前言
锅炉属于特种设备,在国内发电并网中仍占比例较大,而且数量较多,尤其大型、特大型锅炉安全运行管理不到位,不仅造成非计划停车次数增加,严重时造成设备的损坏和人员伤亡。本文通过对锅炉共性事故、事故技术措施管理、锅炉危险点分析及预控措施等入手,剖析深层次原因,提出解决对策,以达到锅炉安全管理和安全运行。
一、事故的分类
1、工艺事故
根据电力行业2010-2014年发生锅炉事故的统计,事故原因主要有,工作缺乏检查或指挥错误;设备、工具、附件存在缺陷;安全措施不到位;培训和缺乏操作知识;技术和设计上有问题;个人防护不到位等分别占总事故的8.40%,3.17%,9.14%,2.05%,1.49%和6.87%。
2、设备事故
我国电厂锅大型锅炉压力高,功率大。据统计,机组非计划停用所造成的损失中,锅炉机组故障占60%~65%,故障停用造成的启停损失、温度交变等导致设备的损坏,造成经济损失较大。
3、事故分类锅炉事故的分类锅炉事故按事故的严重程度可分锅炉爆炸事故、重大事故与一般事故。
锅炉爆炸能量巨大,由于锅筒突然破裂,锅内压力(爆炸前的运行压力)迅速降至常压过程是在瞬时内完成的,可把它看作是绝热蒸汽所释放的能量。一般工业锅炉蒸汽的能量除了蒸汽外,还有大量的饱和水,其温度为锅炉饱和水温度,远高于大气压下水的沸点。当锅筒破降至大气压力,锅内饱和水迅即放热,并且部分饱和水继续膨胀作功,发生所谓“水蒸汽”爆炸。饱和水所按下式计算:
Uw=VwCw
式中Uw——饱和水的爆炸能量(J);
Vw——锅炉内饱和水的体积(m3);
Cw——饱和水爆炸能量系数(J/ m3)由饱和水的压力而定。
案例1:2008年4月某热电厂一台220t/ h锅炉,由于炉腔内聚集的可燃气体爆炸,锅炉钢架不能承受爆炸引起的侧向作用力,炉后钢柱扭曲、断裂,炉顶大板塌落。锅炉省煤器、过热器水冷壁掉落并发生弯曲变形,导致整台锅炉报废。
案例2:2012年3月某热电厂的一台220t/h锅炉,由于锅炉房起火,锅炉钢柱遇热屈服强度下降发生弯曲变形,所有受热面下坍弯曲变形,锅炉报废。
二、锅炉危险点分析及预控措施
1、危险点分析概念
(1)有可能造成危害的作业环境
(2)有可能造成危害的机器设备等物体
(3)作业人员在作业中违反安全规程,随心所欲地操作。
危险点具有客观实在性、潜在性、复杂多变性、可知可防性的特点,危险点演变成现实的事故一般经历潜伏、渐进、临界、突变四个阶段。
危险点是可控的,从运行工作、检修工作、试验工作入手,根据工艺流程、特点、危险源性质等运用相关科学技术知识,对作业中存在的危险点进行分析、判断和推测,制定相应的消减措施,并遵循以下原则:
(1)增强对危险性认识,克服麻痹思想,防止冒险行为;
(2)防止由于仓促上阵而导致的危险;
(3)能够防止由于技术业务不熟而诱发的事故;
(4)能够使安全措施更具有针对性和时效性
2、控制危险点演变成事故的主要工作内容
(1)从物的方面采取措施,消除缺陷、隐患、攻克危险点。
(2)从人的方面在生产作业(操作)中推行“危险点控制”。以保人身安全与保设备安全为重点列出危险因素,制定控制措施,并大力开展反习惯性违章活动。
(3)对环境因素控制。对作业现场应符合安规及工业卫生要求。对一般性环境因素,应尽量发挥人的因素,控制危险发生。
(4)对照管理制度进行控制。对现场作业中人物、环境等不安全因素都要加以控制。为此要将作业中危险点与安全管理相关制度对照。实际上就是管理主体要对管理客体实施控制,使其符合安全生产规范,达到安全生产的目的。
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3、锅炉工作程序化和程序标准化
