【正文】 好果 第三章 汽包 事故分析 167。為了確保電站鍋爐汽包水位的安全運(yùn)行，通常汽包水位監(jiān)控系統(tǒng)由水位儀表、自動(dòng)調(diào)節(jié)、信號(hào)報(bào)警、連 鎖保護(hù)和停爐保護(hù)等幾個(gè)子系統(tǒng)組成。國際上一些權(quán)威機(jī)構(gòu)對(duì)控制與保安系統(tǒng)的獨(dú)立性做出明確的規(guī)定。我國的 DIS000— 20xx標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定，熱控系統(tǒng)保護(hù)應(yīng)遵守“獨(dú)立性”原則。 (2)不同系統(tǒng)之間的信號(hào)必須相互隔離，從取樣端開始彼此獨(dú)立。因此， 25項(xiàng)反應(yīng)措施 8． 8． 1條明確規(guī)定：鍋爐汽包水位高、低保護(hù)應(yīng)采用獨(dú)立測(cè)量的 3取 2判斷邏輯方式。由于事故放水閥的放水口徑較大，又是向排污擴(kuò)容器放水，故放水流量較大。當(dāng)水位降低至“低Ⅱ值”時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉連續(xù)排污總閥，當(dāng)水位高于“低 I值”時(shí)，自動(dòng)打開連續(xù)排污總閥?！案咚煌t保護(hù)”和“低水位停爐保護(hù)”是鍋爐滿、缺水保護(hù)的最后一道防線，也是確保鍋爐安全運(yùn)行的最重要保護(hù)項(xiàng)目。 (2)1982年 7月 25日，某廠 2號(hào)爐 (蘇制 670t／ h)大修后啟動(dòng)過程中，當(dāng)鍋爐負(fù)荷 60 t／ h時(shí)，因差壓水位表及差壓水位記錄表不能投入運(yùn)行，而電接點(diǎn)水位計(jì)因測(cè)量筒水臟也不能正常作為參考，靠司水手撥水位調(diào)整水位。由于電動(dòng)主汽閥不嚴(yán)導(dǎo)致給水進(jìn)入汽輪機(jī)，造成汽輪機(jī)大軸彎曲的嚴(yán)重事故。 41 運(yùn)行狀況對(duì)過熱器超溫、爆管的影響 31 過熱器 調(diào)溫裝置的設(shè)計(jì)和布置固然對(duì)于過熱器系統(tǒng)的可靠運(yùn)行起著決定性的作用，但是，鍋爐及其相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況也會(huì)對(duì)此造成很大的影響，而后者又往往受到眾多因素的綜合影響。如美國 CE 公司習(xí)慣采用，也是我國大容量鍋爐中應(yīng)用最廣泛的四角布置切圓燃燒技術(shù)常常出現(xiàn)爐膛出口較大的煙溫或煙速偏差，爐內(nèi)煙氣右旋時(shí)，右側(cè)煙溫高；左旋時(shí)左側(cè)煙溫高。計(jì)算及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，給水溫度每降低 1℃，過熱蒸汽溫度上升 ～ ℃。燃燒煤種偏離設(shè)計(jì)煤種，使著火點(diǎn)延遲，火焰中心上移，當(dāng)爐膛高度不足，過熱器就會(huì)過熱爆管。當(dāng)燃料熱值提高時(shí)， 由于理論燃燒溫度和爐膛出口煙溫升高，可能導(dǎo)致爐膛結(jié)焦，過熱器和再熱器超溫。據(jù)有關(guān)部門計(jì)算：水分增加 1%，過熱器出口蒸汽溫度升高約 1℃左右。 磨損與腐蝕 鍋爐燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙氣中帶有大量灰粒，灰粒隨煙氣沖刷受熱面管子時(shí)，因灰粒的沖擊和切削作用對(duì)受熱面管子產(chǎn)生磨損，在燃用發(fā)熱量低而灰分高的燃料時(shí)更為嚴(yán)重。對(duì)于過熱器和再熱器系統(tǒng)出現(xiàn)磨損的常常是布置于尾部豎井的低溫受熱面。據(jù)調(diào)查，導(dǎo)致受熱面高溫腐蝕的主要原因是爐內(nèi)燃燒不良和煙氣動(dòng)力場(chǎng)不合理，控制管壁溫度是減輕和防止過熱器和再熱器外部腐蝕的主要方法。管內(nèi)壁積垢、外壁氧化。如渾江發(fā)電廠 3 號(hào)爐，過熱器使用的材質(zhì)基本都工作在材質(zhì)允許的極限溫度中，在運(yùn)行工況發(fā)生變化時(shí)調(diào)整不當(dāng)，發(fā)生瞬時(shí)超溫爆管。