锅炉压力容器常见的事故及预防.docx

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1、锅炉压力容器常见的事故及预防1水蒸气爆炸锅炉中容纳水及水蒸气较多的大型部件，如锅筒及水冷壁集箱 等，在正常工作时，或者处于水、汽两相共存的饱和状态，或者是充 满了饱和水，容器内的压力则等于或者接近锅炉的工作压力，水的温 度则是该压力对应的饱和温度。一旦该容器破裂，容器内液面上的压 力瞬即下降为大气压力，与大气压力相对应的水的饱和温度是100 0 原工作压力下高于100的饱和水此时成为了极不稳定、在大气压力下 难于存在的“过饱和水”，其中的一部份即瞬时汽化，体积蓦地膨胀许 多倍，在容器周围空间形成爆炸。超压爆炸指由于安全阀、压力表不齐全、损坏或者装设错误，操作人员擅 离岗位或者抛却监视责任，关闭

2、或者关小出汽通道，无承压能力的 生活锅炉改作承压蒸气锅炉等原因，导致锅炉主要承压部件简体、封 头、管板、炉胆等承受的压力超过其承载能力而造成的锅炉爆炸。超压爆炸是小型锅炉最常见的爆炸情况之一。预防这种爆炸的主 要措施是加强运行管理。缺陷导致爆炸缺陷导致爆炸是指锅炉承受的压力并未超过额定压力，但因锅炉 主要承压部件浮现裂纹、严重变形、腐蚀、组织变化等情况，导致主 要承压部件丧失承载能力，蓦地大面积破裂爆炸。缺陷导致的爆炸也是锅炉常见的爆炸情况之一。预防这种爆炸， 除加强锅炉的设计、创造、安装、运行中的质量控制和安全监察外，锅炉结渣，指灰渣在高温下粘结于受热面、炉墙、炉排之上，并 越积越多的现象。

3、燃煤锅炉结渣是个普遍性的问题，层燃炉、沸腾 炉、煤粉炉都有可能结渣。由于煤粉炉炉膛温度较高，煤粉燃烧后的 细灰呈飞腾状态，于是更易在受热面上结渣。结渣使受热面吸热能力减弱，降低锅炉的出力和效率；局部水冷 壁管结渣会影响和破坏水循环，甚至造成水循环故障；结渣会造成过 热蒸汽温度的变化，使过热器金属超温；严重的结渣会妨碍燃烧设备 的正常运行，甚至造成被迫停炉。结渣对锅炉的经济性、安全性都有 不利影响。产生结渣的原因主要是：煤的灰渣熔点低，燃烧设备设计不合 理，运行操作不当等。预防结渣的主要措施有：在设计上要控制炉膛燃烧热负荷，在炉膛中布置足够的受热 面，控制炉膛出口温度，使之不超过灰渣变形温度；合

4、理设计炉膛形 状，正确设置燃烧器，在燃烧器结构性能设计中充分考虑结渣问题； 控制水冷壁间距不要太大，要把炉膛出口处受热面管间距拉开；炉排 两侧装设防焦集箱等。在运行上要避免超负荷运行；控制火焰中心位置，避免火焰偏 斜和火焰冲墙；合理控制过量空气系数和减少漏风。对沸腾炉和层燃炉，要控制送煤量，均匀送煤，及时调整燃料 层和煤层厚度。发现锅炉结渣要及时清除。清渣应在负荷较低、燃烧稳定时进 行，操作人员应注意防护和安全。还应加强锅炉检验，发现锅炉缺陷及时处理，避免锅炉主要承压部件 带缺陷运行。严重缺水导致爆炸锅炉的主要承压部件如锅筒、封头、管板、炉胆等，不少是直接 受火焰加热的。锅炉一旦严重缺水，上述

5、主要受压部件得不到正常冷 却，甚至被烧，金属温度急剧上升甚至被烧红。在这样的缺水情况下 是严禁加水的，应即将停炉。如给严重缺水的锅炉上水，往往酿成爆 炸事故。长期缺水干烧的锅炉也会爆炸。防止这种爆炸的主要措施也是加强运行管理。.锅炉重大事故缺水事故锅炉缺水的后果。当锅炉水位低于水位表最低安全水位刻度线 时，即形成为了锅炉缺水事故。锅炉缺水时，水位表内往往看不到水 位，表内发白发亮；低水位警报器动作并发出警报；过热蒸汽温度升 高；给水流量不正常地小于蒸汽流量。锅炉缺水是锅炉运行中最常见 的事故之一，往往造成严重后果。严重缺水会使锅炉蒸发受热面管子 过热变形甚至烧塌，胀口渗漏，胀管脱落，受热面钢材

