安全管理论文“四管”爆破原因分析及预防对策.doc

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1、此材料由网络搜集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。材料共分享，我们负责传递知识。平安治理论文“四管”爆破缘故分析及预防对策摘要：锅炉“四管”爆破是目前火电厂平安消费的最大威胁，本论文以实际运转、检修为根底,对锅炉四管爆破进展统计分析,并确定在现场监视的重点部位和监控的工程,结合实际进展了针对性的论证分析,提出了本厂预防锅炉四管爆破的主要措施。关键词：四管爆破缘故分析预防对策前言大坝电厂锅炉采纳美国BWB公司技术消费的亚临界中间再热,单汽包自然水循环锅炉，设计参数为：过热蒸汽流量：1025Th；过热蒸汽出口压力16.8Mpa;过热蒸汽出口温度540。再热蒸汽入口压力3.56Mpa;再热蒸汽入口

2、温度323。再热蒸汽出口温度540，给水温度282。锅炉设计压力19.1Mpa。锅炉额定蒸发量985T/H。过热器系统设有二级减温，再热器系统设有一级事故喷水减温。【1】汽水循环依如下顺序进展：给水泵高加省煤器汽包下降管下联箱水冷壁顶棚过一级过二级过主蒸汽管汽轮机高压缸再热器汽轮机中亚缸汽轮机低压缸凝汽器低加除氧器给水泵一：四管爆破的缘故分析阻碍四管爆漏的缘故特别多，涉及设计、制造、安装、安装、检修、运转、煤种和治理等诸多方面，而且这些要素又互相作用：因此爆管往往不是单一要素造成的，而是由几个要素同时存在并互相作用的结果。“四管”爆破的情况统计如下表：【2】1：水冷壁爆漏缘故分析：电站锅炉引起

3、水冷壁爆漏常见缘故有：焊缝质量征询题；膨胀受阻；管内壁腐蚀结垢；管外壁积灰高温腐蚀；磨损；循环不良；炉膛热强度偏高；吹灰器征询题；材质征询题；但就我厂爆漏缘故主要有：焊缝质量征询题和吹灰器投运阻碍，下面就这两项主要缘故进展分析。1）：焊缝质量征询题：常见的焊缝质量征询题有：焊缝裂纹；焊肉末全交融；末焊；：焊口产生气孔；夹渣；咬边；错边；根缩；缩沟；塌陷；接头不良；焊缝超高；角焊缝过凸；角焊缝增厚；角焊缝隙不对称等缘故。引起上述征询题的主要缘故：末焊透产生缘故是焊接参数选择不当，如焊接电流太小，运条速度太快，焊条角度不当或电弧发生偏吹，坡口角度，对口间隙过大或过小等，操作失误也会造成末焊透；两面

4、焊时中心对偏而构成末焊透。末熔合产生的缘故：焊接参数方面缘故有焊接线能量过小，电弧偏吹和焊条药皮偏心等：操作方面失误的缘故有电弧离坡口过远，运条不当，摆动时在两端停留时间过短以及焊条或焊丝倾角不适宜。上述缘故使母材或前一层焊缝隙金属末得到充分溶化就被填充金属覆盖而造成末熔合。其它缘故：如工作人员素养较低：有关规定理解不透，技术水平欠缺。客观条件限制：如工作环境，时、空的限制。实践经历缺乏。吹灰器投运的阻碍吹灰器投运率低，吹灰效果差，各受热面易积灰，换热效果差受热面易发生部分过热。但吹灰器投运时，又易发生以下缺点：机械缺点、热工、电气信号缺点、吹灰蒸汽带水。吹灰器在投运时，一旦发活力械缺点，热工

5、、电气信号缺点，将使吹灰器枪杆不能及时自动从炉膛受热面中退出，现在必须手动退出，如手动水能及时退出，枪杆长时间在高温状态下工作，易发生弯曲变形，吹扫半径发生变化，现在必须立即关闭此吹灰器进汽阀门，如吹灰阀门泄露，蒸汽将长时间直截了当对附近受热面吹扫造成受热面剪薄损伤爆漏。此外受热面发生变形（变形的受热面进入吹灰器吹扫半径），蒸汽带水，吹灰器安装构造尺寸的变化，均可造成直截了当吹伤受热面的事故发生，因此，必须定期对吹灰器进展检查。 2：过热器爆漏缘故分析引起电站锅炉过热器爆漏的常见缘故有：选材裕度缺乏：炉膛高度偏低：蒸汽重量流速偏低：构造布置欠妥：受热面积过大：焊接质量征询题：腐蚀：磨损：膨胀拉

