天津大港电厂锅炉炉膛爆炸事故.docx

天津大港电厂锅炉炉膛爆炸事故1.事故概况1979 年 3 月 1 日， 天津大港电厂 1 台 300MW 发电机组亚临界锅炉在运行中发生炉膛爆炸。该锅炉系从意大利进口，额定蒸发量为 1025t/h，额定蒸汽压力 17.8MPa，额定蒸汽温度 540/540。事故发生前，锅炉控制室接到中心调度室的命令， 要求发电机组减负荷 20MW， 在尚未进行操作，发现锅筒水位下降， 蒸汽压力下降到 10MPa。 而燃油和总风量却同时上升，燃油量由 43t/h 增至 50t/h，各风压表指示均达最大值。锅炉操作人员发现异常，立即进行处理，给水切为手动，水位由-100mm 调整到正常水位；主控制器切为手动未成；燃油切为手动，燃油量回落到 43t/h。在进行处理的同时又发现，2 台送风机导向板开度已达 100%，所有风压表指示已达最大值；火焰电视显示无火焰，2 个火焰扫描器指示灯却亮着，当即按下电视伸进按钮以消除摄影机未伸进的可能性，火焰扫描器指示灯仍然未灭，当即判断燃烧不正常是由于送风挡板自动失灵，进风量过大造成。将送风自动切为手动，并将挡板关小。由于燃烧不好，汽压继续下降，负荷也自动下降。 当送风挡板关到 40%位置时， 各风压表指示仍在最大值附近摆动。此时一声巨响，发生炉膛爆炸，“火焰故障”自动跳闸。事故发生后，炉膛甲乙两侧燃烧器的风箱的风道均被炸开，甲侧比乙侧严重；甲侧空气预热器出口风道变形，乙侧空气预热器出口风道破裂；烟气再循环入口烟道和部分伸缩节也有损坏；燃油变压器的电缆遭到破坏。直接经济损失 40 万元，停发电半年。2.事故分析1）锅炉烟道出口挡板既无操作机构，又无固定装置，锅炉运行时烟道挡板自行关闭。由于锅炉运行时烟道产生震动，而烟气流动时对挡板形成一个自行关闭的趋势。同时，挡板结构上 10 个中轴的曲臂和公共连杆自重较大，对挡板也产生一个自行关闭的力矩。挡板关闭后，炉膛燃烧产物无法排出，造成炉膛压力升高，燃烧恶化。由于正常燃烧工况遭到破坏，蒸汽压力和负荷下降， 自动调节系统动作， 加大给油 （由 43t/h 增至 50t/h）和进风（各风压表指示均达最大值） ，进一步恶化了燃烧工况，造成炉膛灭火。灭火后并未立即切断给油与进风，使炉膛中的油与空气混合物达到爆炸极限。此时炉膛第一层燃烧器的点火装置仍在运行以及炉膛灭火后炉墙的高温蓄热，引起炉膛爆炸，是一起典型炉膛灭火而引发的炉膛爆炸事故。2）炉膛超压保护装置未投入使用。该锅炉设计有炉膛超压保护装置，从试运行直至事故前，该保护装置由于未调试好，一直未投入使用。按超压保护要求，当炉膛压力超过 6kPa 时，自动立即切断给油与送风。但由于未投入炉膛超压保护装置，烟道挡板关闭，炉膛压力超过了规定值，无法自动切断给油与送风，进一步恶化了燃烧工况，造成灭火爆炸。3）燃烧器的火焰扫描器灵敏度未进行调整，不能反映燃烧器运行状态。当燃烧恶化，电视显示无火焰时，火焰扫描器的指示灯却依然亮着。为操作人员正确判断延误了时间。4）由于相关保护装置或未投入，或灵敏度未调试，不能为操作人员判断提供正确信息，致使操作人员错误判断炉膛燃烧不好是由于送风机挡板失灵所致，错过了采取紧急措施的时机。简评锅炉发生炉膛爆炸必须具备 3 个条件：一是燃料是以气态形态存在炉膛中，发生炉膛爆炸的锅炉应是以油、可燃气体或煤粉为燃料；二是燃料与空气的混合比达到了爆炸极限，不同燃料的爆炸极限不同。爆炸极限的范围是从下限到上限之间，低于下限，或高于上限，均不会发生爆炸；三是存在点燃混合物的温度。3 者缺一不可。燃油、燃气、燃煤粉锅炉在锅炉点火启动过程或锅炉运行突然灭火，就可能形成炉膛爆炸 3 个条件同时存在。天津大港电厂炉膛爆炸事故以及其他一些炉膛爆炸的教训，在1980 版和 1987 版蒸汽锅炉安全技术监察规程 ，为了防止燃油、燃气以及燃煤粉锅炉发生炉膛爆炸，相继作出了一些规定：烟道挡板应有操作与固定装置是吸取了天津大港电厂事故的教训；必须有点火程序控制和熄火保护装置。点火程序控制防止点火启动过程中爆炸 3 要素同时存在，熄火保护装置是防止锅炉运行突然熄火爆炸 3 要素同时存在。安全规范的一些要求是在总结事故经验教训的基础上提出的。