(一)、典型鍋爐事故及預(yù)防
1.鍋爐爆炸事故
1)、水蒸氣爆炸
鍋爐中容納水及水蒸氣較多的大型部件,如鍋筒及水冷壁集箱等,在正常工作時(shí),或者處于水、汽兩相共存的飽和狀態(tài),或者是充滿了飽和水,容器內(nèi)的壓力則等于或接近鍋爐的工作壓力,水的溫度則是該壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度。一旦該容器破裂,容器內(nèi)液面上的壓力瞬即下降為大氣壓力,與大氣壓力相對(duì)應(yīng)的水的飽和溫度是100℃。原工作壓力下高于100℃的飽和水此時(shí)成了極不穩(wěn)定、在大氣壓力下難于存在的“過飽和水”,其中的一部分即瞬時(shí)汽化,體積驟然膨脹許多倍,在容器周圍空間形成爆炸。
2)、超壓爆炸
指由于安全閥、壓力表不齊全、損壞或裝設(shè)錯(cuò)誤,操作人員擅離崗位或放棄監(jiān)視責(zé)任,關(guān)閉或關(guān)小出汽通道,無承壓能力的生活鍋爐改作承壓蒸氣鍋爐等原因,致使鍋爐主要承壓部件筒體、封頭、管板、爐膽等承受的壓力超過其承載能力而造成的鍋爐爆炸。
超壓爆炸是小型鍋爐最常見的爆炸情況之一。預(yù)防這類爆炸的主要措施是加強(qiáng)運(yùn)行管理。
3)、缺陷導(dǎo)致爆炸
缺陷導(dǎo)致爆炸是指鍋爐承受的壓力并未超過額定壓力,但因鍋爐主要承壓部件出現(xiàn)裂紋、嚴(yán)重變形、腐蝕、組織變化等情況,導(dǎo)致主要承壓部件喪失承載能力,突然大面積破裂爆炸。
缺陷導(dǎo)致的爆炸也是鍋爐常見的爆炸情況之一。預(yù)防這類爆炸,除加強(qiáng)鍋爐的設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行中的質(zhì)量控制和安全監(jiān)察外,還應(yīng)加強(qiáng)鍋爐檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)鍋爐缺陷及時(shí)處理,避免鍋爐主要承壓部件帶缺陷運(yùn)行。
4)、嚴(yán)重缺水導(dǎo)致爆炸
鍋爐的主要承壓部件如鍋筒、封頭、管板、爐膽等,不少是直接受火焰加熱的。鍋爐一旦嚴(yán)重缺水,上述主要受壓部件得不到正常冷卻,甚至被燒,金屬溫度急劇上升甚至被燒紅。在這樣的缺水情況下是嚴(yán)禁加水的,應(yīng)立即停爐。如給嚴(yán)重缺水的鍋爐上水,往往釀成爆炸事故。長(zhǎng)時(shí)間缺水干燒的鍋爐也會(huì)爆炸。
防止這類爆炸的主要措施也是加強(qiáng)運(yùn)行管理。
2.鍋爐重大事故
1)、缺水事故
(1)、鍋爐缺水的后果。當(dāng)鍋爐水位低于水位表最低安全水位刻度線時(shí),即形成了鍋爐缺水事故。鍋爐缺水時(shí),水位表內(nèi)往往看不到水位,表內(nèi)發(fā)白發(fā)亮;低水位警報(bào)器動(dòng)作并發(fā)出警報(bào);過熱蒸汽溫度升高;給水流量不正常地小于蒸汽流量。鍋爐缺水是鍋爐運(yùn)行中最常見的事故之一,常常造成嚴(yán)重后果。嚴(yán)重缺水會(huì)使鍋爐蒸發(fā)受熱面管子過熱變形甚至燒塌,脹口滲漏,脹管脫落,受熱面鋼材過熱或過燒,降低或喪失承載能力,管子爆破,爐墻損壞。鍋爐缺水萬(wàn)一處理不當(dāng),甚至導(dǎo)致鍋爐爆炸事故。
(2)、常見的缺水原因有以下幾種。
①運(yùn)行人員疏忽大意,對(duì)水位監(jiān)視不嚴(yán);或者運(yùn)行人員擅離職守,放棄了對(duì)水位及其他儀表的監(jiān)視;
②水位表故障造成假水位而運(yùn)行人員未及時(shí)發(fā)現(xiàn); ③水位報(bào)警器或給水自動(dòng)調(diào)節(jié)器失靈而又未及時(shí)發(fā)現(xiàn);
?、芙o水設(shè)備或給水管路故障,無法給水或水量不足;
⑤運(yùn)行人員排污后忘記關(guān)排污閥,或者排污閥泄漏;
?、匏浔凇?duì)流管束或省煤器管子爆破漏水。
