热水锅炉低压运行事故的分析.doc

热水锅炉低压运行事故的分析
　前 言
　　目前在北京市郊区的一些生活小区的集中供热锅炉房仍然运行着许多自然循环的热水锅炉，结构形式有单锅筒纵置式、双锅筒纵置式、和双锅筒横置式几种，燃烧设备多为链条炉排，制定煤种大多为各类烟煤。出力一般在0.7-7.0MW之间，但经运行过几个采暖期后锅炉受热面管发生不同程度的变形、胀粗、甚至穿透性裂痕，严重者可导致爆管等水循环事故，影响了锅炉的安全运行和正常供暖。为此,笔者通过典型检验事例从锅炉的结构特点、运行条件等方面入手，着重分析热水锅炉水循环事故的原因，提出改善措施。
　　一、事故发生
　　在××年2月5日北京某集团总公司下属单位一小区供暖锅炉房的一台SZL2.8-1.0/95/70-AIII热水锅炉在运行中突然发生爆管。锅炉被迫停止运行，给小区供热造成很大影响。
　　二、现场勘查状况
　　笔者对事故锅炉进行外观检查，发现爆管发生在炉膛水冷壁，其状况是：(见图1)
　　〔一〕炉膛水冷壁顶棚管发生不同程度下塌变形，严重处的变形量达100-130mm,管子局部胀粗，其中有一根破裂〔部位Ⅰ〕。炉膛右侧位于炉膛燃烧主燃区有3根水冷壁管的直段外凸变形，变形量40mm，变形管段局部胀粗，有许多处穿透性裂痕〔部位Ⅱ〕。
　　〔二〕在进一步对锅炉水冷壁割管检查发现：
　　1.水冷壁顶棚管结垢严重，管内壁结垢3-4mm。
　　2.右侧水冷壁管直段结垢2-3mm。管外壁金属呈暗红色。
　　3.经过内部检验，其余受热面管内壁结垢不超过0.5mm。
　　三、事故分析
　　〔一〕锅炉概况：

　　锅炉出厂编号：22-3100

　　锅炉主体材质：锅筒：20g 管子：20

　　水处理形式：钠离子交换器
　　事故发生：锅炉投运后的第4个供暖期
　　〔二〕管壁结垢直接导致了水冷壁管的过热损坏
　　1．锅炉受热面金属的温度总是高于其中工质的温度。当管壁受热面较清洁时候，由于热量被水汲取而得到充分的冷却，受热面金属的强度在安全工作的范围内。但是，如果受热面结了水垢，金属的状况就会发生向不安全的变化。关于碳酸盐水垢来说，它的热阻是一般钢的几十倍。受热面水垢的存在阻止了金属热量的释放。直接引起管内壁热储量增加，导致管壁温度增高。当管壁结1mm的水垢时，管壁温度将生高100℃以上，而管壁温度升高导致钢材的强度下降。而从现场水冷壁的颜色推断，损坏管处的壁温确实曾经超过500℃以上。所以结垢使管壁超温过热，强度下降，最终导致破裂。
　　2.水垢和钢材的热膨胀系数不同，这又导致垢层局部开裂或脱落，这使较低温度的热水与温度相当高的管壁相接触，引起管壁温度的庞大变化，并使管内壁受到冷热应变，产生庞大的应力。以致使管子发生很多裂痕。
　　3.管壁温度升高，管子就会发生伸长，因而造成顶棚管和水冷壁管的凸出变形。