发电企业安全生产事故典型案例汇编
13时10分,#1消防稳压泵电气控制箱恢复。15时20分,消防水系统抢修结束。启动#1消防稳压泵,系统充压,15时40分,消防泵投运,从锅炉空气预热器出口处注入消防水进行灭火,此时省煤器出口烟温已高达1150℃。16时10分,经注水后锅炉火势基本控制,省煤器出口烟温降至844℃以下。随后,打开省煤器两侧人孔发现炉内仍有明火,继续注入消防水降温冷却。19时30分,扑灭明火,省煤器出口烟温降至222℃。3月31日晚,继续采取注水冷却,并采取打开引风机入口挡板通风冷却等方式降温。 【案例评析】
通过察看现场、收集DCS历史数据、对相关人员进行问询、原因初步分析为:
1.#2炉在紧急停炉后,省煤器与空预器连接处的积灰出现再燃烧,直接原因是积灰中可燃物含量较高,且运行处理措施不当所致。取样分析表明,锅炉除尘器下的飞灰可燃物含量为5%~7%。锅炉在紧急停炉后,两台一次风机和一台引风机仍然运行了38分钟,系统未完全密闭,高压流化风机未及时停止运行,仍继续运行了约7个小时,该部分空气通过旋风分离器后流向锅炉尾部受热面,使该区域氧量处于较高水平(省煤器出口烟气氧量20%),从而使受热面积灰中的碳在氧气的作用下逐步产生燃烧而释放热量,使此区域烟气温度明显高于正常值,最终导致大量积灰中的碳再燃烧,局部烟气温度最高达到了1150℃,造成省煤器与空预器烧损。
2.锅炉紧急停炉间接导致本次故障,紧急停炉原因是运行人员未及时发现闭式冷却水箱水位下降,未能及时补水,闭式冷却水泵因水位低跳闸,引发电动给水泵跳闸,锅炉给水中断,造成#2炉缺水,机组被迫紧急停运。
3.锅炉停运后,3月31日后夜班运行人员发现右侧省煤器出口烟气温度高值报警,在对锅炉外观检查无异常后,误判断为烟气温度测点异常,未作进一步的分析、检查和处置,错过了消除事故隐患的最佳时机。
4.消防系统不完善。发生尾部烟道再燃烧后,消防水系统未能及时投入运行,延误了灭火时机,是造成故障扩大的重要原因。 【案例警示】
此次故障暴露出事发单位设备管理等生产管理基础薄弱,运行管理、消防管理存在漏洞,反事故措施不落实、人员培训不到位,安全责任制流于形式等一系列问题。
1.重要声光报警装置不完善。闭式冷却水箱水位未设置报警值,水位降低时运行人员不能及时发现,导致闭式冷却水泵跳闸,引发电动给水泵油温高跳闸。
2.锅炉保护逻辑设计不合理。在出现锅炉断水、汽包水位低至保护值时,仅触发MFT动作,切断锅炉燃料,而不能联锁停运一次风机、二次风机、引风机及高压流化风机,致使锅炉未能实现密闭。同时,运行规程未对紧急停炉时的操作步骤做出明确规定。
3.设备管理漏洞较大。闭式水箱补水调门长期内漏,运行人员采用手动门节流,水箱水位下降较快时补水流量不足。故障发生过程中,系统备用联锁无法投用,直接导致故障扩大。
4.锅炉吹灰系统不完善。吹灰系统仅有本炉冷再汽源,未设计安装辅汽汽源或邻炉汽源,在尾部烟道燃烧时缺乏可靠灭火手段。
5.消防系统管理不到位。#1、#2消防稳压泵共用一路电源,不具相互备用条件。仅有消防管理制度,无消防水系统运行规程。消防水系统无可靠防冻措施,冬季消防水系统全部放水,导致消防水系统长期无法备用。进入3月份天气转暖后,也未及时恢复投运。
6.运行人员事故分析、判断及处理能力不足。在发现异常情况后,不能及时做出正确判断。 7.生产技术基础管理工作薄弱。机组投产后未根据实际运行情况对保护、联锁逻辑进行优化,未对运行规程进行修订完善。
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三、设备事故?锅炉篇
空预器内遗留杂物导致运行中起火
【案例简述】
某电厂锅炉配套的空气预热器为容克式回转式空气预热器,转子直径10m,工作转速1.1r/min,盘车转速0.25r/min,逆式倒转,三分仓结构,即把工质分为烟气(负压)、一次风(高压)、二次风(低压),转子分24个扇形仓,受热面分3层布置,主、辅电机和气动马达3套传动系统。热端和中间层传热元件用0.6mm的碳钢板,板型为DU,从防腐角度考虑,冷端采用厚度1.2mm的考登钢,板型为Nf—6a。
1995年10月13日,锅炉调试启动时,空气预热器内着火,经打开人孔检查发现为空气预热器内传热元件上遗存的胶板和木块着火。 【案例评析】
在锅炉点火启动之前,空气预热器内部杂物没有彻底清理,所遗存的胶板、木块等在烟气的高温烘烤下发生燃烧。 【案例警示】
