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1. 事故概况

2008年4月7日上午,深圳市某公司一台WNS6-1.25-Y(Q)型燃油(0#柴油)蒸汽锅炉炉膛发生爆炸事故。事故当日早晨7时,司炉工在检查该炉一切正常的情况下,按下全自动控制面板上的开机键启动锅炉,系统进入全自动运行状态,在正常运行到8时26分时,炉膛发生爆炸,锅炉燃烧器及前烟箱盖板(门)均被炸开,损毁严重,有部件脱落飞出,幸未造成人员伤亡。

2. 原因分析

2.1一、锅炉概况:

锅炉名称:卧式三回程自动燃油蒸汽锅炉    型号:WNS6-1.25-Y(Q)

额定工作压力:1.25MPa         蒸发量:6t/h         使用燃料:柴油

配置:德国Weishaupt RL11 轻油燃烧机 国产PLC带触摸屏显示器的控制柜

制造日期:2007年6月         投用日期:2007年10月23日

制造厂家:浙江XX锅炉有限公司

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2宏观检验

    经宏观检验,发现爆炸造成前烟箱左盖板上部旋转销断开,右盖板上、下旋钮与销子连接板弯曲变形,前烟箱左右盖板被炸开,盖板内隔热层炸烂;水位计放水管被前烟箱碰撞变形;燃烧机盖板及锅炉铭牌固定座飞出,固定座右下角断开,燃烧机机座的固定钢板与上部连接筋板断开并向前鼓出100mm,致燃烧机向下倾斜;锅炉尾部观火孔装置外耐火材料破损;设置在烟囱接口处的防爆门弹开;未发现炉胆、锅壳、烟管、管板等主要受压元件有变形情况。初步判定为炉膛爆炸事故。

2.3无损检测

    通过对炉胆及回燃室内表面(火侧)所有对接焊缝进行荧光磁粉检测,未发现可记录相关缺陷显示;对炉胆对接焊缝的超声波检测,也未发现可记录缺陷显示;对锅炉前管板与二回程出口烟管焊接角焊缝及炉胆与前管板焊接角焊缝的渗透检测,仍未发现相关缺陷显示。以上对锅炉的宏观及无损检测,发现锅炉本体承压部件未受到损坏,可以断定此次事故为炉膛化学爆炸事故。

2.4电脑故障记录检查

    通过查看锅炉电脑故障记录,发现2008年4月7日8时26分:燃烧器故障熄火的记录,由此判断此前锅炉运行正常。

2.5燃烧器分步运转试验及解体检验

    该炉采用的是德国weishaupt RL11 型燃烧器。燃烧器马达通过同一根轴驱动鼓风叶轮及油泵。其功能示意图如图1所示。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图例:

  1.油泵    3.电磁阀(常闭)  4.电磁阀(常开)  6.电磁阀(常闭)  7.电磁阀(常闭)

  12.喷油座R(含进油和回油的关断装置)  13.节流孔   14.过滤器   15.回油调节器

  17.回油压力开关

对锅炉燃烧器进行分步试运转,首先启动燃烧器风机-油泵马达试运转(断开点火变压器接线,使其不点火),油压可升至正常压力(1.8MPa),喷油咀未见漏油现象;第二步,启动燃烧器自动点火程序(不点火),程序运转正常,即前吹风--风门打开--风门点火前关小至点火位置--在点火时油咀打开喷油正常;火焰监察器(电眼)工作正常,超过安全时间(5秒)即停炉报警;第三步,启动燃烧器自动点火程序(断开油路电磁阀电缆,使其不喷油),观察点火情况,风机启动,点火电极即有火花。

    通过查看锅炉燃烧器接线图(见图2),发现有两种接法,第一种是与端子15连接,即风机启动电极就点火,是长点火;第二种是与端子16连接,即油咀打开喷油前2.5秒电极点火,是短点火。检查事故锅炉控制线路,其点火变压器与燃烧器程控器(LAL2.25)端子15连接,属第一种接法,该接法也是符合设计要求的。但是如果点火前炉膛已积聚大量可燃油气,该接法因风机启动同时点火,没有前吹扫,就增加了炉膛爆燃的可能性。

对燃烧器油咀及油咀座进行拆卸解体检查,各组件未见损坏情况,油咀座内油压腔未见异物,活塞移动稍紧;供给燃烧器的燃油外观性状无异常(用户提供一份燃油自行送检报告,结果为合格),使用同样燃油的同一锅炉房内另一台炉点火燃烧正常。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. 事故结论

综合事故调查及技术检验试验结果,对事故原因初步分析认为:这是一起燃烧器故障引发的炉膛爆炸事故。至于引起爆炸的具体时间,则存在两种可能:第一种情况,在燃烧器自动点火程序启动至点火时间油咀正常打开喷油之前,已有燃油进入炉膛,并在炉膛高温作用下挥发成可燃气体,可燃气体未及时排出而接触到点火电极火花引起爆炸;第二种情况,至点火时间油咀正常打开喷油之前,没有燃油泄漏进入炉膛,而是因为油咀正常打开喷油之后,未能及时点火成功,延迟一段时间才点着而引起爆燃。就本次事故而言,假如燃烧器程控器(LAL2.25)接线为第二种接线方式,在完成22.5秒的前吹扫后再点火,即使爆炸,威力也会小很多。根据现场检查、试验的结果,以及此次爆炸对锅炉造成破坏的能量估算,笔者认为此次事故的发生为第一种情况。

4. 事故的预防措施及建议

    4.1对锅炉的燃烧、控制系统及油路系统加强日常的维护保养工作,出现异常情况要及

时查明原因,检修调试正常,防止锅炉带病运行。

    4.2对于本次炉膛爆炸事故,烟囱出口处的防爆门虽然能正常打开,但仍造成较大破坏,如果该锅炉在炉膛出口处(第一回程后烟室)设置合适的防爆门,则可大大减轻炉膛爆炸对锅炉造成的破坏。但因在该处设置防爆门技术要求较高,经常会出现漏火情况,多数锅炉均未在该处设置防爆门,并且相关规程及国家标准也未要求设置。建议锅炉制造厂设计、制造时应考虑加装防爆门。

    4.3正常运行操作中,如果出现两次以上点火失败,炉膛内积聚较多油气的情况,应

手动启动风机将油气强制排出,并检查点火失败原因后再试点火。

    4.4在燃油锅炉燃烧机调试时,尽量将点火时的喷油量调小,也可减少炉膛爆燃时的能

量。

作者单位:赵卓君 陈伟(深圳市特种设备安全检验研究院 广东 518029)

          李松生(深圳市基准热能技术有限公司 广东 518028)


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