一、事故概况及经过
河南省郑州某电厂,一台与12兆瓦发电机组配套的65吨/时锅炉,过热蒸汽额定压力为3.82兆帕、额定温度为450℃,是某锅炉厂1976年的产品。该炉1988年初投入运行,运行到1989年4月便发生过热器管大量胀粗及多次爆管事故,被迫停炉检修,1989年11月25日停炉抢修时,由于时间较紧,在未查明原因的情况下,将爆破的6根过热器管在案箱根部割除,并将管口堵死,然后继续投入使用。1990年1月20日又因大面积爆管被迫停炉大修,共更换了23根过热器管(包括11月25日堵死的6根及部分胀粗管),造成了较大的经济损失。
二、事故原因分析
该炉过热器分为两级,I级过热器为直径38×3.5毫米的20#钢管,Ⅱ级过热器直径42×4毫米的15CrMo(铬钼)钢管,爆管部位多发生在I级过热器(I级爆管9根,Ⅱ级爆管4根),破口表面粗糙不平,破口边缘呈钝边,并不锋利,表面有较厚氧化皮,管口胀粗1—2毫米,判断为长期过热而引起的爆管。
查阅该炉运行记录,结果表明:长期以来,主蒸汽温度多在额定温度以下运行,没有过热蒸汽超温的记录。
查阅化学分析记录发现,锅炉给水品质合格,但有一侧饱和蒸汽和过热蒸汽品质严重超标,而另一侧饱和蒸汽和过热蒸汽品质基本符合要求,化验人员早有发现,但未引起足够的重视,继续在这种状态下运行。
对胀粗较严重的管子进行了割管检查:管内积盐严重,厚度达l0毫米左右,尤其在下部U型弯头部位,管孔几乎堵死。锅炉投入运行仅一年,过热器积盐如此严重,说明蒸汽受到了严重的污染。对于中压以下锅炉,蒸汽含盐主要是因汽水分离效果不好,由机械携带所引起的。
对锅筒内部进行检查,发现锅筒内壁与其连接的密封角铁的连接处,设计上为满焊,但实际上制造厂只进行了点焊;密封角铁与汽水入口档板连接处,制造厂出厂时为点焊,要求现场满焊,但现场焊接质量不好,密封性差;旋风分离器入口结合面处石棉垫脱落。这些将导致:进入锅筒的汽水混合物大部分没有经旋风分离器进行一次分离,而是出现了汽水短路,在饱和蒸汽出口处直接进行三次分离,三次分离为波形板分离器,其分离效果有限,因而引起机械携带。
此外,锅筒内加药管端头堵头开焊,使锅内加药不能均匀的分布在锅水中,锅内水处理起不到应有的作用,锅水水质恶化,进一步加深了过热器的管内结垢。
综上所述,由于锅内水处理效果不好,蒸汽和水分离效果不好,致使过热器积盐垢,过热器内蒸汽受到污染,造成过热器爆管。
三、防止此类事故的措施
1.改进锅内水处理效果,保证水质良好。
2.改进锅筒内部装置,避免蒸汽机械撰带水分,改善汽水分离效果。