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锅炉常见事故原因及控制措施

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:锅炉水位过低会引起缺水事故,而锅炉水位过高会引起满水事故。(三)锅炉事故应急措施锅炉一旦发生事故,操作人员应立即判断和查明事故原因,并及时进行事故处理。锅炉缺水也是锅炉运行中最常见的事故之一。在锅炉水质未改善前,不得增大锅炉负荷;事故消除后,应及时冲洗水位表。锅炉爆管事故是仅次于锅炉爆炸的严重事故,是危险性比较大的事故之一。

锅炉常见事故原因及控制措施

(一)锅炉事故类型及特点

工业锅炉运行中常见的事故主要有:

(1)超压事故;

(2)缺水事故;

(3)满水事故;

(4)汽水共腾事故;

(5)炉管爆破事故;

(6)省煤器损坏;

(7)过热器损坏;

(8)水击事故;

(9)空气预热器损坏;

(10)水循环故障。

锅炉的事故特点有:

(1)锅炉在运行中受高温、压力和腐蚀等的影响,容易造成事故,且事故种类多种多样;

(2)锅炉一旦发生故障,将造成停电、停产、设备损坏,其损失非常严重;

(3)锅炉是一种密闭的压力容器,在高温和高压下工作,一旦发生事故,将摧毁设备和建筑物,造成人身伤亡。

(二)锅炉事故原因分析

(1)超压运行。如安全阀、压力表等安全装置失灵,或者水循环系统发生故障,造成锅炉压力超过允许压力,严重时锅炉会发生爆炸。

(2)超温运行。由于烟气流通不畅或燃烧工况不稳定等原因,使锅炉出口汽温过高、受热面温度过高,造成金属烧损或发生爆管事故。

(3)锅炉缺水事故/满水事故。锅炉水位过低会引起缺水事故,而锅炉水位过高会引起满水事故。锅炉长时间高水位运行,还容易使压力表管口结垢而堵塞,使压力表失灵而导致锅炉超压事故。

(4)水质管理不善。锅炉未定期排污,会使受热面水侧积存泥垢和水垢,热阻增大,而使受热面金属烧坏;给水中带有油质或水呈酸性,会使金属壁过热或腐蚀;水碱性过高,会使钢板产生苛性脆化。

(5)水循环被破坏。锅炉结垢会造成水循环破坏;锅水碱性过高,锅筒水面易起泡,汽水共腾,使水循环破坏。水循环被破坏,锅内的水况紊乱,造成受热面管流发生倒流或停滞,或者造成“汽塞”,在停滞水流的管内产生泥垢和水垢,水管堵塞,从而烧坏受热面管路或发生爆炸事故。

(6)锅炉工的误操作。错误的检修方法,或者锅炉不进行定期检查等都可能导致事故的发生。

(三)锅炉事故应急措施

(1)锅炉一旦发生事故,操作人员应立即判断和查明事故原因,并及时进行事故处理。发生重大事故和爆炸事故时,设法躲避爆炸物和高温水、汽,尽快将人员撤离现场;爆炸停止后应启动应急预案,保护现场,并及时报告有关领导和监察机构。

(2)发生锅炉重大事故时,要停止供给燃料和送风,减弱引风;熄灭和消除炉膛内的燃料(火床燃烧锅炉),切记不能用向炉膛浇水的方法灭火,要用黄沙或湿煤灰将红火压灭;打开炉门、灰门、烟风道闸门等,以冷却锅炉;切断锅炉同蒸汽总管的联系,打开锅筒上放空阀或安全阀以及过热器出口集箱和疏水阀;向锅炉内进水、放水,以加速锅炉的冷却;但在发生严重缺水事故时,不能向锅炉进水。

(四)锅炉事故预防处理措施

1.超压事故

锅炉超压事故是指锅炉在运行中,锅内的压力超过最高许可工作压力而危及锅炉安全运行的事故。超压事故是危险性比较大的事故之一,通常是锅炉爆炸的直接原因。

发生超压事故时,应迅速减弱燃烧;如果安全阀失灵,可以手动开启安全阀排汽,或打开锅炉上的放空阀,使锅炉逐渐降压,但严禁降压速度过快。在保持水位正常的同时,加大给水和排污,降低锅水温度。若全部压力表损坏,必须紧急停炉,检查锅炉超压原因和本体有无损坏后,再决定停炉或恢复运行。锅炉严重超压消除后,应停炉对锅炉进行内、外部检修,消除超压造成的变形、渗漏等。

2.缺水事故

锅炉运行中,当水位低于水位表最低安全水位刻度线时,即形成缺水事故。锅炉缺水也是锅炉运行中最常见的事故之一。锅炉缺水会使锅炉蒸发受热面管路过热变形甚至爆破;造成胀口渗漏或脱落,炉墙损坏,严重时会导致锅炉爆炸。