1.强化安全意识,增强岗位责任心,在点火启动之前按照规定要求认真执行,彻底清理。 2.《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》的条目5.2中明确要求:空气预热器在安装后第一次投运时,应将杂物彻底清理干净,经制造施工建设生产各方验收合格后方可投入运行。认真执行上述规定,才能有效避免此类事故的发生。
燃烧调整不当导致空预器着火
【案例简述】
某电厂DG—460/13.73—113型循环流化床锅炉为超高压中间再热,单汽包自然循环、岛式露天布置结构锅炉,采用高温冷式旋风分离器进行气固分离。炉膛底部是由水冷壁管弯制围成的水冷风室,在水冷风室下一次风道内布置有两台床下风道点火器,炉膛两侧分别设置两台多仓式风水冷选择性冷渣器,采用光管式空气预热器。锅炉采用平衡通风,压力平衡点位于炉膛出口。
一次风经一次风机后分成两路进入炉膛:第一路,经空气预热器加热后进入炉膛底部的水冷风室,通过布风板使床料流化,形成向上通过炉膛的气固两相流;第二路,热风经给煤增压风机后,用于炉前气力播煤。
该锅炉在投煤吹管期间,右侧空气预热器发生着火事故。着火侧的省煤器出口烟温在短时间内迅速升高,超出测量范围(大于880℃);炉内和尾部烟道的各点烟气压力升高;一次风流量大大降低;各点床层压力降到零。 【案例评析】
1.点火初期投煤方式不合理。空气预热器着火事故发生前,床温仅为500℃,没有达到锅炉厂家设计的连续投煤条件,而锅炉以连续给煤状态运行了几个小时,大量小颗粒、未燃烧的煤被风携带并积存在整个尾部烟道。
2.一二次风量偏大。锅炉在额定工况运行时,该锅炉炉膛出口烟气量为213880Nm3/h,事故发生前仅一次风流量已达到950000 Nm3/h左右(以风室风温900℃计算),远远大于低负荷运行时所需空气量。过大的一次风量不仅使分离器的效率大大降低,大量小颗粒的燃煤被吹出分离器,造成尾部烟道的可燃物大量积存,而且会强烈抑制床温的升高,使床下油枪无法退出运行。事故发生后检查时,在省煤器、空气预热器受热面上发现大量沉积细煤粉,电除尘器灰斗中也放出大量细煤粉。
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发电企业安全生产事故典型案例汇编
3.燃料粒度不符合要求。由于燃料中细颗粒所占比例偏大,大量细小的燃煤很容易被烟气携带至整个尾部烟道,沉积在省煤器、空气预热器等受热面上,给尾部烟道的二次燃烧埋下隐患。 【案例警示】
1.严格控制燃粒粒度;保持适当的一二次风量;有效吹灰。
2.发生尾部烟道二次燃烧事故最直接的判断依据是尾部烟道内各点烟温情况,任何一点烟温的不正常升高均应引起足够重视,以便及早判断,采取相应处理措施。对于运行锅炉,当发现空气预热器二次燃烧时,应立即手动MFT,紧急停炉;立即停止所有风机,关闭烟、风档板,严禁对空气预热器通风。投入蒸汽吹灰系统对空气预热器进行吹扫,同时投入空气预热器的消防水系统,对空气预热器进行灌灭;打开空气预热器下部灰斗进行排水。只有确认尾部烟道二次燃烧被彻底扑灭后,才能停止蒸汽吹扫和关闭消防水系统。在进入空气预热器内部检查时,应手持灭火器材,扑灭残存火源。
积存油垢起火燃烧导致空预器烧毁
【案例简述】
某热电厂4号炉为410t/h燃油锅炉,过热压力10MPa,温度540℃。燃烧器前墙分两层布置,共8只油嘴,油种为大庆原油或渣油。空气预热器为单级卧式布置,配4组钢珠除尘器清扫受热面。
事故前4时45分,由于油中含有大量纤维杂物,将滤网堵塞,造成供油压力大幅度下降,炉前油压最低到0.26MPa,4号机负荷由95MW逐渐减少到3MW。在此期间,油泵房进行冲洗和更换滤网,使油压上下波动达1MPa,锅炉燃烧不稳。6时20分,逐渐下降的排烟温度开始回升。此时,零米风机值班员在检查设备时,发现从甲侧钢珠除尘器下部向外掉火星,司炉发现排烟温度不正常升高并得到零米值班员汇报,派人到甲侧预热器处查看,确认该侧预热器着火,立即紧急停炉,经过消防扑救,于8时30分将火扑灭。
这次事故共烧毁预热管6308根,占全部预热器的35.6%,事故少发电量23413MWh,修复费用13.8万元。 【案例评析】
1.这次事故的起因是供油中的纤维物堵塞滤网,使供油压力大幅度下降,锅炉燃烧不好,使可燃物被带到尾部,该厂进行燃料油的化验只作发热量,而水分和杂质未作检查。
2.较长时间低负荷运行,运行人员没有意识到尾部再燃的可能,因而未紧急停炉是造成空气预热器着火的直接原因。该厂运行规程中没有规定油压低到多少停炉,锅炉没有低油压停炉保护,运行人员不敢停炉。防止预热器二次燃烧的措施不健全,运行错误操作是事故的主要原因。