(1)制定标准化工作程序的范畴;科学预测危险点
(2)科学分析设备存在的问题;
(3)从违规、违纪事例中发现生产的薄弱环节;
(4)从事故分析中寻找危险点;
(5)从生产综合因素中查隐患;
(6)锅炉危险点更要注重操作细节,诸如:
1、锅炉上水时,管壁金属腐蚀。
防控措施:送进锅炉的水应经除氧,水质合格。
2、锅炉上水时,金属应力过大。
防控措施:1)上水温度一般不超过90℃。
2)上水速度应控制汽包上下壁温度差≤50℃。
3)冬季上水时间应大于夏季上水时间。
3、锅炉上水时管道振动。
防控措施:1)上水前应将给水管路及汽包空气门开启,待管路内空气排净后,再关闭。控制小流量上水,防止管道震动和温度交变。
2)上水过程中,应巡视给水管路、省煤器、水冷壁联箱、汽包等设备无漏泄和振动。
4、点火时发生爆燃。
防控措施:1)启动前应投入锅炉灭火保护联锁装置。
2)引、送风机后保持炉膛负压-100Pa,对燃烧室通风不少于5min,将炉内有可能残留的可燃气体排尽。
5、炉水温度上升过快,使汽包壁金属应力。
防控措施:1)投入蒸汽推动后,炉水温度上升均匀、以汽包下壁温度规定的升降速度为准,控制汽包上、下壁温差不超过规定值。
2)蒸汽系统投用时,应充分疏水,防止水击,管道震动、操作时应缓慢小心进行。
6、油管路凝结,操作时易伤害
防控措施:1)对油嘴进行彻底的吹扫与暖管。
2)投油油温、油压、回油母管压力、回油温度保持在规定值。
三、锅炉安全运行危险点的管控
1、汽压过高或过低
(1)正常运行时,认真监盘,发现压力异常变化,及时调整;
(2)准确判断汽压过高或过低是外部用汽量减少所致或是燃料变化所致;
(3)对易引起压力波动大的操作以及发生事故时,要小心谨慎处理,按照操作规程进行操作;
(4)过热器出口蒸汽压力保持规定值,工作压力不许高于规定压力;
(5)当负荷变化时,为保持汽压稳定,必须对进入炉内的燃料量进行相应的调整,同时要相应调整送风量和吸风量。
2、汽温过高或过低
(l)正常运行时,认真监盘,发现异常变化,及时调整;
(2)及时调整减温水,也可加强或减弱燃烧调整过热汽温。
(3)保持火焰中心在适当的位置,减少锅炉各部漏风,保证合格的煤粉细度和水分,锅炉受热面要清洁,发现积灰,结焦及时清除;
(4)利用锅炉小风门进行调整,关小上上层风门,开大下层风门,使炉膛内火焰中心位置提高,以提高过热汽温;反之,则汽温降低。
(6)蒸汽品质要合格,防止过热器结垢;
(7)经调整无效时,应停炉处理。
3、锅炉结焦
(1)运行中,保持良好的燃料动力场,火焰中心位置合理,并检查水冷壁的结焦情况,及时清除灰焦;
(2)为防止锅炉出口结焦,半辐射式过热器入口烟温,一般应较煤灰的软化温度低50-100℃,约为1100℃左右;
(3)在有严重结焦趋势时,应降低锅炉的负荷,增大过量空气系数,保持富氧燃烧或停止烧粉,以防止结焦的发展;
参考文献:
[1]《锅炉技术问答1100题》丁明舫等编著 中国电力出版社
[2]《锅炉运行及事故处理》高庆坤、丁立波 主编 化学工业出版社
[3]《锅炉运行》刘早霞 中国电力出版社
作者简介:赵玉臻,中国石油兰州石化化肥厂动力车间,锅炉高级技师。
吕朝晖,中国石油兰州石化化肥厂动力车间,锅炉技师。
论文作者:赵玉臻,吕朝晖
论文发表刊物:《电力设备》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/22
标签:锅炉论文; 危险论文; 事故论文; 汽包论文; 结焦论文; 作业论文; 措施论文; 《电力设备》2019年第13期论文;