【正文】 鍋爐及其主要輔機故障停用損失電量近 120 億 kWh。部《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十項重點要求》中列出了防止大容量鍋爐承壓部件爆漏、防止鍋爐滅火放炮，防止制粉系統(tǒng)爆炸等三項反措要求，要求逐項 續(xù)貫徹。由于給水品質(zhì)的提高及 蒸汽參數(shù)的提高，出現(xiàn)在中小型鍋爐的水循環(huán)事故及表面式減溫器事故也趨于消滅。 （ 1）鍋爐承重結(jié)構(gòu)的變形、失穩(wěn)使懸吊式鍋爐坍塌是導(dǎo)致近年來鍋爐報廢的最終原因，必須高度重視支吊、承重結(jié)構(gòu)的安 （ 2） 爐外管道爆漏、受熱面 腐蝕、轉(zhuǎn)動機械飛車、制粉系統(tǒng)爆炸、鍋爐尾部受熱面燒損是造成人員傷亡，設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞的主要原因。 （ 5）熱工保護裝置故障誤動引起機組跳閘，其次數(shù)隨保護裝置采用范圍的擴大而有所增加，這是當(dāng)前新機組投產(chǎn)初期運行階段的常見故障。作為 發(fā)電廠必須搞好檢查、修理，認(rèn)真整治設(shè)備，嚴(yán)格各項規(guī)章制度的貫徹執(zhí)行，才能真正提高設(shè)備的可靠性。同時要研究其他單位事故案例，分析潛在的不安全因素并采取相應(yīng)措施。但是一旦發(fā)生了故障，在組織搶修的同時，分析故障原因也是安監(jiān)人員與鍋爐專業(yè)人員義不容辭的責(zé)任，不可偏廢。事故調(diào)查組在記錄好葉輪碎塊分布狀況的基礎(chǔ)上，組織力量通過拼湊葉輪原貌，從分析斷口裂紋發(fā)展方向著手找出了原始裂紋及裂紋起源點，從而把疑點迅速集中到修復(fù)葉輪磨損所用鑲條的拼接點上。最后查明原因是：該屏式過熱器用振動吹灰，為了使全屏都振動而達到除灰的目的，在管間加裝了固接棍，這樣屏式過熱器管上部由聯(lián)箱管座固定，中部由固接棍固定，由于管間不可避免地存在溫差膨脹不暢以及對接時存在的焊接殘余應(yīng)力，導(dǎo)致焊口一再泄漏。 13 根據(jù)多數(shù)安監(jiān)工作者成功的經(jīng)驗，在事故調(diào)查方法方面應(yīng)該做到： （ 1）掌握故障第一手材料。 （ 4）分析情況要有數(shù)量概念。 承重部件的損壞及其預(yù)防 《電力工業(yè)鍋爐監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定鍋爐結(jié)構(gòu)必須安全可靠的基本要求是： ①鍋爐各受熱面均應(yīng)得到可靠的冷卻； ② 鍋爐各部分受熱后，其熱膨脹應(yīng)符合要求； ③ 鍋爐各受壓部件、受壓元件有足夠的強度與嚴(yán)密性； ④ 鍋爐爐膛、煙道有一定的抗爆能力； ⑤ 鍋爐承重部件應(yīng)有足夠的強度、剛度與穩(wěn)定性，并能適應(yīng)所在地區(qū)的抗震要求； ⑥ 鍋爐結(jié)構(gòu)應(yīng)便于安裝、維修與運行。事故案例表明此類失效會導(dǎo)致鍋爐報廢，不可大意。后移 ，汽包下沉 2m，所有受熱面下坍彎曲變形，鍋爐報廢。 縱觀鍋爐承重件損壞事故，我們不難發(fā)現(xiàn)支吊件損壞事故的幾個特點： （ 1）事故的突發(fā)性。所謂失穩(wěn) 15 或翹曲失效是指作用在支撐桿、支柱上的壓力達到某一臨界水平時，它們有時會突然發(fā)生例如弓起、 褶皺、彎曲等幾何形狀上的劇烈變化。承重件一旦安裝就位，就很難卸載，因而給修復(fù)帶來難度。