锅炉受热面的损坏事故处理应急预案.doc

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1、锅炉受热面的损坏事故处理应急预案一、锅炉受热面损坏的影响在锅炉设备的各类事故中，受热面（省煤器、水冷壁、过热器、再热器）泄漏、爆破等损坏事故最为普遍，约占各类事故总数的30左右。锅炉受热面一旦发生泄漏或爆破，大多均须停炉后方可处理，由此造成的经济损失将是巨大的。当受热面发生爆破时，由于大量汽水外喷将对锅炉运行工况产生较大的扰动，爆破侧烟温将明显降低，使锅炉两侧烟温偏差增大，给参数的控制调整带来了困难。水冷壁发生爆管时，还将影响锅炉燃烧的稳定性，严重时甚至会造成锅炉熄火。当受热面发生泄漏或爆破后，如不及时调停处理，还极易造成相邻受热面管壁的吹损，并对空气预热器、电除尘器、吸风机等设备带来不良的影

2、响。因此，发生受热面损坏事故后应认真查找原因，制订防止对策，尽量减少泄漏或爆管事故的发生。二、锅炉受热面损坏的主要原因锅炉受热面发生泄漏或爆破，一般来说，主要有如下原因：（1）制造质量方面的原因。受热面材质不良，设计选材不当或制造、安装、焊接工艺不合格。（2）设计、安装方面的原因。受热面支吊或定位不合理，造成管屏晃动或自由膨胀不均，管间或屏间相对位移、相互摩擦损坏管子，吹灰器喷嘴位置不正确造成吹损管子。（3）材质变化方面的原因。给水品质长期不合格或局部热负荷过高，造成管内结垢严重，垢下腐蚀或高温腐蚀，使管材强度降低。由于热力偏差或工质流量分配不均造成局部管壁长期超温，强度下降。由于飞灰磨损造成

3、受热面管壁减薄或设备运行年久、管材老化所造成的泄漏和爆管事故是较为常见的故障。此外，对于直流锅炉而言，如发生管内工质流量或给水温度的大幅度变化还将造成锅内相变区发生位移，从而使相变区壁温产生大幅度的变化导致管壁疲劳损坏。（4）运行及其他方面的原因。造成炉管泄漏或爆破的原因是多种多样的，其中有设备问题也有运行操作上的问题。如吹灰压力控制过高或疏水不彻底造成的吹损管壁，由于燃烧不良造成的火焰冲刷管屏以及炉膛爆炸或大块焦渣坠落所造成的水冷壁管损坏等。此外，受热面管内或水冷壁管屏进口节流调节阀或节流圈处结垢或被异物堵塞，使部分管子流量明显减少、管壁过热而造成的设备损坏事故，运行中也较为常见。实例1 某

4、厂1000th直流锅炉在大修中对炉本体进行了酸洗工作，大修后首次启动投运，当锅炉蒸发量达 800th时，突然发生水冷壁某管屏温度超温且在短期内即上升至720左右，由于当时各屏流量无测量手段，因而无法确定是否是由流量偏差所造成，在燃烧调正和核对温度表的过程中发生了水冷壁爆管。停炉后加装了各屏流量表，测得该管屏流量特别小。经割管发现，该屏的进口节流圈被一块直径约20mm的异物堵住。实例2 某厂单炉体双炉膛布置的1000t/h直流锅炉，小修后启动，在进行轻油切重油操作的过程中，由于重油回油管路阻塞，加上油量表不准，造成锅炉燃油量瞬时增加约10th，燃烧器附近的水冷壁中工质首先膨胀，引起包覆出口压力突

5、升，使锅炉进水发生困难。在加强进水过程中又发生某侧主给水阀门开不启，当另一侧主给水阀门开启后即发生该侧给水流量瞬间中断，当包覆压力恢复正常后，该侧突然大量进水，数分钟后，炉膛内发出爆破声，经检查发现双面水冷壁爆破，被迫停炉处理，事后经金相分析，确系管壁严重超温引起。三、锅炉受热面损坏的常见现象和处理原则锅炉受热面损坏时炉膛或烟道内可听到泄漏声或爆破声，锅炉各参数由于自动调节虽基本保持不变，但给水流量却不正常地大于主蒸汽流量，锅炉两侧烟温差、汽温差将明显增大，受热面损坏侧的烟温将大幅度降低，炉内燃烧可能不稳，严重时甚至造成锅炉熄火。在炉膛负压投自动的情况下吸风机开度将自行增大，电流增加。在吸风机

