关于沸腾锅炉墙开裂事故的分析及处理.docx

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关于沸腾锅炉墙开裂事故的分析及处理

目录

一、锅炉的自然状况…………………………………………1

二、事故发生的状况及现象…………………………………1

三、事故的初步分析…………………………………………3

四、深入地理论分析…………………………………………4

五、燃气内压剧烈波动剧烈的原因…………………………6

六、解决的具体办法及辅助措施……………………………7

七、结束语……………………………………………………8

关于沸腾锅炉墙开裂事故的

分析及处理

一、锅炉的自然状况：

红庙矿楼房生活区锅炉原系赤峰锅炉厂的型号为SHF—600T/90/70—H型的10吨沸腾炉，自从安装运行以来，它承担着楼房生活区冬季供热任务。

由于当时附属设备落后及各种条件限制，锅炉出力能力远远达不到名牌规定的指标。

经1995年大修后仍不理想。

1996年、1997年相继更新了除尘器，循环泵等附属设备后，还是不能满足供热需要。

在这种情况下，于1998年夏季停炉期间由厂家专业队伍将锅炉本体进行改造。

完工后已进去暖期，于是开始试运。

试运前，从点火、预热、锅炉烘干等工作完全，都是按规定的程序和要求进行的，也未发现任何异常现象。

于是在10月14日晚正式起炉、供热。

此后锅炉运行正常，其热效率有所提高，其他性能亦有不同程度的改善。

二、事故发生的状况及现象：

当锅炉运行3个月后，二次燃室右侧锅墙的右上方外层红砖开始出现鼓包现象，同时用于加固锅炉的横向槽钢带也呈现微微变形状态。

春节后，红砖墙体槽钢带衔接处开始出现俩条垂直相交的裂缝，并呈现扩大的趋势。

到了3月上旬，裂缝迅速扩大和外胀，其垂直相交处已向外胀出约50mm（如图一）。

图一（炉体侧面）

图一（炉体正面）

这时我们发现问题的严重性。

从发展趋势看，时刻有倒塌的危险。

当时尚不知那些原因引起，从前也未发生过类似现象。

因为距非取暖期停炉还有一个多月的时间，，于是采取了一些临时措施，降低燃烧、减少给煤，只开引风、停止鼓风，尽量避免炉内产生正压，同时加强巡回检查和管理。

为了防止倒塌，我们还用型钢和木材精心临时支撑，用以维持锅炉带病运转状态，直到4月中旬正式停炉（如图二）。

图二：

临时支撑示意图

三、事故的初步分析：

停炉后，我们进行了详细的检查，我们在拆除开裂的炉墙时发现，内层耐火砖和外层红砖之间的裂缝很小，只有10毫米左右，中间夹层应充填足够的珍珠岩，可是，事实上没有充填珍珠岩。

珍珠岩的作用有两个：

一是用以锅炉的保温和隔热；二是缓解和分散内层耐火砖胀缩引起的内应力，同时对抵抗炉膛内压也起到一定的辅助作用，可保持炉墙的相对稳定性。

然而，由于内外层间隙过小，又未填充珍珠岩，从而大大降低了炉墙应有的性能，只是内层耐火砖承受炉膛内压后向外移动并直接作用在外层红砖上，造成外层红砖墙体开裂（见图三）。

图三：

炉墙开裂形式图

四、深入地理论分析：

任何事故分析都应从所发生的现象入手，深入到各个生产环节中进行分析和论证，然后在从中找出主要矛盾。

主要矛盾解决了，次要矛盾也就迎刃而解了。

根据以上现象，我们首先从大局上看，造成炉墙开裂的原因有两个方面：

一方面炉墙砌筑未达到规定的质量标准，另一方面是沸腾室及二次燃室在燃烧时，燃气的水平内压波动超标造成的，后者是个十分复杂的问题，也是造成炉墙开裂事故的主要矛盾，因而必须进行深入地分析和解决。

1、燃气内压的产生：

燃室内波动的水平气压是怎样产生的呢？

我们认为，除了沸腾段燃烧速度不稳定波及到二次燃室外，主要是二次燃烧时燃烧速度剧烈变化形成的。

由于锅炉的二次燃烧是很不均衡的，二次风的输入也不是绝对均匀的，所以，二次燃烧速度必定成剧烈波动状态。

这种波动的燃烧状态所产生的燃气内压也是波动的，这就会对炉墙施加着水平方向的重复应力。

这种重复应力随着锅炉的运行是长期的、连续的。

如果炉墙砌筑质量合格，它所承受的水平压力的强度和刚度足够，或者锅炉燃烧正常，所产生的燃气内压也不超过规定的范围，则炉墙在规定的运行期间也不会发生上述事故。

反之，如果炉墙的施工质量达不到应有的强度和性能，或者燃烧不正常，一会正压，一会负压，特别是强烈的正压强烈的占上风，炉墙在这种波动较大的重复应力作用下，久而久之，其承压能力就会渐渐疲劳，砌砖用的粘合材料（耐火水泥、普通水泥及其骨料）的性能也逐渐降低，以致失效，炉墙就会出现鼓包、开裂，直到最后倒塌。