承重件的損壞使相鄰承重 件負(fù)載增加促進聯(lián)鎖損壞，同時也常常導(dǎo)致相關(guān)部件受力狀況的變化而損壞。 （ 1）鍋爐鋼結(jié)構(gòu)的工作溫度。為此要求： ① 鍋爐油管路，電纜的鋪設(shè)要離開承重部件； ② 一旦 發(fā)生火災(zāi)要組織力量控制承重部件的溫度，此時立柱和大梁的冷卻至關(guān)重要。有懷疑時，應(yīng)通過測試，確定是否需要加固。凡是沒有按設(shè)計值脹出的，必然存在殘余應(yīng)力，將涉及支吊架安全，務(wù)必要究其原因，以防 意外。 22 可 燃物質(zhì)的爆炸及其預(yù)防 可燃物質(zhì)爆炸的機理及其危害 可燃?xì)怏w或粉塵與空氣形成的混合物在短時間內(nèi)發(fā)生 化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的高溫、高壓氣體與沖擊波，超過周圍建筑物、容器、管道的承載能力，使其發(fā)生破壞，導(dǎo)致人身、設(shè)備事故，稱為爆炸事故。 1979 年 3 月，某廠一臺 1025t/h 微正壓燃油爐，因煙道出口擋板運行中自行關(guān)閉，爐膛燃燒惡化，汽壓下降。其他諸如制粉系統(tǒng)防爆門爆破引燃電纜架上積粉的火災(zāi)事故電纜及其它可燃物的火災(zāi)事故及煤粉管內(nèi)爆燃使風(fēng)管斷裂的事故都說明鍋爐可燃物質(zhì)的爆 炸威脅人身設(shè)備安全，修復(fù)困難應(yīng)予重視。以下強調(diào)說明幾個觀點 放炮事故 18 關(guān)于滅火放炮的提法部頒二十項重點反措之五，稱為防止鍋爐滅火放炮事故?？扇嘉锞奂笠荚斐傻臓t膛壓力升高超過爐膛承壓設(shè)計強度，以致發(fā)生損壞，稱為爐膛放炮或爐膛爆炸。即所謂主燃料切斷（ MFT）； ② 鍋爐點火前必須通風(fēng)，排除爐膛、煙風(fēng)道及其他通道中的可燃物聚集。為了避免爆炸，近年來必須裝設(shè)爐膛安全保護裝置的觀點已取得了一致的認(rèn)可。在投用過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。但有一種觀點認(rèn)為爐膛負(fù)壓保護是為防止內(nèi)爆的，而正壓保護是防止?fàn)t膛爆炸的，這不對的。 “動作值應(yīng)通過試驗確定，作為試運行階段的初始值，動作值可?。? 和－ 。原蘇聯(lián)防爆規(guī)程已明確規(guī)定： 60t/h 以上的鍋爐不裝防爆門，在此必須予以明確，以利于爐膛安全保護裝置的推廣使用。 防止點火源自燃 其反措主要指積粉自燃，如煤粉倉壁的平滑，風(fēng)粉管道及擋板的布置要避免煤粉聚集，運行中控制風(fēng)粉溫度及檢修前放粉等。粉倉頂是由 9 塊厚 6cm的水泥預(yù)制板加 2～ 4cm 水泥抹面（并無鋼筋、螺栓固定）組成，計算表明 2kPa 的壓力即可掀頂，而粉倉防爆門的爆破壓力卻為 10kPa，足見其結(jié)構(gòu)強度嚴(yán)重不足。有的資料甚至斷定，當(dāng)容器的抗爆強度小于 時，有長排氣管的防爆門已不能達到防止容器損壞的目的。蘇聯(lián)防爆規(guī)程說明，在各種工況下，制粉系統(tǒng)中氧的容積份額小于 16％，則不發(fā)生煤粉爆炸。 23 鍋爐中水垢的危害及其預(yù)防 鍋爐是工 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活中廣泛使用的特種設(shè)備，是生產(chǎn)蒸氣或熱水的熱工設(shè)備之一，其傳能介質(zhì)原料是水。