6、未投自动时，炉膛负压将偏正，此时应立即手操开大吸风，维持炉膛负压正常。当受热面泄漏不严重尚可继续运行时，应及时调整燃料、给水和风量，维持锅炉各参数在正常范围内运行。给水自动如动作不正常时应及时切至手操控制，必要时还可适当降低主蒸汽压力或降低锅炉负荷运行，严密监视泄漏部位的发展趋势，做好事故预想，向总工程师汇报，要求申请调度停炉并做好停炉前的准备工作。如受热面泄漏严重或爆破，使工质温度急剧升高，导致管壁严重超温，不能维持锅炉正常运行或危及人身、设备安全时，应立即按手动紧急停炉进行处理。停炉后为防止汽水外喷，应保留吸风机运行，维持正常炉膛负压，直至泄漏或爆破处蒸汽基本消失后方可停用吸风机。为了防止

7、电除尘器极板积灰，应立即停止向电除尘器供电，保持电除尘器连续振打方式。为了防止灰斗堵灰，应将电除尘器、回转式空气预热器、省煤器灰斗内的积灰放尽。此外，还应做好泄漏或爆破点附近及周围（如省煤器灰斗等）防止汽、水喷出伤人的安全措施。若受热面爆破引起锅炉全熄火或角熄火时，则应按锅炉熄火MFT处理。由于受热面损坏引起主蒸汽温度、再热蒸汽温度过高、过低或两侧偏差过大时，还应结合汽温异常的有关要求进行处理。下面将分别叙述造成不同受热面泄漏或爆管的原因、事故发生时的主要现象和处理措施。1省煤器的泄漏和爆管省煤器是锅炉的重要设备之一。它的泄漏或爆管发生的主要原因有：给水品质不合格，造成管内结垢或因为水中含氧量

8、多而造成管内腐蚀，同时水垢热阻较大，不利于水对管壁冷却而使金属超温破坏；运行中，省煤器中水温和水流量变化，造成交变热应力，使管子发生疲劳损坏；在锅炉设计或制造时，管子焊接质量不好，管子材质用错；由于飞灰的磨损使管壁磨损变薄而不能承受工作压力等。当省煤器发生泄漏或爆管时，省煤器区域有泄漏声，给水流量不正常地大于蒸汽流量，炉膛负压减小，烟道不严密处向外冒烟或水蒸汽，引风机由于烟气容积增大而电流增加；省煤器后甲、乙两侧烟温差增大，发生泄漏或爆管侧的烟温降低，空气预热器出口热风温度也下降；排烟温度降低，泄漏严重时下部灰斗可能冒汽甚至漏水。当判明发生省煤器损坏时，如适当增加给水，还能维持正常水位，则说明

9、泄漏不严重，应及时调整燃料量和风量，维持锅炉各参数在正常范围内运行。当给水自动动作不正常时，应将其切换为手动控制，必要时可适当降低锅炉负荷或降低主蒸汽压力，严密监视泄漏部位的发展趋势，做好事故预想，并向上级汇报申请停炉，做好停炉前的准备工作。如损坏较严重，不能维持正常的给水量，出现工质温度急剧升高引起管壁超温现象时，事故可能会进一步扩大，应立即紧急停炉。停炉后保留一台引风机运行，以便排出蒸汽和烟气，维持正常的炉膛负压，直至蒸汽完全排出后方可停用引风机。为防止电除尘器极板积灰，应立即停止向电除尘器供电，并保持电除尘器处于连续振打方式。为防止灰斗堵灰，电除尘器、回转式空气预热器、省煤器灰斗内积灰应

10、除尽。为防止汽、水喷出伤人，在泄漏区应采取一定的安全措施。若烟道内有积水，应立即放水，防止烟道被压坏。2水冷壁的泄漏或爆管造成水冷壁泄漏或爆管的原因也是多方面的。金属管壁超温是造成爆管的重要原因之一，当炉膛内局部热负荷过高，管内壁汽泡产生的速度大于汽泡上浮速度时，汽泡相连会形成连续的汽膜，即产生膜态沸腾，此时传热系数急剧下降造成传热恶化使金属超温，严重时可能发生爆管。燃烧调整不当，使气流冲刷炉墙造成结渣，使得热负荷不均匀，未结渣区可能出现上述的传热恶化，而结渣区由于水冷壁吸热减少可能引起水循环不良，也可能引起金属冷却不良造成超温爆管。当大渣块掉下时，也可能砸坏水冷壁而造成泄漏。长期给水品质不良