6、裂：锅炉的变工况运转，高加的正常投运：但我厂爆漏的缘故主要是超温过热爆漏，本文从流淌和传热特性着手，分析引起超温爆漏的缘故，并提出相应的措施。超温爆管的理论分析。锅炉管壁温度总是高于其它的工质温度，此两者之间的温度差与受热面的热功当量负荷q，管壁至工质的放热系数a2。金属管壁及水垢层厚度j及g和他们的导热系数j及g等有关。关于现代的锅炉在维持正常的给质量下，根本上可保证无垢运转。超温爆管，主要是金属管壁的温度工况超过材质所同意的温度极限而引起的金属管子失效。它分为短时过热爆管和长时过热爆管。短时超温爆管根本上由于机组处于变工况运转引起，长时超温爆管阻碍要素较多，受热,功当量面积灰、结垢、不合理

7、的燃烧调整引起。故为寻求引起超温爆管的缘故，首先得分析金属管壁的壁温作为推断按照。我们明白：从公式中可知：阻碍金属壁温度的要素，可以从两方面考虑，既蒸汽侧和金属侧，在传热学上讲，它们主要表达在烟汽侧的热负荷q及蒸汽侧的对流换热系数a2上。2）：蒸汽侧放热系数a2的阻碍要素：物性参数对放热系数a2的阻碍在电站锅炉中，过热器蒸汽压力，温度的变化在两个方面：当负荷变化时，对同一过热器来说，它的压力，温度随之变化，负荷增加，则温度压力随着增大，a2增大，反之亦然。在一样负荷时，不同部位的换热器P、T也不同，沿蒸汽流向P是逐步降低的，而T是逐步升高的，从而使放热系数a2降低，不利于对流换热。流量对放热系

8、数a2的阻碍流量对放热系数a2的阻碍，可以从几个方面考虑。首先从运转角度来看，负荷的变化会阻碍放热系数a2的大小：其次管屏间的流量分配也对部分地区的换热系数a2的阻碍。A：负荷变化对放热系数a2的阻碍：外界负荷的变化必定要求蒸汽流量与之相适应，当外界负荷增加时，过热器中的蒸汽质量流量随之增大,a2也会增加，现在发生的过热器爆管，我们应首先考虑烟汽侧的热流密度q变化，当q/a2升高时可导致爆管，因此，前提是在综合考虑各种缘故的根底上，排除外部要素如发生异物堵塞等。关于低负荷运转情况下的过热器爆管，由于蒸汽质量流量较高负荷下为小，因此对流放热功系数的a2也小，对流冷却管壁差，易造成管壁壁温升高，如

9、锅炉紧急启动时，蒸汽流量较小，而导致烟汽热负荷q相对较高，对流放热系数a2减小，从而引起管子超温失效，详细关于辐射式过热器，其气温特性，随着蒸汽发量D的上升，蒸汽出口气温下降故关于辐射式过热器主要考虑低负荷运转情况。当负荷减小时，辐射过热器中工质的流量和锅炉燃料按比例减小，但炉内辐射热并不按比例下降，由于炉内火焰温度的下降并不多，也确实是说，随着锅炉负荷的降低，炉内辐射的份额相对上升。关于金属管壁来讲,q/a2相对会增加，另外，由于，辐射过热器中蒸汽的焓增加，出口气温上升，使得管内平均气温上升，从而导致对流换热系数a2下降，两者共同作用使金属壁温上升更大，导致超温爆管，如现在发生爆管，还应按照

10、爆口断面特征鉴别，终究上由于低负荷运转的缘故，抑或是管材质量征询题。关于对流过热器，经历说明：超温爆管常发生在高负荷运转，尤其上负荷突增时，负荷D增加，出口气温随之上升,a2下降且高温过热器区域发生积灰严峻，积灰使热阻增大，传热系数下降，加速了管材的超温失效，发生爆管。B：流量分配对的a2的阻碍：单相流体在管内流淌时，有许多要素使并列管子间流量分配不均，另外，吸热不均也会造成流量不均。首先设计缘故引起的流量分配不均：联箱的引入、引出方式布置不当，使得蒸汽在联箱中流淌静压变化过大造成流量偏向。关于蒸汽由径向引入联箱的并联管组，同进口联箱与引入管三通外构成部分涡流，使得该涡流区附近管组流量较小，从

11、而引起较大的流量偏向。联箱孔末透导致各管阻力相差较大。因同屏并联各管的构造（管长、内径、弯头数等）差异引起各管的阻力系数相差较大造成流量偏向。实际上，上述构造设计和布置上的不合理性往往同时存在，因此可能会加剧超温爆管的发生。其次制造工艺，安装及检修质量征询题引起流量分配不均。焊接质量征询题引起的爆漏，同前面水冷壁焊接征询题根本一样。异物堵塞：由于流体腐蚀及制造，安装或检修人为要素造成管内有异物，而引起的管屏流量不均以致爆管，不管是异物堵塞仍然焊口质量，都可使管内部分阻力加大，而在总的压降不变情况下，部分阻力的增加,使该管中流体流量下降，同时在总流量一定的情况下该管中的流量必定重新分配到其它的管