我國學(xué)者結(jié)合我國電站鍋爐過熱器爆管事故做了大量研究，把電站鍋爐過熱器爆管歸納為以下九種不同的機(jī)理。在正常狀態(tài)下，長期超溫爆管主要發(fā)生在高溫過熱器的外圈和高溫再熱器的向火面。 35 故障位置 (1)高溫蠕變型和應(yīng)力氧化裂紋型主要發(fā)生在高溫過熱器的外圈的向火面；在不正常的情況下，低溫過熱器也可能發(fā)生； (2)氧化減薄型主要發(fā)生在再熱器中。管壁發(fā)生蠕脹，管徑脹粗情況與管子材料有關(guān)，碳鋼管徑脹粗較大。內(nèi)外壁氧化皮比短時(shí)超溫爆管時(shí)的氧化皮厚； ，裂紋尖端可能有少量空洞； ，并且管材的強(qiáng)度和硬度下降； ； S、 Cl、 Mn、 Ca 等元素在外壁氧化層沉積和富集。對(duì)應(yīng)力氧化裂紋型因管子壽命已接近設(shè)計(jì)壽命，可將損壞的管子予以更換。所以我們必須把有關(guān)鍋爐安全運(yùn)行的知識(shí)熟記于心。而根據(jù)鍋爐運(yùn)行調(diào)節(jié)的目的，采取必要的調(diào)節(jié)手段，是每一個(gè)運(yùn)行人員應(yīng)掌握的知識(shí)。 38 參考文獻(xiàn) 【 1】 任廷沈 彭良 鍋爐安全技術(shù) 20xx 【 2】高天云 國內(nèi)電站鍋爐汽包滿、缺水重大事故統(tǒng)計(jì)分析 20xx 【 3】趙欽新 工業(yè)鍋爐完全運(yùn)行 20xx 。 ，要建立維護(hù)、保養(yǎng)和維修制度，對(duì)運(yùn)行中的設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障。對(duì)每一位運(yùn)行人員的知識(shí)要加深，要深知每一部分運(yùn)行的條件。 37 第五章 結(jié) 論 經(jīng)過一周關(guān)于大型電站鍋爐事故分析與處理的資料查找，從材料中認(rèn)識(shí)到鍋爐的每一步操作都很重要。內(nèi)壁氧化皮的內(nèi)層呈環(huán)狀條紋； ，背火側(cè)組織球化嚴(yán)重，并且強(qiáng)度和硬度下降； S、 Cl、 Mn、 Ca 等元素在外壁氧化層沉積和富集，促進(jìn)外壁氧化。 幾種爆口的特征 ，爆口邊緣較鈍； ，內(nèi)外壁氧化皮比短時(shí)超溫爆管厚，超溫程度越低，時(shí)間越長，則氧化皮越厚和氧化皮的縱向裂紋分布的范圍也越廣； ； ； ； ，一般向火側(cè)的碳化物己完全球化。管子破口呈脆性斷口特征。長時(shí)超溫爆管根據(jù)工作應(yīng)力水平可分為三種：高溫蠕變型、應(yīng)力氧化裂紋型、氧化減薄型。這樣，管子的使用壽命便短于設(shè)計(jì)使用壽命。 42 過熱器爆管的根本原因及對(duì)策 二十世紀(jì)八十年代初，美國電力研究院經(jīng)過長期大量研究，把鍋爐爆管機(jī)理分成六大類，共 22 種。 運(yùn)行管理 34 在實(shí)際運(yùn)行中，由于運(yùn)行人員誤操作及檢修時(shí)未按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行或未達(dá)到有關(guān)要求而導(dǎo)致過熱器或再熱器受熱面爆管事故也時(shí)有發(fā)生。 管間振動(dòng)磨損。鍋爐受熱面的高溫腐蝕發(fā)生于煙溫大于 700℃的區(qū)域內(nèi)。在過熱器與再熱器受熱面中易發(fā)生的主要是高溫腐蝕。對(duì)于汽溫偏低的鍋爐，如過熱器積灰，將使汽溫愈加偏低。另外，灰份增加，還會(huì)使受熱面磨損和沾污加??；揮發(fā)份增大時(shí)，燃燒過程加快，蒸發(fā)受熱面的吸熱量增加，因而汽溫呈下降趨勢(shì)。一般說來，直接影響燃燒穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性的主要因素是燃料的低位發(fā)熱量和揮發(fā)份、水分等?？梢娊o水溫度變化對(duì)蒸汽溫度影響之大。 高壓加熱器投人率低 我國大容量機(jī)組的高壓加熱器投入率普遍較低，有的機(jī)組高加長期停運(yùn)。 爐內(nèi)燃燒工況 隨著鍋爐容量的增大，爐內(nèi)燃燒及氣流情況對(duì)過熱器和再熱器系統(tǒng)的影響就相應(yīng)增大。 (6)1997年 12月 16日， 4號(hào)爐 (SG1025 t／ h)因高壓加熱器滿水，高加水位保護(hù)動(dòng)作，自動(dòng)退出解列。 (3)1982年 10月 4日，某廠 4號(hào)爐 (SG400 t／ h)檢修后起動(dòng)過程中，負(fù)荷由 40 MW 猛增到 70MW時(shí)，由于給水調(diào)節(jié)操作不當(dāng)，引起嚴(yán)重缺水，造成 173根水冷壁 30 管嚴(yán)重?zé)龎氖鹿?，搶?20天。 167。因某種原因使水位高過“高Ⅱ值”，且事故放水閥保護(hù)又拒絕自動(dòng)打開，水位將升高至廠家認(rèn)為可能危及鍋爐安全的“高Ⅲ值”時(shí)，為防止鍋爐滿水而進(jìn)入汽輪機(jī)，“高水位停爐保護(hù)”功能將起最后作用，實(shí)行自動(dòng)停爐。由于放水管口位于“ 0水位”高度，水位只能回降至“ 0水位”，因此即使放水閥拒關(guān)，也不會(huì)造成缺水事故 。 32 汽包事 故處理 汽包滿、缺水保護(hù)系統(tǒng)的功能基于鍋爐汽包滿、缺水保護(hù)的重要性，通常水位保護(hù)設(shè)有高 I值、高Ⅱ值、高Ⅲ值和低 I值、低Ⅱ值、低Ⅲ值報(bào)警和保護(hù)功能。如某廠 6 10 kW機(jī)組低真空保護(hù) 3取 2判斷邏輯合用同一 28 測(cè)孔，曾因測(cè)孔泄漏使 3取 2判斷邏輯失去應(yīng)有作用，造成誤停機(jī) 1次；又如某電廠 3 10 kW機(jī)組汽包滿、缺水停爐保護(hù)與監(jiān)視儀表、自動(dòng) 調(diào)節(jié)系統(tǒng)合用同一對(duì)測(cè)孔管路，經(jīng)常因監(jiān)視和自動(dòng) 2系統(tǒng)排污、泄漏、維護(hù)消缺或維修等需要而退出運(yùn)行，由于隔離措施不徹底，曾引發(fā) 2次誤動(dòng)停爐事故；又如今年 2月，某電廠 3． 5 x 10kW機(jī)組汽包水位保護(hù)系統(tǒng) 3差壓變送器采用同一取樣管，因取樣管接頭泄漏造成 3只差壓變送器同時(shí)失效，造成機(jī)組停爐。對(duì)此，應(yīng)從如下兩點(diǎn)來理解保護(hù) 系統(tǒng)的“獨(dú)立性”和“地理上分開”的含義： (1)系統(tǒng)內(nèi)部的 3個(gè)信號(hào)應(yīng)從取樣端開始就彼此獨(dú)立，即各有獨(dú)立的取樣點(diǎn)和取樣裝置。 NERC(美國電力可靠性協(xié)會(huì) )規(guī)定：保護(hù)裝置設(shè)計(jì)必須避免同一元件用于兩套裝置，兩套裝置的共同部分必須保持到最小程度，以便減少由于單一事故使兩套裝置同時(shí)失效的可能性。因此，水位自動(dòng)調(diào)節(jié)也是一個(gè)安全系統(tǒng)。水位過低，可能導(dǎo)致汽包缺水而損壞鍋爐；水位過高則增加旋風(fēng)分離器阻力，降低水循環(huán)速度，增加飽和汽濕度，使鍋爐熱效率下降明顯，甚至導(dǎo)致汽機(jī)進(jìn)水事故的發(fā)生。定期加藥主要靠加藥罐進(jìn)行加藥；連續(xù)加藥則在給水設(shè)備前，將藥連續(xù)加入給水中。鍋內(nèi)水處理常用的藥品有：磷酸三 鈉、碳酸鈉（純堿）、氫氧化鈉（火堿、也稱燒堿）及有機(jī)膠體（栲膠）等。而有機(jī)交換樹脂的特點(diǎn)是顆粒核心結(jié)構(gòu)疏松，交換反應(yīng)在顆粒表面和內(nèi)部同時(shí)可進(jìn)行，軟化效果好，故使用較多。離子交換軟化法主要是依靠鈉離子交換器中的交換樹脂進(jìn) 行軟化處 26 理。石灰 ──純堿軟化法有冷法和熱法兩種。 24 水垢的預(yù)防 要保證鍋爐不結(jié)垢或薄垢運(yùn)行，就要加強(qiáng)鍋 爐給水處理，這是保證鍋爐安 全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。有些鍋爐因鼓皰面積過大且變形嚴(yán)重而不得不作報(bào)廢處理；有的鍋爐雖然可以修復(fù)，但因修理費(fèi)用過高，無價(jià)值，也不得不報(bào)廢。但為什么現(xiàn)在大部分使用單位的鍋爐沒有達(dá)到這一壽命呢？其原因是多方面的，其中之一就有水垢的影響。鍋筒鼓皰挖補(bǔ)時(shí)，要求高，時(shí)間長，施工更為困難。例如， 1T/H 型鍋爐若平均結(jié)垢 3 毫米，除一次垢就需藥劑 噸，加上人工費(fèi)，就需資金 2500 元左右。在離聯(lián)箱 400 毫米左右的向火面高溫區(qū)，如果結(jié)生水垢，就最易發(fā)生鼓皰、泄漏、彎曲、爆破等事故。無論是哪一種循環(huán)形式，都是經(jīng)過設(shè)計(jì)計(jì)算的，也就是說保證有足夠的流通截面積。