11、，或水中除氧不充分造成管内结垢和腐蚀，而水垢也会引起金属冷却不足，造成超温和腐蚀引起的爆管。结渣的水冷壁由于渣与金属可能发生高温腐蚀，造成管壁减薄，当不能承受工作压力时，引起爆管。吹灰不当，造成管壁磨损，也可能引起爆管。锅炉启动或停运时，进水温度、进水速度、或升压升温速度过快，停炉时放水或冷却过快，均会产生较大的热应力，造成疲劳损坏。在锅炉制造时，焊接质量不佳或错用钢材，也会造成爆管。锅炉频繁启、停的交变应力也会从焊接处拉裂水冷壁。运行中，锅炉严重缺水时，也将造成超温爆管。当水冷壁爆管时，给水流量大于蒸汽流量、蒸汽压力下降、炉内有异声；炉内燃烧不稳，火焰发暗，严重时发生熄火。此时，炉内负压下降

12、并呈正压，并从门孔等处喷烟；蒸汽温度及排烟温度下降；严重时，有水从冷灰斗处流出；引风机电流增加。当适当增加给水量仍能维持正常沿程温度时，说明泄漏并不严重，可先降低锅炉所带负荷，维持锅炉运行。此时，应向上级提出停炉申请，待调度批准后再停炉。在此期间，应严密监视，防止事故扩大，并做好停炉前的准备工作。当判明爆管严重时，如不能保持正常沿程温度或发生燃烧不稳，事故有进一步扩大的可能时，应立即停炉。停炉后，保留一台引风机运行，以便抽出炉内蒸汽；并小流量向锅炉进水，以降低金属壁温。若水位不能回升或影响其它机组正常补水时，应停止进水。3过热器、再热器管的泄漏和爆管过热器和再热器的蒸汽品质长期不合格，管内结垢

13、后，影响蒸汽对金属的冷却而超温，或由于热偏差、火焰中心上移、燃料性质变差、配风不当或漏风率过大、炉膛内结渣积灰过重等原因，也可能使过热器和再热器管超温。当它们的管材在400以上时，可能发生蠕变，使管子胀粗而管壁变薄，并可能产生微小裂纹，积累到一定程度时便会发生爆管。过热器和再热器管子蒸汽侧腐蚀也是造成其泄漏和爆管的原因。当管子处于400以上时，可发生如下化学反应 3Fe+4H20二Fe304+4H2蒸汽腐蚀后生成的氢气还会与钢材发生反应，使钢材表面脱碳而发生氢腐蚀，称为氢脆，即 2 H2十Fe3C=3Fe+CH4 2 H2+C(游离碳)=CH4 CH4在管内积聚，使钢材变脆并产生微小裂纹。而烟

14、气对管材的外部腐蚀，如硫酸盐类腐蚀、硫化物腐蚀等，以及内部腐蚀，均会使管壁变薄，应力增大，严重时将导致爆管。烟气中灰粒对管材冲刷磨损也是造成泄漏或爆管的重要原因。而在设计、制造、安装和检修时焊接质量不佳或用错钢材，或吹灰不当等，也会造成过热器和再热器损坏。当过热器发生泄漏或爆管时，蒸汽流量将不正常地小于给水流量；炉膛负压变小；过热器损坏区域有异常声音；从不严密处有蒸汽喷出；过热蒸汽压力下降；泄漏侧烟道内烟温下降；过热蒸汽温度异常。再热器管爆破时，可听到损坏区有喷汽声；检查孔处向外冒汽；损坏侧烟气温度下降；再热器蒸汽温度异常变化；炉膛负压减小并可能变正；汽轮机中压缸进口汽压下降。当发生爆管时，先判明其严重程度。当泄漏不严重时，先降低负荷，维持各参数在规定值内运行并提出停炉申请，严密监视爆管处情况，防止蒸汽将邻近管子吹坏，使事故扩大。当汽温超标时，可通过调整燃烧或调整汽温而保持汽温在正常范围内。若损坏严重时，应立即停炉。停炉后，保留一台引风机维持炉膛负压和抽出蒸汽。