事故发生时,首先校对各水位表所指示的水位,正确判断是否缺水。在无法确定是缺水还是满水时,可开启水位表的放水旋塞,若无锅水流出,表明是缺水事故,否则便是满水事故。轻微缺水时,应减少燃料和送风,并且缓慢向锅炉上水,使水位恢复正常,并查明缺水的原因;待水位恢复到最低安全水位线以上后,再加燃料和送风,恢复正常燃烧。严重缺水时,必须紧急停炉。必须注意的是,在未判定缺水程度或者已判定属于严重缺水的情况下,严禁给锅炉上水,以免造成锅炉爆炸事故。

3.满水事故

锅炉水位高于水位表最高安全水位刻度线时,称为锅炉满水。满水会造成蒸汽大量带水,从而会使蒸汽管道发生水击;降低蒸汽品质,影响正常供汽;在装有过热器的锅炉中,还会造成过热器结垢或损坏。

轻微满水时,应将给水自动调节器改为手动,部分或全部关闭给水阀,并减弱燃烧;有省煤器的锅炉开启省煤器的再循环管阀门,必要时开启排污阀、蒸汽管道及过热器上的疏水阀,当水位表显示水位降到正常水位线时,要立即关闭排污阀和各疏水阀,并恢复锅炉的正常运行。如果满水时出现水击,则在恢复水位后,还应检查蒸汽管道、附件、支架等有无异常情况。严重满水时,应采取紧急停炉措施,停止给水,迅速放水和疏水。

4.汽水共腾事故

锅炉运行中,锅筒内蒸汽和锅中水共同升起,产生大量泡沫并上下波动翻腾的现象,称为汽水共腾。汽水共腾会使蒸汽带水,降低蒸汽品质,造成过热器结垢。严重时,蒸汽管道产生水击现象,损坏过热器或影响用汽设备的安全。

事故发生时,要先减弱燃烧,减小锅炉蒸发量,调小主汽阀开度,降低负荷;再调大连续排污阀,并打开定期排污阀,同时加强给水,改善锅水品质。然后开启蒸汽管道、过热器和分汽缸等处的疏水阀。

采用锅内投药的锅炉,应停止投药。在锅炉水质未改善前,不得增大锅炉负荷;事故消除后,应及时冲洗水位表。

5.炉管爆破事故

锅炉运行过程中,炉管(包括水冷壁管、对流管束管及烟管等)突然破裂,汽水大量喷出,会造成锅炉爆管事故。锅炉爆管事故是仅次于锅炉爆炸的严重事故,是危险性比较大的事故之一。锅炉爆管时可以直接冲毁炉墙;可将临近的管壁喷射穿孔;在极短时间内造成锅炉严重缺水。(www.xing528.com)

炉管破裂泄漏不严重,尚能维持锻炉水位,故障不会迅速扩大时,可以短时间地降低负荷运行,等备用炉起动后再停炉。但是,当备用锅炉长时间不能投入运行,而故障锅炉的事故又在继续恶化时,应紧急停炉。如果几台锅炉并列运行,要将故障锅炉的主蒸汽管与蒸汽母管隔断;如果共用一根给水母管,当故障锅炉加大给水维持运行时,会对其他锅炉的正常运行带来影响,要对故障锅炉实行紧急停炉。

发生严重爆管,不能维持水位时,必须紧急停炉。此时引风机不能停止运行,并应继续给锅炉上水,以降低管壁温度;但如果由于爆管造成严重缺水,而炉膛温度又很高时,切不可上水,以免导致更大的事故发生。

6.省煤器损坏

省煤器损坏是指由于省煤器管子破裂或省煤器其他零件损坏(如接头法兰泄漏)所造成的事故。省煤器损坏会造成锅炉缺水而被迫停炉。

对于可分式省煤器,应开启省煤器旁通水管阀门向锅炉上水,同时开启旁通烟道挡板,使烟气经旁通烟道流出,暂停使用省煤器。同时将省煤器内的存水放掉,开启主汽阀或抬起安全阀,在不停炉状态下对省煤器进行修理。修理时要注意安全,要检查主烟道挡板和省煤器进出口阀门的密封性,确保人身安全,否则应停炉进行修理。在隔绝故障省煤器的情况下,锅炉运行时应密切注意进入引风机的烟温,烟温不应超过引风机的铭牌规定,倘若超过应降低锅炉负荷。

对于不可分式省煤器,如能维持锅炉正常水位,可加大给水量,并且关闭所有的放水阀,以维持短时间运行,待备用锅炉投入运行后再停炉检修。如果事故扩大,不能维持正常水位时,应紧急停炉。