6、过热或者过烧, 降低或者丧失承载能力，管子爆破，炉墙损坏。锅炉缺水万一处理不 当，甚至导致锅炉爆炸事故。锅炉缺水的处理。发现锅炉缺水时，应首先判断是轻微缺水还 是严重缺水，然后酌情予以不同的处理。通常判断缺水程度的方法是“ 叫水” o “叫水”的操作方法是：打开水位表的放水旋塞冲洗汽连管及水 连管，关闭水位表的汽连接管旋塞，关闭放水旋塞。如果此时水位表 中有水位浮现，则为轻微缺水。如果通过“叫水”水位表内仍无水位浮现，说明水位已降到水连管以下甚至更严重，属于严重缺 水。轻微缺水时，可以即将向锅炉上水，使水位恢复正常。如果上水 后水位仍不能恢复正常，即应即将停炉检查。严重缺水时，必须紧急 停炉。

7、在未判定缺水程度或者已判定属于严重缺水的情况下，严禁给 锅炉上水，以免造成锅炉爆炸事故。“叫水”操作普通只合用于相对容水量较大的小型锅炉，不合用 于相对容水量很小的电站锅炉或者其他锅炉。对相对容水量小的电站 锅炉或者其他锅炉，对最高火界在水连管以上的锅壳锅炉，一旦发 现缺水即应紧急停炉。满水事故锅炉满水的后果。锅炉水位高于水位表最高安全水位刻度线的 现象，称为锅炉满水。锅炉满水时，水位表内也往往看不到水位，但 表内发暗，这是满水与缺水的重要区别。满水发生后，高水位报警器 动作并发出警报，过热蒸汽温度降低，给水流量不正常地大于蒸汽流 量。严重满水时，锅水可进入蒸汽管道和过热器，造成水击及过热器

8、结垢。于是满水的主要危害是降低蒸汽品质，伤害以致破坏过热器。常见的满水原因。运行人员疏忽大意，对水位监视不严，或者运行人员擅离职 守，抛却了对水位及其他仪表的监视；水位表故障造成假水位而运行人员未及时发现；水位报警器及给水自动调节器失灵而又未能及时发现等。锅炉满水的处理。发现锅炉满水后，应冲洗水位表，检查水位 表有无故障；一旦确认满水，应即将关闭给水阀住手向锅炉上水，启 用省煤器再循环管路，减弱燃烧，开启排污阀及过热器、蒸汽管道上 的疏水阀；待水位恢复正常后，关闭排污阀及各疏水阀；查清事故原 因并予以消除，恢复正常运行。如果满水时浮现水击，则在恢复正常 水位后，还须检查蒸汽管道、附件、支架等，

9、确定无异常情况，才可 恢复正常运行。汽水共腾汽水共腾的后果。锅炉蒸发表面水面汽水共同升起，产生大 量泡沫并上下波动翻腾的现象，叫汽水共腾。发生汽水共腾时，水位 表内也浮现泡沫，水位急剧波动，汽水界线难以分清；过热蒸汽温度 急剧下降；严重时，蒸汽管道内发生水冲击。汽水共腾与满水一样， 会使蒸汽带水，降低蒸汽品质，造成过热器结垢及水击振动，损坏过 热器或者影响用气设备的安全运行。形成汽水共腾原因。形成汽水共腾有两个方面的原因。一是锅 水品质太差。由于给水品质差、排污不当等原因，造成锅水中悬浮物 或者含盐量太高，碱度过高。由于汽水分离，锅水表面层附近含盐浓 度更高，锅水粘度很大，气泡上升阻力增大。在

10、负荷增加、汽化加剧 时，大量气泡被粘阻在锅水表面层附近来不及分离出去，形成大量泡 沫，使锅水表面上下翻腾。二是负荷增加和压力降低过快。当水位 高、 负荷增加过快、压力降低过速时，会使水面汽化加剧，造成水面波动 及蒸汽带水。汽水共腾的处理。发现汽水共腾时，应减弱燃烧，降低负荷， 关小主汽阀；加强蒸汽管道和过热器的疏水；全开连续排污阀，并打 开定期排污阀放水，同时上水，以改善锅水品质；待水质改善、水位 清晰时，可逐渐恢复正常运行。锅炉爆管爆管后果。炉管爆破指锅炉蒸发受热面管子在运行中爆破，包 括水冷壁、对流管束管子爆破及烟管爆破。炉管爆破时，往往能听到 爆破声，随之水位降低，蒸汽及给水压力下降，炉

