一起高压除氧器爆炸事故原因分析

王 建

（陕西省质量技术监督局锅炉压力容器检验所 西安 710048）

一起高压除氧器爆炸事故原因分析

王 建

（陕西省质量技术监督局锅炉压力容器检验所 西安 710048）

除氧器是火力发电厂给水回热系统中的一个混合式加热器，它的作用是除去锅炉给水中的氧气和其它不凝结气体，以保证锅炉给水的品质，除氧器的安全运行是发电厂安全运行的有效保证。本文对火力发电厂一台20万千瓦机组在正常运行时除氧器突然发生爆炸事故进行分析，找出事故原因提出预防事故的措施。

高压除氧器 安全阀 压力调整门

1 概述

某火力发电厂一台20万机组在正常运行时除氧器突然发生爆炸，除氧器水箱被炸成了三段，除氧头破裂倒塌，重重地砸在除氧器所在层楼板使楼板破裂坠落到4.2米夹层造成9人死亡5人受伤的重大事故，事故同时引起发电机母线短路燃烧，励磁机、主变压器套管爆炸，变压器绝缘油泄漏引发火灾，随后发生连锁反应锅炉安全门启动、汽轮机跳闸、发电机停机，直接经济损失超过千万元。

2 事故发生经过

事故发生前该机组20万满负荷正常运行，给除氧器供汽的第二段、第三段抽气电动门都处在关闭位置，事故发生后经检查发现电动门关闭不严，存在漏汽，经实际检测电动门泄露的蒸汽量已足够除氧器加热除氧所需要的蒸汽量。经过化学处理的化学除盐水一部分通过补水阀门进入凝汽器，另一部分进入低位水箱，用低位水泵送入除氧器。当时一号水泵运行，二号水泵备用。在0时至8时后夜班期间，另外一台相邻机组大修完成后准备启用，开始大量上水，加上供气量增加，使除氧器水位下降。7时45分交接班时司机发现除氧器水位低于正常水位，马上让化学车间值班人员增大供水量，使供凝汽器的补水量增大， 早晨8时是交接班时间，前来接班司机发现除氧器水位低，不同意接班，交班司机到0米开启了二号水泵，向除氧器增加给水。8时零5分交班司机回到控制室，打开第二段抽汽电动门用以调整除氧器压力。8时20分除氧器水箱达到正常水位，压力为0.46MPa，接班司机同意接班，交班司机通知在0米的水泵值班员关闭二号低位水泵，但未关闭二段电动抽汽门。此时交班司机已离开，随后接班司机发现除氧器压力升高很快，即跑出控制室叫回已离开的交班司机，这时除氧器压力表显示压力已超过0.59 MPa，交班司机刚刚回到值班室除氧器就发生了爆炸，造成了9 死5伤的重大事故。

3 事故原因分析

这次事故主要的原因有两个，一是汽机运行人员的错误操作；二是安全阀排泄量不足。由于后夜班汽机司机值班时未按规定要求使除氧器保持正常的水位，当白班接班司机不同意接班后，交班司机采取了错误的补水方式，即开启另一台备用水泵，并开大了一号泵出口阀门和低位水箱进除盐水的阀门，向除氧器大量补充低温水，并将二段抽汽门打开，向除氧器供汽，调整除氧器压力，当除氧器水箱水位恢复正常后，接班司机同意接班时，交班司机通知0米的水泵值班员停用一台备用水泵，关小低水位水箱阀门，减小进水量后，却没有关闭二段电动抽汽门，过热蒸汽仍源源不断地进入除氧器，使除氧器压力迅速升到0.98 MPa以上(事故后根据压力曲线查证)，而除氧器配用的微启式双阀座重锤式安全阀排汽能力不足，当压力升到安全阀设定压力后，安全阀起跳泄压，但是安全阀起跳后排出除氧器的蒸汽量远远小于进入除氧器的蒸汽量，使除氧器内的压力仍继续上升导致除氧器壳体材料承受不了极限压力而发生了爆炸事故。

