热电厂3号锅炉水冷壁爆管事故分析.pdf

《热电厂3号锅炉水冷壁爆管事故分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、热电厂3#锅炉水冷壁爆管事故分析中国石化齐鲁分公司热电厂(山东淄博255410)郑爱卫【摘要l某公司热电厂3’锅炉自20l3年1月以来，多次发生锅炉水冷壁爆管问题，严重影响了全厂及整个公司的安全稳定运行。因此，特对3’锅炉爆管问题进行诊断分析，以找出问题的原因并制订相应措施防止类似事故的再次发生。【关键词】锅炉水冷壁管爆管一、前言某公司热电厂34锅炉是哈尔滨锅炉厂生产的HG一410／100一ll型高温高压自然循环锅炉，采用固态排渣、丌形布置，炉管材质为209。燃料设计煤种为山西混合贫煤，校核煤种为山东山西混合贫煤。34锅炉于1988年投产，迄今已运行超过170000h。锅炉主要参数见表l

2、。表1锅炉主要额定参数一级减温水量／(t／11)二级减温水量／(油)给水压力，MPa给水温度他汽包工作压力，MPa立热器出口蒸汽压力／MP过热蒸汽温度／℃减温水温度／口C排烟温度／℃冷风温度，℃热风温度／℃麓用卸蔚、、rww．cI、rjx．((m11n14年第5期二，近期水冷壁爆管事故概况1)2013年1月19日15：25，爆管位置位于北(后)墙东(右)数第22根，标高约2lm，如图l所示。锅炉负荷351t／h，l2台给粉机投入，甲侧制粉系统运行，给水、减温水自动，吸送风机自动投入，燃烧稳定，15：25炉膛压力突然变正，最大正至569Pa，锅炉灭火。『

3、I淄禚一≤：、lr黼旃规历Ⅲ运肌力

4、姗雹。胁熙M一¨m一Ⅲ一m～％一啪一Ⅲ一Ⅲ一∞一Ⅻ雹力通用税耱GMl¨¨f}¨(‘州(4f’⋯“·，l3)2013年2月26日，爆管位置位于南(前)墙西格庐60mm×5mm。数次爆管位置如图4所示。(左)数第13根，标高约21m，如图3所示。锅炉负荷378t／h，12台给粉机投入，双侧制粉系统运行。18：08L心炉膛压力变正至100Pa，燃烧不稳，判断水冷壁泄漏，18：58停炉。煳图3爆管情况注：A点爆管时间：口点爆管时间：c点爆管时间：O匦乎一⋯一母一图4爆管位置俯视图2叭3年1月19日15：252013年2月25日Ol：152013年2月26日18：58四、爆管原因分析三、爆管位置分

5、布1．金相分析结果34锅炉炉膛宽深均为9．98m(水冷壁中心线间距对3+锅炉割取了两段水冷壁管进行金相分析，结果离)，炉膛横截面呈正方形。水冷壁管总数496根，规见表2、表3。表2金相检测结果横戡潢戡Ⅱ铁素体+珠光体，珠光体中的碳化物开始分散，珠光体区域明显，没{友现表面裂纹铁素体+珠光体，珠光体中的碳化物开始分散．珠光体区域明显，有少量单个球状非金属夹杂物，没有发现表面裂纹表3硬度监测结果HBw数据表明：两个管样均未有严重的过热迹象，这也说明了风燃烧器标高处的爆管不是大面积过热造成的，而是个别管子存在问题。2．炉内燃烧的影响爆管后炉内检查表明，爆管附近水冷壁基本没有结焦、减薄和变形现象

6、。根据最近停炉检查情况，该位置表面光洁，有轻微薄灰附着，没有结焦腐蚀现象，初步认为炉内燃烧状况不是造成这次爆管的主要原因。3．内壁结垢影响从管内壁结垢导致传热恶化方面来分析，水冷壁严重结垢区域一般位于高热负荷区，也就是在中层一次风喷口至SOFA喷口之间的区域。这一区域热负荷高，蒸发量大，容易在管内壁形成垢层。随垢层增厚，热阻增加，管外壁无法得到足够的冷却，最终导致过热爆管。但本次爆管位置已远离高热负荷区域，亚临界锅炉极少在该位置发生水冷壁过热爆管。另外从水质来看，如果水质恶化、硬度超标，确实会造成水冷壁严重结垢，但这种结垢影响范围较广，不会只影响单根水冷壁。因此初步判定管内壁结垢导致过热

7、爆管的可能性比较小。：叭嘣期黑，要累熙两2014年第5期www．ct、：ix．【oIll茸、一F闲鞠翻4．水循环恶化的影响从水循环方面来分析，如果单管水循环恶化，很容易造成过热爆管，但这种爆管也主要是发生在高热负荷区域，只有在极个别的情况下，爆管位置会上移。简要分析如下：1)当管内水循环极度恶化时(例如管子入口堵塞)，管内水流量非常少，大部分管内工质进入过热状态，管壁温度飞升，在炉膛高热负荷区域发生短期过热爆管。这是常见的水冷壁爆管过程。2)当管内水循环恶化，但未达到极度恶化状况时，管内仍保持一定的工质流动，在管子下部区域的工质仍处于饱和状态，随着工质上升吸热逐渐达到过热状态。在这一上升

8、过程中，管内工质温度逐渐升高，管外烟气温度首先升高(在主燃烧器区域)然后逐渐降低(主燃烧器至炉顶区域)。在某个高度点，在管内外温度的共同作用下，管壁平均温度达到较高水平，超过材质耐受极限而发生爆管。3)当管内水循环正常时，3号锅炉的水冷壁循环倍率在7～10左右，整个管内的工质温度不会超过饱和温度，除非管壁材质本身出现问题(机械损伤、腐蚀、磨损和烧损等)，一般不会发生爆管。因此该水冷壁管存在一定程度的循环不良，有可能是造成这次爆管的原