12、中，流量的自动调整与分配会加剧部分涡流，从而阻碍到其它管的流淌。最后减温水系统设计不合理（或缺点）也会引起流量不均。3）：烟气侧热负荷的阻碍关于电站锅炉过热器来讲，阻碍烟气侧的热功当量负荷的要素相当多，热负荷的变化是多种要素综合的结果。一般来讲，难以用一个准确的数字模型来衡量它们之间的因变关系。这里，仅做定性分析，研究一下主要阻碍要素。炉内然烧工况：炉内然烧工况，主要是指运转时，炉办烟气动力场和温度场发生变化。如我厂喷燃器采纳前后墙对冲燃烧，正常时投入A、B、D、E火焰中心在设计位置，如A、B、D、E、任一台磨缺点时C磨组投运，火焰中心上移在D一定时，烟温升高，辐射吸热量份额减小，对流吸热量份

13、额加大，引起对流过热器超温。运转要素，运转要素对炉工况的阻碍相当复杂，如燃烧调整不当，燃料成份的变化都将引起过热器壁面热负荷的变化。如燃料的低级位发热量提高时，由于理论燃烧温度和炉膛出口烟温升高，可能导致炉膛结渣，从而使过热器壁温热负荷增大。又如燃料量不变而水份增加，则烟温降低，烟温体积增加。最终会导致过热器出口汽温上升，过热器热负荷发生变化。高压加热器投入率：高压加热器的停运或部分投运，会使锅炉给水温度大幅度降低，势必阻碍锅炉负荷，为了保证负荷，往往要加大燃料量，如此，一方面，机组运转费用增加了，另一方面将引起过热器热负荷q的增大，飞灰速度加大，飞灰磨损加剧，从而引起管壁超温或减温水超限。因

14、此，高加的投入率偏低也往往引起过热爆管。 3：再热器爆漏缘故分析引起再热器爆漏的常见缘故有：烟气热偏向，选材裕度缺乏，构造欠妥，内壁腐蚀，焊接质量征询题，高压缸排汽参数高于设计值，但就我厂再热器爆漏的缘故分析：过热爆管是主要缘故，引起爆管的缘故有以下几点：气温偏向和热偏。受热面管材中某一根管子的焓增（每千克蒸汽所吸收的热量）与该管组平均焓增之比称为热偏向系数，在同一片管屏中的热功当量偏向称为同屏热偏向，造成热偏向的缘故可能有：各管的吸热不同、各管的蒸汽流量不同、各管的进口汽温不同、其中和管吸热不同又可分为各管的受热长度不同和各管单位长度的热负荷不同，热偏向包括热负荷偏向，构造偏向和流量偏向沿烟

15、道宽度的吸热偏向。沿烟道宽度各片屏之间的吸热偏向关于前后墙燃烧方式的再热器热偏向随着所投入燃烧器的情况而变化，投入燃烧器组不同时，沿烟道宽度最大吸热管屏的位置也不同。我厂再热器气温调理原则上是依托烟气挡板来调理，当烟气挡板开度变化时，烟道中烟气量发生变化，热负荷变化，换热量变化引起再热功当量器气温变化。但当烟气挡板缺点卡涩时，烟气量无法调理，引起再热器超温，为防止再热器严峻超温投运事故喷水减温，因设计、制造、安装、运转监控等缘故，造成投入水量不均，水量不均引起流量不均，流量不均反过来又阻碍着吸热不均，造成再热器进一步超温过热爆漏。烟道漏风引起热偏向。再热器属于对流特性的受热面，随着过剩空气，烟

16、气流速增加，对流流速增加，换热加强，换热加强也可能引起再热器部分过热。吹灰器阻碍。吹灰器投运率低，造成再热器积灰，在一样条件下换热减弱，易造成再热器超温。4：省煤器爆漏缘故分析引起电站锅炉省煤器爆漏的缘故主要有：飞灰磨损，焊口质量征询题。管材质量差，空预器部分积灰，但我厂省煤器自建厂以来不断未有爆漏现象，这里不再做详尽分析，但有一点须说明，我厂空预器近几年来不断进展水冲洗，空预器积灰现象根本去除，再加上近几年来机组运转平衡，监控得当，省煤器飞灰磨损较小，因此省煤器爆漏不断未发生。二、预防对策：1：加强“四管”的检查监视。2：充分利用大、小修对四管进展宏观检查，其检修内容包括：高温腐蚀、磨损、胀