4 事故暴露的问题

4.1 规章制度执行不严

该厂对除氧器运行规定，发电机组带负荷15万kW以上时，向除氧器供汽的汽源应切换为第三段抽汽，但这次事故时发电机组满负荷20万kW运行却用第二段抽汽向除氧器供汽。

4.2 设备缺陷管理失控

除氧器第二段抽汽的电动门操作把手不好用，红灯有时不亮，厂里维修不及时，给运行人员操作和事故处理都造成困难。

向除氧器供汽的二、三段抽汽电动门原设计都配有自动保持装置由于压力调整不能投入使用，事故发生前开和关的自保装置都拆除了，影响正常运行。

4.3 安全阀排汽能力不足

除氧器水箱上配用的两只微启式安全阀，当除氧器内汽体超压时，安全阀起跳，但排汽量不足，起不到保护的作用，经计算这两只安全阀按设计要求达到最大开启高度为2mm,它的总排汽量为5.5t/h而事故发生时进入除氧器的汽量达到11t/h，当机组带15万kW负荷时，要倒换第三段抽汽供汽，且压力调整阀全开时除氧器进汽量高达62.4 t/h，显而易见安全阀的排汽能力严重不足。事故发生后用蒸汽对安全阀进行测试蒸汽压力在0.54MPa时，安全阀抬起高度仅0.35mm, 蒸汽压力达到0.74MPa时，安全阀抬起高度仅1mm, 从测试数据看，安全阀排汽能力就更不够了。

4.4 压力调整门不起作用

除氧器配备的压力调整门为Pg-16,Dg-300的蝶形门,这种蝶形门调整性能很差，开度在20%～100 %，流量变化不大，该调整门的漏汽量很大，机组在20万负荷时，该调整门在关闭位置其漏汽量已足够满足除氧器的需要。设计要求调整门即有减压又有调节流量的双重作用，因此在除氧器配置蝶形门是不适用的，应更换调节性能好，漏汽量小的其它形式的调整门。

4.5 第二、三段抽汽电动门不应作调整门使用

为防止压力调节装置失灵或误动应装有远方调节手段，作为运行人员处理紧急事故之用。在第二段抽汽电动门上应加装闭锁装置，当第三段抽汽能满足除氧器需要时，应自动闭锁第二段抽汽电动门使之无法开启。

4.6 除氧器焊接质量不良

事故后经检查破裂的除氧器水箱，发现水箱内部加强圈的角焊缝咬边超标，除氧头内部的水盘、支架焊缝多处存在未焊透，给除氧器的安全运行造成严重威胁。

5 预防事故的措施

1)建立严格的生产工艺管理制度及检查和考核工艺制度执行的细则及办法，并认真贯彻执行，加强除氧器运行人员的技术培训和责任心教育，发现问题，及时解决。

2)加强缺陷设备管理，对有缺陷的设备及时更换和维修，定期对运行的除氧器进行检验，对有缺陷的设备，应缩短检验周期，并重点检查缺陷部位。对查出的问题及时修复。

3)为保证除氧器上装的安全阀有足够的排放能力,应全部更换除氧器上原有微启式安全阀，配备全启式安全阀，使安全阀排汽能力与除氧器相匹配，以确保除氧器的安全运行。

4)加装远程控制手段，在第二段抽汽电动门上装闭锁装置，当第三段抽汽能满足除氧器需要时，自动闭锁第二段抽汽电动门使之无法开启。

5)除氧器制造厂应加强质量控制。

(1)设计合理的焊接接头, 采用对接接头, 避免搭接接头，焊缝外形设计应合理, 焊缝余高不能过高,焊缝接头截面要圆滑过渡,以减小焊缝拘束度,避免过高的应力集中。

(2)工艺方面采用合理的焊接顺序, 焊接时先焊收缩量较大的焊缝,后焊收缩量较小的焊缝,使焊缝能够自由收缩,以降低焊接拘束应力。制定合理的焊接规范及输入线能量，控制冷却时间，以改善焊缝及热影响区的组织和性能，提高除氧器制造质量。

6 结束语

除氧器的安全运行，是保证发电机组正常运行重要一环，应提高运行人员操作水平，经常进行考核和事故演练，定期对除氧器进行全面检验，确保除氧器安全高效运行。

1 石智豪，等.压力容器事故案例[M]，北京：劳动出版社，1990.

2 沈莲.机械工程材料[M].机械工业出版社2004，1.

Cause Analysis of a High-pressure Deaerator Explosion Accident

Wang Jian
(Shanxi bureau of quality and technical supervision of boiler pressure vessel inspection Xi'an 710048)

Feedwater deaerator is a hybrid heater in the regenerative system of coal-fired power plants,the purpose of which is to remove the oxygen and other not condensate gas in the boiler feed water, to ensure the quality of boiler feed water.The security of the deaerator operation is an effective guarantee for the safe operation of the power plant. This article introduces a deaerator suddenly explode accident in a 200000 unit of a thermal power plant during normal operation. According to analysis, the cause of the accident is found and preventive measures are put forward in this article.

High pressure deaerator Relief valve Pressure to adjust the door

X933.4

：B

167 3－257 X(201 4)1 2－5 8－03 D O I: 1 0.396 9/j.i s s n.167 3-257 X.201 4.1 2.015

王建(1956～)男，大专,高级工程师,从事锅炉压力容器检验研究.

2014-05-15）