本文試圖對鍋爐水垢的危害及其預(yù)防作一介紹，以引起鍋爐使用單位的高度重視。隨著爐水的不斷蒸發(fā)逐漸濃縮，當(dāng)達到一定濃度時，析出物就會成為固體沉淀析出，附著在鍋筒、水冷壁管等受熱面的內(nèi)壁上，形成一層 “膜 ”，阻礙熱量傳遞，這層 “膜 ”稱之為水垢。在各種水垢中，硅酸鹽水垢最為堅硬，導(dǎo)熱性能非常小，容易附著在鍋爐受熱面最強的蒸發(fā)面上，是危害最大的一種水垢。大家知道，鍋爐爐膛容積和爐排面積是一定的，無論投加多少燃料，燃料燃燒是受到限制的，因而鍋爐的熱效率也就不可能提高。 金屬過熱 鍋爐受熱面使用的鋼材，一般均為碳素鋼，在使用過程中，允許金屬壁溫在 450℃ 以下。例如，當(dāng)工作壓力為 1． 25Mpa的 鍋爐受熱面結(jié)有 1 毫米厚水垢時（混合水垢），金屬壁與爐水溫差就會達到200℃ 左右。另外，金屬壁溫的升高會使金屬伸長，如 1 米長的爐管，每升高 100℃ ，伸長 毫米，這對于沒有伸 24 縮余量的受熱面來說，就會引起爐管的龜裂。后者主要是依靠水泵的機械動力的作用而迫使循環(huán)的。水冷壁管是均勻布置在爐膛內(nèi)的，吸收的是輻射熱。水垢結(jié)生得越厚，消耗的藥劑就越多，投入的資金也就越多。不僅如此，若發(fā)生爆管事故，換上一節(jié)新管時，焊接很不方便。 縮短鍋爐使用壽命 一般鍋爐使用壽命，在正常使用條件下，能夠連續(xù)運行 20 年左右。有些單位也會因蒸汽壓力過低而影響產(chǎn)品質(zhì)量，甚至出現(xiàn)次品，直接影響經(jīng)濟效益。 167。目前鍋外水處理效果可靠的有石灰 +純堿軟化法，是向已經(jīng)澄清的水中加入適量的生石灰和純堿達到軟化目的。因此，應(yīng)盡量采用熱法，以提高軟化效果。無機交換樹脂只能進行表面交換，軟化效果差，使用較少。爐內(nèi)加藥水處理一般用于小型低壓火管鍋爐。加藥方法有定期和連續(xù)加藥兩種。 31 汽包監(jiān)控系統(tǒng) 電站鍋爐汽包滿、缺水保護是鍋爐運行中最重要的保護項目。只要這些設(shè)備處于可靠的工作狀態(tài)，汽包水位自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)就能隨時將水位準(zhǔn)確地鉗制在正常允許范圍內(nèi)，水位參數(shù)正常就意味著安全。如： AICHE(美國化學(xué)工程師協(xié)會 )指出，基本控制系統(tǒng)和安全聯(lián)鎖系統(tǒng)之間應(yīng)在地理上和功能上分開； IECTC65WG10標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，受控設(shè)備的控制系統(tǒng)應(yīng)與安全相關(guān)系統(tǒng)及減小危 險的外部設(shè)施相分開和獨立； ISASP84標(biāo)準(zhǔn)也指出，用于控制系統(tǒng)的傳感器不應(yīng)用于安全系統(tǒng)?？梢?，保護系統(tǒng)的獨立性比過程控制系統(tǒng)的獨立性更為重要。否則，同一個測孑 L、管路、二次信號裝置、線路等出現(xiàn)故障，將使不同系統(tǒng)同時癱瘓。 167。因此，只要能可靠地自動打開事故放水閥，就能使水位快速回降，避免汽包水位繼續(xù)上升。由于連續(xù)排污管口的口徑較小、實際運行中的連續(xù)排污量與給水流 29 量相比很小，所以通過低Ⅱ值保護來防止汽包缺水事故發(fā)生的能力是很有限的。