17、粗、鼓包、焊接状态等情况，其中对热负荷较集中部分采取割管检查和化学分析，对易结焦、易磨损、吹灰器易吹薄的部位进展侧厚检查，对过热器、再热器等易超温的部位进展金相分析。3：对上述检查出的征询题应及时完全的处理。4：加装四管爆漏报警装置，亲切监视四管报警情况，一旦发生，应及时停炉处理。加装必要的测温元件。严防受热面四管超温。5：加强四管附件的检查，如防靡瓦、管箍严防进成烟汽走廊。6：提高焊接水平，减小焊接缺陷，强化焊接检查。7：提高吹灰器的投入率及其作用，由于吹灰器投入率低，吹灰器效果差，炉膛、过热器易积灰结焦，烟温升高，再热器、过热器易引起超温过热，严防吹灰器缺点卡涩，一旦缺点，立即关闭进汽阀门

18、，及时手动退出，以免吹薄受热功当量面，保证吹灰器疏水畅通，严防蒸汽带水，定期检查校验吹灰器枪杆的垂直度，严防弯曲造成吹扫半径改变吹伤受热面，将部分蒸汽吹灰器该为磁声波吹灰器降低了蒸汽吹伤管材的机率，提高吹灰效果。8：提高高加的投入率，对高加及时维护保修，使其尽可能全部投运，并做好各高加旁路系统的平安措施，保证一台缺点时，另外两台可正常投运，高加每少投运一台，给水温度均降低特别多，将使燃料量增加，抬高磨组出力，抬高了火焰中心，增大烟气量、烟温、增大了烟气流速，加强了对流换热，易使对流过热器、再热器超温。9：炉底加热的正常投入，在锅炉冷炉启动时，及时对炉底加热投入，有以下好处：提高炉膛温度缩短启动

19、时间、消除冷热不均产生的热应力、防止热应力拉伤拉裂焊口、稳定燃烧。10：暖风器的正常投运，暖风器投运，可适当提高排烟温度，使烟温略高于H2SO4露点，严防低温腐蚀，垢下腐蚀，使省煤器腐蚀后爆漏。暖风器投运，可对煤粉进展单调、预热，使炉膛的着火温度更稳定，使燃烧更充分。11：合理调理再热气温，再热器气温建议尽可能通过烟气挡板来调理。在事故状态下，烟气挡板缺点卡涩，再热器超温较大时，投运喷水减温来调理，大量投入喷水减温会阻碍机组出力，排挤高压缸的蒸汽做功才能，使其效率降低。在锅炉启动时，充分利用旁路系统对再热器进展加热，严防再热器干烧。12：燃烧调整；严格操纵各部件的参数，严禁超限运转。合理调整风

20、粉量过剩空气量，使煤粉在炉内充分燃烧。保证磨组在最正确状态运转，严格操纵煤粉细度。喷燃器运转良好可防止火焰中心倾斜，防止部分结焦超温。三、结论：大容量电站锅炉受热面，由于温度、压力水平高，系统构造复杂，受热面积大，级数多，同时每一级并联管子多，特别容易发生各种要素的流量偏向和吸热偏向，许多电站锅炉，过热器、再热器曾屡次发生过超温爆管事故,这些事故大部分属于设计征询题，因此也有一部分属于锅炉运转不当造成的，我厂锅炉在长期的运转中，由于前几年，吹灰器投入率低，吹灰效果差，锅炉燃用的煤粉粒粗，磨组组合不当，高加投运率低，过剩空气量大，临炉加热，暖风器未正常投运，启动时，高低旁未能正常投运，造成再热器

21、干烧等缘故，四管爆漏频繁发生，近几年来，我们对设计制造，安装遗留的征询题进展了完全的整治，使上述设备全部按要求顺利投运，四管爆漏次数大大降低，机组的平安经济性也大大提高，但防止“四管”爆漏是一项综合工程，应从运转、检修、技术改良等方面加强监视、加强治理。锅炉四管爆破是目前火电厂平安消费的最大威胁，本文以实际运转，检修为根底，对锅炉四管爆破进展统计分析，并确定在现场监视的重点部位和监控的工程，结合实际进展了针对性的论证分析，提出了本厂预防锅炉四管爆破的主要措施。注释：【1】摘自大坝电厂运转规程1990年编写使用【2】摘自大坝电厂生技科统计记录1990年建立帐本【3】摘自传热学华北电力学院编1987参考文献：1、大坝电厂运转规程、检修规程1990年编写使用2、火力发电山西省电力公司编北京中国电力出版社，20013、现场设备、工业管道焊接工程中国计划出版社1998北京4、传热学华北电力学院编19875、大型锅炉爆破缘故分析人民出版社1985