3.预烧器积油垢严重而未彻底消除是造成预热器着火和严重烧毁的重要原因。该炉使用的是蒸汽雾化Y型喷嘴,因此烟气中含汽量较多,用钢珠除尘吹灰很难达到理想效果。预热器积油垢是逐渐形成的,在大小修时也没有对预热器的积油垢进行彻底的吹扫。
4.锅炉尾部没有消防设施是造成此次事故扩大的重要原因。 【案例警示】
1.保证燃料用油的质量和燃油系统中过滤等设备的可靠投入,扩大燃油的化验、检验项目并定期化验燃油。
2.对运行人员进行培训,并形成定期机制,在运行规程中增加各种事故的预防措施和发生事故情况下的紧急操作项目。
3.在锅炉尾部受热面增加吹扫效果较好的蒸汽吹灰器,定期对积油垢进行彻底清理。 4.在锅炉尾部增加消防设施,紧急情况下可以启动消防设施来降低事故损失。
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三、设备事故?锅炉篇
空预器停转导致可燃物积聚着火
【案例简述】
某电厂2008t/h锅炉配套的空气预热器是哈尔滨锅炉厂引进美国CE公司技术设计、济南锅炉厂制造的33—VI容克式回转式空气预热器,转子直径15m,工作转速1.23r/min,盘车转速0.25r/min,逆式倒转,三分仓结构,即把工质分为烟气(负压)、一次风(高压)、二次风(低压),转子分24个扇形仓,受热面分三层布置,其中热端高450mm,中间层高850mm,冷端高300mm,主、辅电机和气动马达三套传动系统。热端和中间层传热元件用0.6mm的碳钢板,板型为DU。从防腐角度考虑,冷端采用厚度1.2mm的考登钢,板型为NF—6a。
每台预热器配1支伸缩式蒸汽吹灰器,每支有3个喷嘴,沿直径方向间歇式移动,吹灰器蒸汽介质温度要求不小于350℃,压力1.37MPa。吹灰汽源有两路,一路来自辅助蒸汽,用于锅炉启动过程10%负荷前的吹灰,另一路来自炉后屏过热器出口过热蒸汽,经减压站后参数为3.14MPa,327℃,用于锅炉正常运行中的吹灰。
1995年10月13日,该电厂3号机组厂用电失去,转子停转,2号预热器着火,同年11月19日,1号预热器主传动齿轮与传动轴的过盈配合被破坏,4根紧固螺栓断裂,转子停转,预热器发生着火。 【案例评析】
1.两次着火事件的起因都是因为空气预热器突然停止转动,燃料中可燃物(油、可燃碳)沉积在传热元件上,此时高温烟气继续烘烤可燃沉积物,变成坚硬油漆状物质,当温度达到316~371℃时,沉积物就开始燃烧。当着火不断产生热量,可使局部的传热元件的温达到700~760℃,引起传热元件氧化,生成FeO,再生成Fe3O4,最后氧化成Fe2O3,氧化过程一直放热。金属温度在几分钟内会上升至1650℃或更高,使金属传热元件燃烧起来,而且传热元件自身可以将燃烧维持下去。
2.空气预热器突然停止转动是造成事件的直接原因。驱动装置的传动机构设计不合理,当驱动电机失去电源,没有备用驱动装置马上驱动空气预热器转动。联轴器断裂事故是由于电机启动时瞬间力矩过大造成的,说明其启动方式存在问题。
3.油料沉积在空气预热器传热元件上是造成着火的主要原因。该锅炉油枪雾化效果不好,燃烧不充分,导致油料沉积在空气预热器传热元件上。此外,该锅炉12支油枪的阀门普遍存在内漏和卡涩的问题,燃油供油来源复杂,油粘度值不稳定,油料中杂质多,在实际运行中会造成油枪的堵塞。
4.点火初期着火情况不能保证。首先是点火枪的容量小,容易出现打不着火现象,点火初期许多油未燃烧便被排走。在点火初期,运行人员对油枪的着火情况不重视,对油枪的气、油压力、配风和油枪雾化的情况,都没有注意监视和及时调整。
5.燃油时间和耗油量大,油煤混烧时间长。2号预热器发生着火时,累计已点火50次,燃油7348t;1号预热器发生着火时,累计点火55次,燃油7847t。正是由于机组启停频繁,低负荷运行时间长,在点火初期炉膛温度低,极易造成燃烧不完全,增大了预热器着火的几率。
6.空气预热器吹灰蒸汽压力低、温度低、过热度小,不能有效地消除传热元件表面的可燃沉积物。试运过程中吹灰汽源一直取自辅汽,吹灰器前压力仅为0.5MPa,辅汽母管压力较低,约0.7MPa,温度不到250℃,过热度仅90℃,远低于200℃的基本要求。
专用消防系统冲洗水压力低,喷嘴前压力0.2MPa。按照设计要求,冲洗水压力不小于0.53MPa,每根管子流量不小于5.64t/min。
7.无碱洗系统。 【案例警示】
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