鄭州某電廠過熱器爆管事故分析
一、事故概況及經(jīng)過
河南省鄭州某電廠,一臺與12兆瓦發(fā)電機組配套的65噸/時鍋爐,過熱蒸汽額定壓力為3.82兆帕、額定溫度為450℃,是某鍋爐廠1976年的產(chǎn)品。該爐1988年初投入運行,運行到1989年4月便發(fā)生過熱器管大量脹粗及多次爆管事故,被迫停爐檢修,1989年11月25日停爐搶修時,由于時間較緊,在未查明原因的情況下,將爆破的6根過熱器管在案箱根部割除,并將管口堵死,然后繼續(xù)投入使用。1990年1月20日又因大面積爆管被迫停爐大修,共更換了23根過熱器管(包括11月25日堵死的6根及部分脹粗管),造成了較大的經(jīng)濟損失。
該爐過熱器分為兩級,I級過熱器為直徑38×3.5毫米的20#鋼管,Ⅱ級過熱器直徑42×4毫米的15CrMo(鉻鉬)鋼管,爆管部位多發(fā)生在I級過熱器(I級爆管9根,Ⅱ級爆管4根),破口表面粗糙不平,破口邊緣呈鈍邊,并不鋒利,表面有較厚氧化皮,管口脹粗1—2毫米,判斷為長期過熱而引起的爆管。
查閱該爐運行記錄,結(jié)果表明:長期以來,主蒸汽溫度多在額定溫度以下運行,沒有過熱蒸汽超溫的記錄。
查閱化學分析記錄發(fā)現(xiàn),鍋爐給水品質(zhì)合格,但有一側(cè)飽和蒸汽和過熱蒸汽品質(zhì)嚴重超標,而另一側(cè)飽和蒸汽和過熱蒸汽品質(zhì)基本符合要求,化驗人員早有發(fā)現(xiàn),但未引起足夠的重視,繼續(xù)在這種狀態(tài)下運行。
對脹粗較嚴重的管子進行了割管檢查:管內(nèi)積鹽嚴重,厚度達l0毫米左右,尤其在下部U型彎頭部位,管孔幾乎堵死。鍋爐投入運行僅一年,過熱器積鹽如此嚴重,說明蒸汽受到了嚴重的污染。對于中壓以下鍋爐,蒸汽含鹽主要是因汽水分離效果不好,由機械攜帶所引起的。
對鍋筒內(nèi)部進行檢查,發(fā)現(xiàn)鍋筒內(nèi)壁與其連接的密封角鐵的連接處,設(shè)計上為滿焊,但實際上制造廠只進行了點焊;密封角鐵與汽水入口檔板連接處,制造廠出廠時為點焊,要求現(xiàn)場滿焊,但現(xiàn)場焊接質(zhì)量不好,密封性差;旋風分離器入口結(jié)合面處石棉墊脫落。這些將導(dǎo)致:進入鍋筒的汽水混合物大部分沒有經(jīng)旋風分離器進行一次分離,而是出現(xiàn)了汽水短路,在飽和蒸汽出口處直接進行三次分離,三次分離為波形板分離器,其分離效果有限,因而引起機械攜帶。
此外,鍋筒內(nèi)加藥管端頭堵頭開焊,使鍋內(nèi)加藥不能均勻的分布在鍋水中,鍋內(nèi)水處理起不到應(yīng)有的作用,鍋水水質(zhì)惡化,進一步加深了過熱器的管內(nèi)結(jié)垢。
綜上所述,由于鍋內(nèi)水處理效果不好,蒸汽和水分離效果不好,致使過熱器積鹽垢,過熱器內(nèi)蒸汽受到污染,造成過熱器爆管。
1.改進鍋內(nèi)水處理效果,保證水質(zhì)良好。
2.改進鍋筒內(nèi)部裝置,避免蒸汽機械撰帶水分,改善汽水分離效果。