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电站锅炉部件失效典型案例和事故分析 第六章 典型事故分析 电站锅炉部件失效典型案例和事故分析 承压部件爆炸 案例1 1999年7月9日，锦州东港电力有限公司3号锅炉高温省煤器出口联箱至汽包连络直管段，在一次汽系统安全门定砣过程中突然爆裂，酿成5人死亡，3人受伤，直接经济损失120万元。该炉高温省煤器出口联箱至汽包连络管：材质为20#碳钢，规格为φ108×12m。爆管发生在直管段上，沿轴向开裂，裂口长470m左右：焊口中间部位在汽水反作用力作用下，形成“v”形弯；爆口方位正对着乙己侧一次汽系统安全门，乙侧部份连络管保温层被吹环。事故原因是由于金属材料存在原始缺陷扩展所致为设备事故。 电站锅炉部件失效典型案例和事故分析 承压部件爆炸 案例2：集中下降管与水冷壁下集箱间汽水管爆炸 75t/h炉，3.82MPa，运行约8万小时。108管子炸成5段。该水冷壁管材质为20 G 钢, 规格为108×5，管内介质为饱和过热水汽混合物, 电站锅炉部件失效典型案例和事故分析 内壁光谱 电站锅炉部件失效典型案例和事故分析 外壁光谱 电站锅炉部件失效典型案例和事故分析 原因分析 爆口宏观形貌如图所示, 可见爆口处有不规则孔洞, 有明显的裂纹与其相连.该爆口处未见明显的塑性变形,无明显张粗、减薄。内壁有多处腐蚀坑（光谱检测有大量的金属C u 在该管爆口处的内壁上沉积.C u 与管壁基体Fe 可以形成电化学微电池, 发生电化学腐蚀. C u 的标准电位比Fe 高很多, 故C u2+就会从内壁上的F e 夺取电子而形成C u 沉积在管壁上,与管壁的基体F e形成电化学微电池, 其中金属C u为阴极, 基体F e为阳极），由此可知, 爆炸是由管内壁局部发生腐蚀所造成的，金相检测内壁存在大量沿晶裂纹，外壁金相组织正常，晶间裂纹处，珠光体组织明显减少甚至消失，故为氢腐蚀造成。 电站锅炉部件失效典型案例和事故分析 原因分析 水中氢气来源：水冷壁管中，在高温(高于30 0度 )下, 水 与铁会发生反应生成四氧化三铁和氢气，氢气汇聚到锅筒，部分通过下降管到大联络管，在腐蚀坑处聚集，和钢中的渗碳体发生反应生成甲烷（200℃以上），甲烷体积很大, 它在晶粒内产生巨大的内应力, 同时F e3 C 变成Fe 后, 体积缩小, 结构松弛, 强度降低, 巨大的内应力使内部造成微裂纹, 在金相组织上体现为内壁脱碳以及微裂纹, 金属变脆，最后在水汽压力作用下发生爆炸，这种爆炸没有任何先兆，是极其危险的。 电站锅炉部件失效典型案例和事故分析 主汽阀门爆炸 240t/h炉， 9.8 MPa，阀门更换投用后即爆炸(未告知监检）。 电站锅炉部件失效典型案例和事故分析 电站锅炉部件失效典型案例和事故分析 炉膛爆炸 案例1 1988年4月某热电厂一台220t／h锅炉，由于炉膛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，炉顶大板梁失去支承点，向下向右塌落。锅炉省煤器、过热器、水冷壁随之掉落并发生弯曲变形，回转式空气预热器被压下沉，导致整台锅炉报废。 案例2 1994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，致炉整体后倾lO°，后移5.3m，汽包下沉2m，所有受热面下坍弯曲变形，锅炉报废。 电站锅炉部件失效典型案例和事故分析 炉膛爆炸 1993年3月10日，宁波市北仑港发电厂1号机组锅炉发生炉膛爆炸特大事故，造成死亡23人，重伤8人，伤16人。该机组停运132天，少发电近14亿度，直接经济损失778万元。因该炉事故造成的供电紧张，致使一段时间内宁波地区的企业实行停三开四，杭州地区停二开五，浙江省经济受到了严重影响，间接损失严重。 事故后对现场设备损坏情况检查后发现：21米层以下损坏情况自上而下趋于严重，冷灰斗向炉后侧例呈开放性破口，侧墙与冷灰斗交界处撕裂水冷壁管31根。立柱不同程度扭曲， 电站锅炉部件失效典型案例和事故分析 炉膛爆炸 刚性梁拉裂；水冷壁管严重损坏，有66根开断，炉右侧2l米层以下刚性梁严重变形，零米层炉后侧基本被热焦堵至冷灰斗，三台碎渣机及喷射水泵等全部埋没在内。炉前侧设备情况尚好，磨煤机、风机、烟道基本无损坏。事故后，清除的灰渣934立方米。 该事故为典型的炉膛爆炸型特大事故，在此特别加以分析。 北仑港发电厂1号锅炉是美国燃烧工程公司生产的亚临界一次再热强制循环汽包锅炉，额定主蒸汽压力17．3MPa，主蒸汽温度540℃，再热蒸汽温度540~C，主蒸汽流量2008t／h。1993年3月6日起该锅炉运行情况出现异常，为降低再热器管壁温度，喷燃器角度由水平改为下摆至下限 电站锅炉部件失效典型案例和事故分析 炉膛爆炸 3月9日后锅炉运行工况逐渐恶化。3月10日，事