(3)、鍋爐缺水的處理。發(fā)現(xiàn)鍋爐缺水時(shí),應(yīng)首先判斷是輕微缺水還是嚴(yán)重缺水,然后酌情予以不同的處理。通常判斷缺的方法是“叫水”。管,關(guān)閉水“叫水”的操作方法是:打開水位表的放水旋塞沖洗汽連管及水連位表的汽連接管旋塞,關(guān)閉放水旋塞。如果此時(shí)水位表中有水位出現(xiàn),則為輕微缺水。如果通過‘‘叫水”水位表內(nèi)仍無水位出現(xiàn),說明水位已降到水連管以下甚至更嚴(yán)重,屬于嚴(yán)重缺水。
輕微缺水時(shí),可以立即向鍋爐上水,使水位恢復(fù)正常。如果上水后水位仍不能恢復(fù)正常,即應(yīng)立即停爐檢查。嚴(yán)重缺水時(shí),必須緊急停爐。在未判定缺水程度或者已判定屬于嚴(yán)重缺水的情況下,嚴(yán)禁給鍋爐上水,以免造成鍋爐爆炸事故。
“叫水’’操作一般只適用于相對(duì)容水量較大的小型鍋爐,不適用于相對(duì)容水量很小的電站鍋爐或其他鍋爐。對(duì)相對(duì)容水量小的電站鍋爐或其他鍋爐,對(duì)最高火界在水連管以上的鍋殼鍋爐,一旦發(fā)現(xiàn)缺水即應(yīng)緊急停爐。
2)、滿水事故
(1)、鍋爐滿水的后果。鍋爐水位高于水位表最高安全水位刻度線的現(xiàn)象,稱為鍋爐滿水。鍋爐滿水時(shí),水位表內(nèi)也往往看不到水位,但表內(nèi)發(fā)暗,這是滿水與缺水的重要區(qū)別。滿水發(fā)生后,高水位報(bào)警器動(dòng)作并發(fā)出警報(bào),過熱蒸汽溫度降低,給水流量不正常地大于蒸汽流量。嚴(yán)重滿水時(shí),鍋水可進(jìn)入蒸汽管道和過熱器,造成水擊及過熱器結(jié)垢。因而滿水的主要危害是降低蒸汽品質(zhì),損害以致破壞過熱器。
(2)、常見的滿水原因。
?、龠\(yùn)行人員疏忽大意,對(duì)水位監(jiān)視不嚴(yán),或者運(yùn)行人員擅離職守,放棄了對(duì)水位及其他儀表的監(jiān)視;
②水位表故障造成假水位而運(yùn)行人員未及時(shí)發(fā)現(xiàn);
③水位報(bào)警器及給水自動(dòng)調(diào)節(jié)器失靈而又未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)等。
(3)、鍋爐滿水的處理。發(fā)現(xiàn)鍋爐滿水后,應(yīng)沖洗水位表,檢查水位表有無故障;一旦確認(rèn)滿水,應(yīng)立即關(guān)閉給水閥停止向鍋爐上水,啟用省煤器再循環(huán)管路,減弱燃燒,開啟排污閥及過熱器、蒸汽管道上的疏水閥;待水位恢復(fù)正常后,關(guān)閉排污閥及各疏水閥;查清事故原因并予以消除,恢復(fù)正常運(yùn)行。如果滿水時(shí)出現(xiàn)水擊,則在恢復(fù)正常水位后,還須檢查蒸汽管道、附件、支架等,確定無異常情況,才可恢復(fù)正常運(yùn)行。
3)、汽水共騰
(1)、汽水共騰的后果。鍋爐蒸發(fā)表面(水面)、汽水共同升起,產(chǎn)生大量泡沫并上下波動(dòng)翻騰的現(xiàn)象,叫汽水共騰。發(fā)生汽水共騰時(shí),水位表內(nèi)也出現(xiàn)泡沫,水位急劇波動(dòng),汽水界線難以分清;過熱蒸汽溫度急劇下降;嚴(yán)重時(shí),蒸汽管道內(nèi)發(fā)生水沖擊。汽水共騰與滿水一樣,會(huì)使蒸汽帶水,降低蒸汽品質(zhì),造成過熱器結(jié)垢及水擊振動(dòng),損壞過熱器或影響用氣設(shè)備的安全運(yùn)行。
(2)、形成汽水共騰原因。形成汽水共騰有兩個(gè)方面的原因。一是鍋水品質(zhì)太差。由于給水品質(zhì)差、排污不當(dāng)?shù)仍颍斐慑佀袘腋∥锘蚝}量太高,堿度過高。由于汽水分離,鍋水表面層附近含鹽濃度更高,鍋水粘度很大,氣泡上升阻力增大。在負(fù)荷增加、汽化加劇時(shí),大量氣泡被粘阻在鍋水表面層附近來不及分離出去,形成大量泡沫,使鍋水表面上下翻騰。二是負(fù)荷增加和壓力降低過快。當(dāng)水位高、負(fù)荷增加過快、壓力降低過速時(shí),會(huì)使水面汽化加劇,造成水面波動(dòng)及蒸汽帶水。