11、膛或者烟道中有汽 水喷出的声响，负压减小，燃烧不稳定，给水流量明显地大于蒸汽流 量，有时还有其他比较明显的症状。爆管处理。炉管爆破时，通常必须紧急停炉修理。由于导致炉 管爆破的原因不少，有时往往是几方面的因素共同影响而造成事故， 于是防止炉管爆破也必须从搞好锅炉设计、创造、安装、运行管理、 检验等各个环节入手。省煤器损坏省煤器损坏后果。省煤器损坏指由于省煤器管子破裂或者省煤 器其他零件损坏所造成的事故。省煤器损坏时，给水流量不正常地大 于蒸汽流量；严重时，锅炉水位下降，过热蒸汽温度上升；省煤器烟 道内有异常声响，烟道潮湿或者漏水，排烟温度下降，烟气阻力增大， 引风机电流增大。省煤器损坏会造成锅

12、炉缺水而被迫停炉。省煤器损坏原因。烟速过高或者烟气含灰量过大，飞灰磨损严重；给水品质不符合要求，特殊是未进行除氧，管子水侧被严重腐 蚀；省煤器出口烟气温度低于其酸露点，在省煤器出口段烟气侧产 生酸性腐蚀；材质缺陷或者创造安装时的缺陷导致破裂；水击或者炉膛、烟道爆炸剧烈振动省煤器并使之损坏等。省煤器损坏处理。省煤器损坏时，如能经直接上水管给锅炉上 水，并使烟气经旁通烟道流出，则可不停炉进行省煤器修理，否则必 须停炉进行修理。过热器损坏过热器损坏主要指过热器爆管。这种事故发生后，蒸汽流量明显 下降，且不正常地小于给水流量；过热蒸汽温度上升压力下降；过热 器附近有明显声响，炉膛负压减小，过热器后的烟

13、气温度降低。过热 器损坏的原因是：由于在锅炉受热面中过热器的使用温度最高，导致过热蒸汽温度 变化的因素不少，相应地造成过热器超温的因素也不少。因此过热器 损坏的原因比较复杂，往往和温度工况有关，在分析问题时需要综合 各方面的因素考虑。过热器损坏通常需要停炉修理。水击事故水在管道中流动时，因速度蓦地变化导致压力蓦地变化，形成压 力波并在管道中传播的现象，叫水击。发生水击时管道承受的压力骤 然升高，发生猛烈振动并发出巨大声响，往往造成管道、法兰、阀门 等的损坏。锅炉中易于产生水击的部位有：给水管道、省煤器、过热器等。 给水管道的水击往往是由于管道阀门关闭或者开启过快造成的。比如 阀门蓦地关闭，高速

14、流动的水蓦地受阻，其动压在瞬时间转变为静 压，造成对内门、管道的强烈冲击。省煤器管道的水击分两种情况：一种是省煤器内部份水变成为了 蒸汽，蒸汽与温度较低的未饱和水相遇时，水将蒸汽冷凝，原蒸汽 区压力降低，使水速蓦地发生变化并造成水击；另一种则和给水管 道的水击相同，是由阀门的蓦地启闭所造成的。过热器管道的水击常发生在满水或者汽水共腾事故中，在暖管时 也可能浮现。造成水击的原因是蒸汽管道中浮现了水，水使部份蒸 汽降温甚至冷凝，形成压力降低区，蒸汽携水向压力降低区流动， 使水速蓦地变化而产生水击。锅筒的水击也有两种情况：一是上锅筒内水位低于给水管出口而 给水温度又较低时，大量低温进水造成蒸汽凝结，

15、使压力降低而导致 水击；二是下锅筒内采用蒸汽加热时，进汽速度太快，蒸汽迅速冷凝 形成低压区，造成水击。为了预防水击事故，给水管道和省煤器管道的阀门启闭不应过于 频繁，启闭速度要缓慢；对可分式省煤器的出口水温要严格控制，使 之低于同压力下的饱和温度40；防止满水和汽水共腾事故，暖管之 前应彻底疏水；上锅筒进水速度应缓慢，下锅筒进汽速度也应缓慢。发生水击时，除即将采取措施使之消除外，还应认真检查管道、 阀门、法兰、支撑等，如无异常情况，才干使锅炉继续运行。炉膛爆炸炉膛爆炸是指炉膛内积累的可燃性混合物瞬间同时爆燃，从而使 炉膛烟气侧压力蓦地升高，超过了设计结构的允许值而造成水冷壁、 刚性梁及炉顶、炉

