個重要操作環(huán)節(jié)。按照通常的規(guī)定每班不許排污一次。并且操作也應(yīng)該符合相應(yīng)的規(guī)定。該鍋爐的后墻水冷壁由于結(jié)構(gòu)原因只能在爐墻兩側(cè)設(shè)置，該鍋爐的右側(cè)只設(shè)置了一個Dn25的排污閥，為了可以關(guān)閉嚴(yán)密，其中的一個閥門采用的是J4lH－16CD的截止閥，在《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》中規(guī)定排污應(yīng)采用l閘閥，斜截止閥，該鍋爐中采用的截止閥違反了《蒸鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定，排污阻力大；由于鍋爐寬度在4米多，只在單側(cè)設(shè)置排污，很難把集箱內(nèi)沉積的雜物排除。同時現(xiàn)場操作人員不全是經(jīng)過考試合格的鍋爐操作人員，不了解排污的具體規(guī)定，對排污的操作也不很熟練，在內(nèi)部檢查時發(fā)現(xiàn)，集箱內(nèi)部的沉積物高度超過集箱內(nèi)直徑的三分之一，由于沉積物的存在，縮小了集箱的流通截面積，嚴(yán)重影響水冷壁管子的供水。處理措施（1）把集箱加長，從土鍋筒冷水區(qū)兩側(cè)爐墻外引出下降管。（2）加大下降管管直徑，由原來的Φ89增加到Φ108，下降管與上升管的截面比有原來的19％增加到29.5％，接近與正常設(shè)計的常規(guī)數(shù)據(jù)。（3）全面更換后墻水冷壁，把彎管直徑由原來的R160增加到R300，降低了水冷壁管的局部阻力。（4）后拱管上部分采取耐火涂層保護(hù)，降低了后墻管的受熱面積，避免內(nèi)部因吸熱量大完全汽化。（5）把排污管由單側(cè)設(shè)置改為雙側(cè)設(shè)置，在集箱內(nèi)設(shè)置了排污吸管，按照內(nèi)部裝置實際的規(guī)定，對吸污管的開孔進(jìn)行了詳細(xì)的計算，且把排污管徑加大到Dn40，全部采用串聯(lián)的排污閥。（6）建立鍋爐操作的各項管理制度，全面使用經(jīng)過正規(guī)培訓(xùn)的有操作經(jīng)驗的鍋爐司爐人員，避免因操作失誤造成事故隱患。

鍋爐安全運行各種事故的發(fā)生有些是因為運行操作不當(dāng)引起的，鍋爐正常運行是安全生產(chǎn)的條件。啟動前檢查鍋爐運行是對鍋爐及其輔助設(shè)備進(jìn)行監(jiān)督、操作、檢查和維護(hù)等日常工作的總稱,它的基本任務(wù)就是在規(guī)定的參數(shù)條件下，保證鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)地運行。針對鍋爐的實際情況，對影響鍋爐經(jīng)濟(jì)運行的因素進(jìn)行分析。因素中包括：蒸汽參數(shù)、各項熱損失、輔機(jī)電耗、負(fù)荷分配和助燃油對經(jīng)濟(jì)性的影響，提出提高安全運行的措施，為發(fā)電企業(yè)的安全經(jīng)濟(jì)運行提供參考分析。檢查準(zhǔn)備對新裝、遷裝和檢修后的鍋爐，啟動之前要進(jìn)行全面檢查。主要內(nèi)容有：檢查受熱面、承壓部件的內(nèi)外部，看其是否處于可投入運行的良好狀態(tài)；檢查燃燒系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)是否處于完好狀態(tài)；檢查各類門孔、擋板是否正常，使之處于啟動所要求的位置；檢查在升壓過程中，開啟過熱器出口集箱疏水閥、對空排氣閥，使一部分蒸汽流經(jīng)過熱器后被排除，從而使過熱器得到足夠的冷卻。鍋爐啟動前檢查按下列步驟進(jìn)行：（1）檢查燃燒室內(nèi)部爐墻拱、水冷壁、人孔、看火門等正常，堵塞所有漏縫和漏孔；（2）檢查省煤器、空氣預(yù)熱器、爐膛、煙道、風(fēng)道、內(nèi)部應(yīng)完好，無工作人員，無工具遺留；（3）檢查各風(fēng)門和放灰門，應(yīng)開關(guān)靈活，置于關(guān)閉位置；（4）檢查所有閥門，應(yīng)完好并開關(guān)靈活，應(yīng)在關(guān)閉或開啟位置；（5）檢查除渣機(jī)，沖灰、漿泵應(yīng)正常。（6）檢查引風(fēng)機(jī)：聯(lián)軸器完好，盤轉(zhuǎn)無卡塞；油位正常，指示清楚，油清潔、無漏油。