(3)、汽水共騰的處理。發(fā)現(xiàn)汽水共騰時(shí),應(yīng)減弱燃燒,降低負(fù)荷,關(guān)小主汽閥;加強(qiáng)蒸汽管道和過熱器的疏水;全開連續(xù)排污閻,并打開定期排污閥放水,同時(shí)上水,以改善鍋水品質(zhì);待水質(zhì)改善、水位清晰時(shí),可逐漸恢復(fù)正常運(yùn)行。
4)、鍋爐爆管
(1)、爆管后果。爐管爆破指鍋爐蒸發(fā)受熱面管子在運(yùn)行中爆破,包括水冷壁、對(duì)流管柬管子爆破及煙管爆破。爐管爆破時(shí),往往能聽到爆破聲,隨之水位降低,蒸汽及給水壓力下降,爐膛或煙道中有汽水噴出的聲響,負(fù)壓減小,燃燒不穩(wěn)定,給水流量明顯地大于蒸汽流量,有時(shí)還有其他比較明顯的癥狀。
(2)、爆管原因。
?、偎|(zhì)不良、管子結(jié)垢并超溫爆破;
?、谒h(huán)故障;
?、蹏?yán)重缺水;
?、苤圃臁⑦\(yùn)輸、安裝中管內(nèi)落入異物,如鋼球、木塞等;
⑤煙氣磨損導(dǎo)致管壁減??;
?、捱\(yùn)行或停爐的管壁因腐蝕而減薄;
⑦管子膨脹受阻礙,由于熱應(yīng)力造成裂紋;
?、啻祷也划?dāng)造成管壁減薄;
⑨管樹缺陷或焊接缺陷在運(yùn)行中發(fā)展擴(kuò)大。
(3)、爆管處理。爐管爆破時(shí),通常必須緊急停爐修理。由于導(dǎo)致爐管爆破的原因很多,有時(shí)往往是幾方面的因素共同影響而造成事故,因而防止?fàn)t管爆破也必須從搞好鍋爐設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行管理、檢驗(yàn)等各個(gè)環(huán)節(jié)入手。
5)、省煤器損壞
(1)、省煤器損壞后果。省煤器損壞指由于省煤器管子破裂或省煤器其他零件損壞所造成的事故。省煤器損壞時(shí),給水流量不正常地大于蒸汽流量;嚴(yán)重時(shí),鍋爐水位下降,過熱蒸汽溫度上升;省煤器煙道內(nèi)有異常聲響,煙道潮濕或漏水,排煙溫度下降,煙氣阻力增大,引風(fēng)機(jī)電流增大。
省煤器損壞會(huì)造成鍋爐缺水而被迫停爐。
(2)、省煤器損壞原因。
?、贌熕龠^高或煙氣含灰量過大,飛灰磨損嚴(yán)重;
②給水品質(zhì)不符合要求,特別是未進(jìn)行除氧,管子水側(cè)被嚴(yán)重腐蝕;
③省煤器出口煙氣溫度低于其酸露點(diǎn),在省煤器出口段煙氣側(cè)產(chǎn)生酸性腐蝕;
?、懿馁|(zhì)缺陷或制造安裝時(shí)的缺陷導(dǎo)致破裂;
?、菟畵艋驙t膛、煙道爆炸劇烈振動(dòng)省煤器并使之損壞等。
(3)、省煤器損壞處理。省煤器損壞時(shí),如能經(jīng)直接上水管給鍋爐上水,并使煙氣經(jīng)旁通煙道流出,則可不停爐進(jìn)行省煤器修理,否則必須停爐進(jìn)行修理。
6)、過熱器損壞
過熱器損壞主要指過熱器爆管。這種事故發(fā)生后,蒸汽流量明顯下降,且不正常地小于給水流量;過熱蒸汽溫度上升壓力下降;過熱器附近有明顯聲響,爐膛負(fù)壓減小,過熱器后的煙氣溫度降低。過熱器損壞的原因是:
(1)、鍋爐滿水、汽水共騰或汽水分離效果差而造成過熱器內(nèi)進(jìn)水結(jié)垢,導(dǎo)致過熱爆管;
(2)、受熱偏差或流量偏差使個(gè)別過熱器管子超溫而爆管;
(3)、啟動(dòng)、停爐時(shí)對(duì)過熱器保護(hù)不善而導(dǎo)致過熱爆管;
(4)、工況變動(dòng)(負(fù)荷變化、給水溫度變化、燃料變化等)、使過熱蒸汽溫度上升,造成金屬超溫爆管;
(5)、材質(zhì)缺陷或材質(zhì)錯(cuò)用(如在需要用合金鋼的過熱器上錯(cuò)用了碳素鋼)、;
(6)、制造或安裝時(shí)的質(zhì)量問題,特別是焊接缺陷;
(7)、管內(nèi)異物堵塞;
(8)、被煙氣中的飛灰嚴(yán)重磨損;
(9)、吹灰不當(dāng)損壞管壁等。
由于在鍋爐受熱面中過熱器的使用溫度最高,致使過熱蒸汽溫度變化的因素很多,相應(yīng)地造成過熱器超溫的因素也很多。因此過熱器損壞的原因比較復(fù)雜,往往和溫度工況有關(guān),在分析問題時(shí)需要綜合各方面的因素考慮。
過熱器損壞通常需要停爐修理。