不少慘痛教訓(xùn)已經(jīng)證明，一旦這道最后防線失去作用，其后果將是不堪設(shè)想的。由于司水監(jiān)視云母水位計技術(shù)不熟練，未能準(zhǔn)確報告水位，加之給水流量表因小信號切除無指示，調(diào)整給水操作失誤，導(dǎo)致鍋爐長時間缺水，燒壞 249根水冷壁管，造成重大損壞事故。 (5)1990年 1月 25日，某廠 2號鍋爐在滅火后的恢復(fù)過程中， 因給水調(diào)門漏流量大 (達 120 t／ h)導(dǎo)致汽包水位直線上升，汽溫急劇下降，又因運行操作不當(dāng)，造成汽輪機進水，低溫蒸汽進入汽輪機造成汽缸等靜止部件在溫差應(yīng)力作用下變形，轉(zhuǎn)軸彎曲，動靜部件發(fā)生徑向嚴(yán)重碰磨，軸系斷裂。因此，如何確保鍋爐在理想工況下運行是一個有待深入研究的問題。有時，兩側(cè)的煙溫偏差還相當(dāng)大 (石橫電廠 6 號 1025t/h 爐最大時曾達 250℃ )，因而引起較大的汽溫偏差。因此，高加停運時，汽溫將升 32～ 40℃。 燃料成分對汽溫的影響是復(fù)雜的。當(dāng)灰份增加時，會使燃燒惡化，燃燒過程延遲，火焰溫度下降，一般，燃料中灰份越多，在實際運行中汽溫下降幅度越大。 受熱面沾污 國產(chǎn)大容量鍋爐有的不裝吹灰器 (前期產(chǎn)品 )，或有吹灰器不能正常 投用，往往造成爐膛和過熱器受熱面積灰，特別在燃用高灰份的燃料時，容易造成爐膛結(jié)焦，使過熱器超溫。當(dāng)燃用含有一定量硫、鈉和鉀等化合物的燃料時，在 33 550～ 700℃的金屬管壁上還會發(fā)生高溫腐蝕，當(dāng)火焰沖刷水冷壁時也會發(fā)生；此外，當(dāng)煙氣中 存在 SO2 和 SO3 且受熱面壁溫低于煙氣露點時會發(fā)生受熱面低溫腐蝕。一般靠近豎井后墻處的蛇行管磨損嚴(yán)重，當(dāng)設(shè)計煙速過高或由于結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理存在煙氣走廊時，易導(dǎo)致局部區(qū)域的受熱面管子的磨損。因而，目前國內(nèi)對高壓、超高壓和亞臨界壓力機組，鍋爐過熱蒸汽溫度趨向于定為 540℃，在設(shè)計布置過熱器時，則盡量避免其蒸汽出口段布置于煙溫過高處。如洛河電廠 2 號爐管內(nèi)壁結(jié)垢，使過熱器壁溫升高 20～ 30℃；外壁氧化皮 ，又使管壁減薄，因此爆管頻繁。 167。 長期過熱失效機理 長期過熱是指管壁溫度長期處于設(shè)計溫度以上而低于材料的下臨界溫度，超溫幅度不大但時間較長，鍋爐管子發(fā)生碳化物球化，管壁氧化減薄，持久強度下降，蠕變速 度加快，使管徑均勻脹粗，最后在管子的最薄弱部位導(dǎo)致脆裂的爆管現(xiàn)象。在不正常運行狀態(tài)下，低溫過熱器、低溫再熱器的向火面均可能發(fā)生長期超溫爆管。 爆口特征 長期過熱爆管的破口形貌，具有蠕變斷裂的一般特性。 20 號鋼高壓鍋爐低溫過熱器管破裂，最大脹粗值達管徑的 15%，而 12CrMoV 鋼高溫過熱器管破裂只有管徑 5%左右的脹粗。 氧化減薄型 、背火側(cè)的內(nèi)外壁均產(chǎn)生厚度可達 ～ 的氧化皮； ，僅為原壁厚的 1/3～ l/8 ； 、外壁氧化皮均分層，為均勻氧化。對氧化減薄型應(yīng)完善過熱器的護措施。對每一位不是電廠的人員要有專業(yè)人員在其身邊，以免讓其他不懂這方面知識的人員亂操作，引起對電廠產(chǎn)生不必要的損失。 ，搞好崗位安全培訓(xùn)，尤其是加強人員的安全教育，增強人員的安全意識，發(fā)現(xiàn)事故隱患應(yīng)及時報告，盡快消