16、墙破坏的现象，即正压爆炸。此外还有负压爆炸， 即在送风机蓦地停转时，引风机继续运转，烟气侧压力急降，造成炉 膛、刚性梁及炉墙破坏的现象。本节中着重讨论正压爆炸。炉膛爆炸外爆要有个条件：一是燃料必须是以气态积累在炉 膛中，二是燃料和空气的混合物达到爆燃的浓度，三是有足够的点火 能源，三者缺一不可。炉膛爆炸常发生在燃油、燃气、燃煤粉的锅炉 上。不同的可燃物的爆炸极限和爆炸范围各不相同。由于爆炸过程中火焰传播速度非常快，每秒达数百米甚至数千 米，火焰激波以球面向各方传播，近于燃料，同时被点燃，烟气容积 蓦地增大，因来不及泄压而使炉膛内压力陡增而发生爆炸。引起炉膛爆炸的主要原因有以下几种：一是在设计上

17、缺乏可靠的点火装置及可靠的熄火保护装置及联 锁、报警和跳闸系统，炉膛及刚性梁结构抗爆能力差，制粉系统及燃 油雾化系统有缺陷；二是在运行过程中操作人员误判断、误操作，此类事故占炉膛爆 炸事故总数的%以上。有时因采用“爆燃法点火而发生爆炸。此外 还有因烟道闸板关闭而发生炉膛爆炸事故。为防止炉膛爆炸事故的发生，应根据锅炉的容量和大小，装设可 靠的炉膛安全保护装置，如：防爆门、炉膛火焰和压力检测装置，连 锁、报警、跳闸系统及点火程序、熄火程序控制系统。同时，尽量提 高炉膛及刚性梁的抗爆能力。此外，应加强使用管理，提高司炉工人 技术水平。在启动锅炉点火时要认真按操作规程进行点火，严禁采用 “爆燃法”，点

18、火失败后先通风吹扫 后才干重新点火；在燃 烧不稳，炉膛负压波动较大时，如除大灰、燃料变更、制粉系统及雾 化系统发生故障、低负荷运行时，应精心控制燃烧，严格控制负压。尾部烟道二次燃烧尾部烟道二次燃烧主要发生在燃油锅炉上。当锅炉运行中燃烧不 彻底时，部份可燃物随着烟气进入尾部烟道，积累于烟道内或者粘附 在尾部受热面上，在一定条件下这些可燃物自行着火燃烧，尾部烟 道二次燃烧常将空气预热器、省煤器破坏。引起尾部烟道二次燃烧 的条件是，在锅炉尾部烟道上有可燃物堆积下来，并达到一定的温 度及有一定量的空气可供燃烧。这个条件同时满足时，可燃物就有 可能自燃或者被引燃着火。尾部烟道二次燃烧易在停炉之后不久发生

19、。可燃物在尾部烟道积累的条件：锅炉启动或者停炉时燃烧不稳定, 不彻底，可燃物随烟气进入尾部烟道，积累在尾部烟道；燃油雾化不 良，来不及在炉膛彻底燃烧而随烟气进入尾部烟道；鼓风机停转后炉 膛内负压过大，引风机有可能将尚未燃烧的可燃物吸引到尾部烟道 上。可燃物着火的温度条件：刚停炉时尾部烟道上尚有烟气存在，烟 气流速很低甚至不流动，受热面上积有可燃物，传热系数差难以向周 围散热；在较高温度下，可燃物自氧化加剧放出一定能量，从而使温 度更进一步上升。保持一定空气量的条件：尾部烟道门孔和挡板关闭不严密；空气 预热器密封不严，空气泄漏。要防止产生尾部二次燃烧，就要组织好燃烧，提高燃烧效率，尽 可能减少不彻底燃烧损失，减少锅炉的启停次数；加强尾部受热面的 吹灰：保证烟道各种门孔及烟风挡板的密封良好；在燃油锅炉的尾部 烟道上应装设灭火装置。锅炉结渣