2、燃室的燃气内压强度的计算：

燃料燃烧产生一定波动的内压怎摧毁铺有加强槽钢的坚固的炉墙呢？

从砌体压强理论分析，然室内的压强（正压）虽然不很大，但这个部位的炉墙是二次燃室面积最大的一面外墙，其总面积达20多平方米，就裂缝包容的面积也有五六平方米。

设燃室正压P=0.2kg/cm²,裂墙面积S=5m²，墙面承受的压力位F，则：

F=P*S

=0.2*50000

=10000kg

=10t

如果岗位人员违章操作或误操作，譬如先开鼓风机，后开引风机，那么，在鼓风机强大的压头效应下，炉墙所受的水平向外压力还要大！

这个水平向外的强大推力可使炉墙不堪承受！

可见，沸腾炉能否正常燃烧是关系到其安全运行的的重要问题！

3、关于炉墙砌筑质量问题

我们在现场视察发现，裂缝部位仅靠炉墙外层红砖与加固槽钢带的衔接处，可见槽钢带与红砖炉墙接触部位是承压的薄弱环节，也就是说，槽钢未能与红砖牢固地结合成一体，故裂缝由此产生并发展扩大。

所以，炉墙砌筑质量也不可忽视。

当然，如果不认真分析，解决燃室内燃气剧烈波动这一主要矛盾，那么，炉墙的结构性能即使达到了质量标准，早晚也要发生类似事故的！

五、燃气内压剧烈波动剧烈的原因：

造成燃气内压剧烈波动还有很多外部原因。

因此，我们从燃料的品种、燃烧过程、各附属设备的性能和运转状态以及岗位人员的操作水平等方面进行了深入地考察和分析，特分述如下：

1、燃煤粒度、灰分水分含量不均匀对燃烧速度的影响。

我们使用的是本矿产的原煤，含矸量较高，发热量低，原设计安装的鳄式破碎机不能保证合格的燃煤粒度，有的远远超过10mm，这对沸腾炉燃烧极为不利！

因为不能被吹浮而沉积，并堵塞风帽的通风孔使燃烧速度降低，有时又被突然吹起，从而大量未完全燃烧的煤粉和可燃气体进入二次燃室，在二次风的助燃下使二次燃烧速度骤然加大，甚至“打枪”。

燃烧中水份、灰份含量时高时低，使燃煤的发热量发生变化，对燃烧速度也有一定的影响。

2、给煤量和通风量的有机配合：

给煤机的给煤量不能有机地配合，也可使燃烧速度产生波动。

给煤量小，燃烧降低，燃室内压减小，给煤量大，燃烧加大，燃室内压加大。

当给煤量大于相应的通风量时，大量煤粉和未燃气体进入二次燃室将增加二次燃室负荷，因此，给煤量忽大忽小，必然使燃室内压呈波动状态。

3、鼓风机压头效应的影响：

鼓风机启动时的压头效应可使燃室内压骤然加大，锅炉瞬时由负压燃烧变成正压燃烧，对炉墙立刻产生巨大的水平压力，这也是一个重要的原因。

4、引风机运转不正常的影响：

引风机因故骤然停止，也会使各燃室由负压转为正压。

5、防爆门失灵的影响：

防爆门日久锈蚀，开启不灵，不能及时排除“打枪”时的高压燃气，使炉膛和燃室承受了巨大瞬时的压力。

6、操作人员的技术素质的影响：

操作人员的误操作也必然影响锅炉的正常燃烧。

如扬火时先开鼓风机后开引风机，或者压火时先停引风机后停鼓风机，在开停引风机前后的这段时间，锅炉燃烧也将由负压突然转为正压。

六、解决的具体办法及辅助措施：

根据上述内外因素的深入分析，我们认为必然采取一系列有效的相应措施，力求从根本上彻底解决。

因此，我们在夏季停炉期间对有关附属设备进行了全面检修、改造和更新。

具体采取了以下几方面措施：

1、将不适应的颚式破碎机更换成新型的悬垂式粉碎机，并自制了一台滚式筛分机，安装于上煤皮带上，从而彻底解决了燃煤粒度超标的问题。

2、改造了圆盘式给煤机的给煤机构，使给煤量能随时与锅炉燃烧速度相配合，从给煤量上保证了锅炉燃烧的稳定性。

3、为了消除鼓风机启动时的压头效应，在鼓风机上安装了中频调速装置，有效地消除了鼓风机启动时的炉膛内压。

4、在检修期间认真检修了全部防爆门，使之开启灵活、动作可靠。

5、在砌筑炉墙前，按照要求采购了各种符合标准的炉墙材料，请专业人员严格按质量标准砌筑了墙体，使墙体切实达到了应有的强度和性能。

6、在引风机烟道上安装了调节阀门，可随时根据需要控制引风量。

7、对各岗位人员的操作技能进行了严格培训，加强了岗位责任制教育，严肃奖罚条例，强化劳动纪律，避免了岗位人员的误操作。

七、结束语：

经以上事故的全面深入分析，采取一系列相应的有效措施后，锅炉运行良好，未发生类似事故，也未发生其他机械事故和责任事故。

锅炉热效率在原有基础上又有了明显提高。

该锅炉房在近几年的小指标竞赛中连连获得第一名的荣誉，上级各主管部门的领导来检查时也都给予高度评价，从全总公司落后锅炉房变成全总公司最先进锅炉房之一。

从这次事故分析、处理及收到的效果，我们体会到，分析事故必须从实践到理论进行全面深入地分析，找出引起事故的全部原因，然后再从中找出主要矛盾。

主要矛盾必须从根本上彻底解决，次要矛盾也要认真解决。

另外，在处理事故或排除事故时要避免“头疼医头，脚疼医脚”的简单做法，要象中医治病那样，实行“辩证施治”。

并且还要“标本兼治”，以治本为主，这样，才能彻底解决问题，我们的技术管理工作才能步步走向正轨，走向主动。