7.过热器损坏

过热器损坏主要指过热器管破裂。

过热器损坏的处理:过热器管破裂不严重时,可适当降低锅炉蒸发量,在短时间内继续运行,直到备用锅炉投入使用或过渡到用汽高峰期后再停炉检修,但必须密切注意事故的发展情况。

过热器管损坏严重时必须及时停炉,防止从损坏的过热器管中喷出蒸汽而吹坏邻近的过热器管,使事故扩大。停炉后关闭主汽阀和给水阀,保持引风机继续运转,以排除炉内的烟气和蒸汽。

8.水击事故

水击是由于蒸汽或水突然产生的冲击力使锅筒或管道发生冲击或振动的一种现象。水击多发生于锅筒、蒸汽管道、给水管道、省煤器等部位。发生水击时,管道承受的压力骤然升高,如不及时处理,会造成管道、法兰、阀门等的损坏。

水击事故的处理方法如下。

1)锅筒内水击的处理

(1)检查锅筒内水位,如果水位过低应适当提高;提高进水温度,适当降低进水压力,使进水均匀平稳;对于下锅筒点火时有蒸汽加热装置的,应迅速关闭蒸汽阀。

(2)采取上述措施而故障仍未消除时,应立即停炉检修。检修时,应注意上锅筒内给水分配管、水槽和下锅筒内蒸汽加热设备存在的缺陷。

2)给水管道内水击的处理

(1)适当关小给水阀,若水击还不能消除,则改用备用给水管道给锅炉供水。如果无备用管道,则应对故障管道进行处理。

(2)关闭给水阀、开启省煤器与锅炉的再循环阀门,然后再缓慢开启给水阀,消除给水管道内的水击。

(3)开启给水管道上的放汽阀,排除管道内的空气或蒸汽;保持给水压力和温度的稳定。

(4)检查给水泵和给水逆止阀工作是否正常。

3)省煤器内水击的处理

(1)开启省煤器出口角箱上的空气阀,排净内部的空气或蒸汽。

(2)检查省煤器进水口管道上的止回阀工作是否正常。

(3)严格控制省煤器出口水温。出口水温过高,应开启旁路烟道,关闭省煤器烟道挡板。若没有旁路烟道,则可使用再循环管路,或者开启回水管阀门,将省煤器出水送向水箱。

4)蒸汽管道水击的处理

(1)开启过热器集箱和蒸汽管道上的疏水阀进行疏水。

(2)属于蒸汽大量带水而造成蒸汽管道内水击的,除加强管道疏水外,还应检查锅炉水位是否过高,如水位过高,应适当加强排污;检查锅炉是否有汽水共腾或满水现象;检查锅筒内汽水分离装置是否有故障等。

(3)水击消除后,应对蒸汽管道的固定支架、法兰、焊缝及管道上所有的阀门进行检查,如有严重损坏,应进行修理或更换。

(4)加强水处理,保证锅炉给水和锅水质量,避免发生汽水共腾现象。

9.空气预热器损坏

空气预热器发生泄漏,烟气中混入大量空气的现象,称为空气预热器损坏。

当预热器管子破裂不十分严重,尚可维持短时间运行,此时应立即启用旁通烟道,关闭主烟道挡板,待备用炉投入运行后再停炉检修。与此同时,应严密监视排烟温度,其不得超过引风机规定的温度值,否则应降低负荷或停炉检修。如果管子损坏严重,炉膛温度过低,无法维持锅炉正常燃烧时,应紧急停炉。

10.水循环故障

水循环常见的故障有汽水停滞、下降管带汽及汽水分层。

1)汽水停滞

在同一循环回路中,如果各水冷壁受热不均匀,受热弱的水冷壁管内汽水混合物的流速较慢,甚至停止流动的现象为汽水停滞。出现汽水停滞时,水冷壁管内进水很少,特别是出口段含水量更少,这样的水冷壁虽然受热较弱,但冷却条件很差,往往会导致管壁超温爆破。特别是弯管段,因易积存蒸汽,更易发生爆管事故。

2)下降管带汽

下降管带汽是由于锅筒内的水位距下降管入口太近,在入口处形成旋涡漏斗,将蒸汽空间的蒸汽一起带入下降管。下降管距上升管太近时,也会把上升管送入锅筒的汽水混合物再抽入下降管内。另外,当锅筒内水容积中蒸汽上浮速度小于水的下降速度时,进入下降管的水中也会带汽。下降管带汽,增加了流动阻力,并且使上升管与下降管中工质的重度差减小,影响正常的水循环,会导致管子过热烧坏。

3)汽水分层

当锅炉水冷壁管水平布置或倾斜角度过小时,管中流动的汽水混合物流速过低,就会出现汽水分层流动的现象,即蒸汽在管子上部流动,水在管子下部流动。这时,管子下部有水冷不致超温;而蒸汽的传热性能差,因此管子上部很可能因壁温过高而过热损坏。

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