冷卻泵運行正常，軸承冷卻水暢通；（7）爐排檢查:鍋爐排渣包括以下內(nèi)容：變速箱油位正常，油清潔；爐排潤滑油正常；爐排后軸冷卻水暢通；爐排完好，爐排面平整無雜物；擋渣器完整、平齊，活動靈活，間隙均勻。（8）檢查煤斗和煤層閘板應(yīng)開關(guān)靈活，分層給煤裝置應(yīng)正常，煤層閘板的開度指示與煤層厚度應(yīng)一致；（9）對承壓部件進(jìn)行檢查，應(yīng)正常；（10）主要安全附件，如壓力表、安全閥應(yīng)符合使用要求：a)壓力表裝用前應(yīng)進(jìn)行核驗，并在刻度盤上劃紅線指出工作壓力。壓力表裝用后每年至少校驗一次。壓力表校驗后應(yīng)封?。籦)鍋爐上的安全閥應(yīng)按制造廠的要求或按下表規(guī)定的壓力每年進(jìn)行一次整定和校驗。安全閥經(jīng)檢修或更換后，也應(yīng)按上述要求和規(guī)定進(jìn)行整定。（11）熱力和電氣儀表應(yīng)符合使用要求，靈敏可靠；（12）自控系統(tǒng)正常[[2]何衍慶.俞金壽.集散控制系統(tǒng)原理及應(yīng)用（修訂版）[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2004[2]何衍慶.俞金壽.集散控制系統(tǒng)原理及應(yīng)用（修訂版）[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2004冷態(tài)試運爐排試運行鍋爐運行前應(yīng)保證爐排處于以下狀態(tài)：（1）將爐排變頻器置于最低位置，然后再啟動爐排；（2）爐排在行走時應(yīng)無撞擊和碰磨聲音，無跑偏、不卡塞；（3）爐排前軸上的過載離合器嚙合應(yīng)良好，過載保險彈簧緊度調(diào)整適當(dāng)；（4）爐鏈松緊適當(dāng)，爐排片翻轉(zhuǎn)靈活；（5）爐排與其他部件的間隙要符合要求；（6）變速箱運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無雜音、不漏油?；覞{、沖灰水泵試運行鍋爐運行前應(yīng)保證灰漿、沖灰水泵處于以下狀態(tài)：（1）管道、閥門無泄露；（2）水泵工作正常，能達(dá)到額定的工作參數(shù)；（3）噴嘴壓力正常，噴射角度合適，渣溝、灰溝完整、無堵塞。風(fēng)機(jī)試運行鍋爐運行前應(yīng)保證風(fēng)機(jī)處于以下狀態(tài)：（1）啟動前，檢查變頻器、鼓引風(fēng)機(jī)正常；（2）鼓引風(fēng)機(jī)應(yīng)聯(lián)合試運，先啟動引風(fēng)機(jī)，再啟動鼓風(fēng)機(jī)，檢查引風(fēng)機(jī)與鼓風(fēng)機(jī)是否互鎖；（3）鼓引風(fēng)機(jī)各從零速啟動，緩慢增加轉(zhuǎn)速，直到額定值；（4）風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動中無雜音、撞擊和異常振動。鍋爐上水當(dāng)所有鍋爐和供熱管道都處于停運狀態(tài)下，確定某臺鍋爐啟動，按下述程序上水：（1）啟動水處理設(shè)備，使水質(zhì)硬度、溶解氧等符合標(biāo)準(zhǔn)；（2）利用除氧水箱，經(jīng)補(bǔ)水泵向鍋爐上水；（3）打開鍋爐及聯(lián)箱排氣閥門，打開供回水總管排氣閥門；（4）啟動上水系統(tǒng)，啟動補(bǔ)水泵，向鍋爐和總管進(jìn)水；（5）確定某一外網(wǎng)系統(tǒng)投運時，打開與該系統(tǒng)連接的分水缸閥門，并開啟管網(wǎng)中應(yīng)啟的閥門、排氣閥門，有關(guān)換熱站派人值班；（6）當(dāng)鍋爐及外網(wǎng)系統(tǒng)充滿水后，啟動循環(huán)水泵進(jìn)行系統(tǒng)水循環(huán)，并使整個系統(tǒng)保持在規(guī)定的壓力之下運轉(zhuǎn)。（7）鍋爐水循環(huán)的同時，打開鍋爐各聯(lián)箱及鍋筒排污閥門，在不失壓階情況下進(jìn)行鍋爐排污；（8）安全閥調(diào)整檢驗，每年第一次開爐時由檢驗部門進(jìn)行。當(dāng)其它鍋爐己投入運行，需要啟動某臺鍋爐時，按下列程序上水：（1）使運行鍋爐出水溫度在l00℃以下；（2）打開上水鍋爐所有聯(lián)箱及鍋筒排氣閥門；（3）增開補(bǔ)水泵，將鍋爐進(jìn)水母管壓力保持在0.8MPa以上，然后打開鍋筒進(jìn)口閥門少許，緩慢上水，控制流量約在10t／h左右，約在3小時內(nèi)鍋爐上滿水；（4）上水過程中，嚴(yán)密監(jiān)視進(jìn)水母管壓力，不能失壓；（5）鍋爐上滿水后緩慢打開鍋爐出口閥門，進(jìn)行鍋爐水循環(huán)。