某垃圾焚烧发电厂锅炉爆管事故

作者:安全管理网  来源:安全管理网 
评论:  更新日期:2011年11月15日

 【事故回放】

    2010年1月7日上午9时3 8分,某市一垃圾焚烧发电厂正在运行的1#炉内水冷壁管突然发生破裂。爆管导致大量饱和汽水混合物从上下断口喷出,饱和水瞬间汽化膨胀,充满整个炉膛空间;部分汽水混合物通过后烟道排出,大部分汽水混合物向下通过排渣通道及检修门排出。事发时,五名工人正在对邻近相距三四十米的2#炉进行维修,大量的高温蒸汽外泄造成检修平台上3名检修工人烫伤、1名杂工摔伤共计4人重伤,以及1#炉O米层1名工人轻度烫伤。接到爆管事故报告后,厂方立即启动事故应急处理预案,停止1#炉的运行,并于9点45分左右把伤员送往医院救治。事故造成的直接经济损失达230万元。

 

    【设备状况】运行正常但爆管频发

    该发电厂投入运行的是中国首个高温、次高压(450 OC,6.4兆帕)锅炉垃圾焚烧发电项目,是该市第一座垃圾焚烧发电厂,市一级环境工程示范项目。设计日处理能力为1040吨,发电量为1.3亿千瓦时。该厂从建设立项、制造、安装、检验和申报使用等环节均按照有关规定要求进行。

    事发时焚烧炉定期检验仍在有效期内。该厂共有11名持I类作业人员证的锅炉工,证件均在有效期内,有相关管理制度和运行记录。根据对1#炉司炉工庄才华的调查笔录和运行日志记录,事发前锅炉各项参数没有出现异常,设备运行正常,事发后也按相关的操作规程进行紧急停炉。

    但该厂的这次爆管事故并非偶然。据调查,该厂2009年l#炉曾发生过4次爆管现象,但以往爆管并未造成重大人员伤亡,厂方并没有根据相关原因采取有效的预防措施。

    【原因分析】

    壁管腐蚀与管理缺失

    经过事故技术鉴定专家对焚烧炉进行技术鉴定分析以及事故调查人员对厂方相关人员的调查,认为造成这宗事故的主要原因是焚烧炉运行工况复杂,厂方安全管理存在漏洞,最终导致悲剧发生。具体包括如下几个方面:

    1.水冷壁管腐蚀致裂

    根据管外壁腐蚀产物的成分和形貌,该焚烧炉前隔墙上水冷壁管在运行和起停期间遭受了严重的腐蚀,导致壁管承载能力不足,这是引发此次事故的直接原因。烟气中存在HCl、CO和SO3等腐蚀性介质,破坏了管外壁致密的氧化膜,降低管子的耐腐蚀性能;PbC12\ZnC12等低熔点氯化物,以及NaC1 、kc1、 FeC13等中低熔点氯化物与烟气中的其它物质结合形成低熔点共晶混合物,在900℃左右烟气温度下熔化,附着在氧化膜已破坏的管外壁,不断腐蚀管子的金属基体;烟气中水蒸汽浓度较高,使得Cl2和氯化物对管外壁金属基体腐蚀加快;此外,采用炉膛喷人尿素脱硝工艺也会造成还原性气氛下H2S对管子氧化膜及金属基体腐蚀,尿素本身对金属也有腐蚀作用。

根据宏观检查、壁厚测定、理化检测、腐蚀产物成分分析、烟气成分监测的结果进行综合分析,前隔墙上水冷壁管外壁遭受了严重的腐蚀,导致壁厚减薄,承压能力下降。2009年4月维修时未予更换的剩余十根管子壁厚减薄现象尤为严重,导致其中一根管子(前隔墙上水冷壁管左数第15根)在正常的运行条件下发生爆管(图1)。

 

图1落至炉排的断管

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