(一)事故概況
焦作電廠總裝機容量為6臺200MW(通過改造后為220MW)機組,均系哈爾濱鍋爐廠生產的超高壓一次中間再熱單汽包自然循環煤粉爐配東方汽輪發電機,額定蒸發量670t/h,工作壓力13.7MPa,過熱蒸汽溫度540℃。其中4號鍋爐型號為HG670/140-10,1985年9月制造,1986年11月25日投入生產,至今共進行了5次大修;已累計運行了近11萬小時,機組啟停179次。
鍋爐水冷壁管材質為St5.8/Ⅲ,規格為¢60mm×6.5mm,膜式管壁形式。該爐在運行中監察人員發現汽包水位急劇下降,在給水流量遠遠大于蒸發量的情況下仍無法維持水位,隨即停爐檢查。檢查發現水冷壁后墻折焰角上坡左數第59根管,在距下彎頭(折焰角)約1.6m處爆管,爆口長176mm,寬17mm,管內壁有垢及腐蝕;爆口邊緣鋒利,有明顯機械拉伸變形現象。
(二)事故原因分析
1.折焰角結構不太合理,斜坡傾角不太適合水循環特性,造成汽水混合物在折焰角斜坡處,含汽率較大且傾斜流動很容易產生沿管子橫截面汽水分布不均,上部含汽較多,甚至可能出現汽水分層,使爐內側(迎火側)管壁不能得到充分的冷卻而超溫。
2.汽水中的污物被蒸汽帶到上部附在管子迎火側的內壁,在高溫下對管子產生腐蝕,使管子內部形成較深的溝槽。根據管子內壁溝槽表面存在氧化層、有麻點這一現象,也可以判定是管壁溫度較高、汽水腐蝕所致。
3.熱負荷較高是產生這一現象的另一個重要因素,在較高的熱負荷作用下,管子壁溫,特別是頂點壁溫度會有較大的升高,電廠燃煤揮發較低,運行中容易產生火焰上移、折焰角處煙溫升高、熱負荷偏大,加劇溝槽現象的發展。
(三)預防同類事故的措施
1.關于折焰角結構不太合理的問題,建議鍋爐廠對該部位的管子進行水循環模擬試驗,以便解決和改進。
2.鍋爐運行中藥保持正常、穩定的燃燒,特別是火焰中心不能上移。