鍋爐點火鍋爐點火步驟如下：（1）鍋爐投入運行時，應(yīng)先開動循環(huán)泵，待鍋爐水循環(huán)進(jìn)行4小時后，無任何缺陷可開始升火，開爐期間水循環(huán)不能停止，開爐前先啟動除渣機(jī)，啟動沖灰水循環(huán)系統(tǒng)，除塵器投入運行；（2）升火期間，打開鍋爐出水管集氣罐排氣，隨時排出鍋筒內(nèi)氣體；（3）爐排后軸冷卻水，引風(fēng)機(jī)冷卻水投入；（4）事先開啟爐前擋風(fēng)門，進(jìn)行自然通風(fēng)，將爐內(nèi)可燃?xì)怏w或粉塵排除；（5）打開煤斗、分層給煤裝置，煤層厚度50mm，開動爐排，使在離分層給煤裝置l~1.5m段上鋪上一層薄煤，然后停止?fàn)t排；（6）在上述煤層上，在前拱下離開分層給煤裝置0.5m處鋪上木柴，澆上廢機(jī)油棉紗，然后用油棉紗引火；（7）在升火時，讓火焰直燒前拱，盡快提高前拱溫度，關(guān)閉爐前擋風(fēng)門和風(fēng)室落灰門，開引、送風(fēng)機(jī)，并開啟著火段分段風(fēng)門；（8）待木柴著火旺盛后，提高煤層厚度至l00mm左右，爐排以較快速度將0.5—lm長段煤層送入燃燒室內(nèi)，然后再將爐排停止或減到最低速度，根據(jù)煤層著火情況可在靠近前拱處新進(jìn)入的煤層上再加上一些木柴，以加速著火；（9）根據(jù)燃料在爐內(nèi)的進(jìn)展位置，跟蹤開啟分段風(fēng)門，對燃燒強(qiáng)烈的地段不可急劇的降低和停止送風(fēng)[[3]趙瑾.CENTUNCS3000集散控制系統(tǒng)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2001[4][3]趙瑾.CENTUNCS3000集散控制系統(tǒng)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2001[4]馮俊凱.沈幼庭.鍋爐原理及計算[M].北京:科學(xué)出版社.2009[5]楊獻(xiàn)勇.沈幼庭.熱工過程自動控制[M].北京:清華大學(xué)出版社.2000[6]成平.蘇穎.鍋爐過剩空氣系數(shù)的自動控制[J]:油氣田地面工程（OGSE）2005[7]王敏.淺談鍋爐微機(jī)控制技術(shù).北京:鍋爐制造[J].2000年第一期（10）根據(jù)鍋爐出水溫升不大于20℃／h的要求，調(diào)整爐排速度、引送風(fēng)和煤層（11）當(dāng)燃煤移動到第二風(fēng)門處適當(dāng)開啟第二風(fēng)門，當(dāng)繼續(xù)移動到第三、四風(fēng)門處，依次開啟第三、第四風(fēng)門，當(dāng)移動到最末一個風(fēng)門處，煤己基本燃盡，此處風(fēng)門視燃盡情況確定少開或不開；（12）當(dāng)?shù)谆痄仢M爐排后，適當(dāng)增加煤層厚度加大引風(fēng)量和鼓風(fēng)量，相應(yīng)提高爐排速度，維持爐膛負(fù)壓2~3mmH2O，盡量使煤層完全燃燒；（13）隨著燃燒逐步完善，鍋爐在不斷升溫、升壓，司爐人員應(yīng)在鍋爐周圍走動，監(jiān)視鍋爐本體、管道及閥門等設(shè)備有無異?，F(xiàn)象，并注意調(diào)整燃燒，保持爐內(nèi)溫度均勻上升承壓部件受熱均衡；（14）當(dāng)鍋筒壓力升到0.15~0.2MPa時，應(yīng)沖洗壓力表，再檢查各連接處有無滲漏現(xiàn)象，對松動過的人孔、手孔、法蘭連接螺栓再擰緊一次，且均應(yīng)側(cè)操作用力不宜過猛。從點火到鍋爐達(dá)到額定壓力過程中，應(yīng)由前后下集箱、左右集箱的排污閥各放水三次：第一次，在點火半小時后進(jìn)行；第二次，在壓力升到0.25~0.35MPa時進(jìn)行；第三次，在壓力升到0.6~0.8MPa時進(jìn)行。（15）當(dāng)老鷹鐵前積有灰渣時，應(yīng)及時清理，防止未燃盡的用于點火的較大木塊落入除渣機(jī)造成故障。（16）當(dāng)鍋爐溫度、壓力達(dá)到正常運行工況時，再度檢查并確認(rèn)鍋爐機(jī)組及其配套輔機(jī)的運行特性是否正常；（17）鍋爐啟動的全過程即從冷爐點火到正常投運的時間均為3~4小時，熱爐點火到正常投運一般為l~2小時；（18）當(dāng)鍋爐在壓力達(dá)1.0MPa以上，水溫達(dá)到要求值時鍋爐進(jìn)入正常