寧波市北侖港發(fā)電廠“3_10”電站鍋爐爆炸事故(完)

1、寧波市北侖港發(fā)電廠“3 電”占鍋爐爆炸事故1993 年 3 月 10 日，浙江省寧波市北侖港發(fā)電廠一號機組發(fā)生一起特大鍋爐爐膛 爆炸事故（按電業(yè)生產(chǎn)事故調(diào)查規(guī)程界定） ，造成死亡 23人，重傷 8人，傷 16 人，直接經(jīng)濟損失 778萬元。該機組停運 132天，少發(fā)電近 14億度。、事故經(jīng)過1993 年 3 月 10 日 14 時 07 分 24 秒，北侖港發(fā)電廠 1 號機組鍋爐發(fā)生特大爐膛 爆炸事故，人員傷亡嚴重，死 23人，傷 24人（重傷 8人）。北侖港發(fā)電廠 1號鍋爐是美國 ABB CE 公司（美國燃燒工程公司） 生產(chǎn)的亞臨 界一次再熱強制循環(huán)汽包鍋爐，額定主蒸汽壓力 17.3兆帕，主

2、蒸汽溫度 540度，再熱蒸汽溫度 540度，主蒸汽流量 2008噸時。1993 年 3 月 6 日起該鍋爐運行情況出現(xiàn)異常，為降低再熱器管壁溫度，噴燃器 角度由水平改為下擺至下限。 3月9日后鍋爐運行工況逐漸惡化。 3月 10日事故前一小時內(nèi)無較大操作。 14 時，機組負荷 400 兆瓦，主蒸汽壓力 15.22 兆帕，主蒸汽 溫度 513 度，再熱蒸汽溫度 512度，主蒸汽流量 1154.6噸時，爐膛壓力維持負 10毫米水柱，排煙溫度 A側(cè)110度，B側(cè)158度。磨煤機A、C、D、E運行，各臺磨 煤機出力分別為 78.5、 73、 59、 38， B 磨處于檢修狀態(tài)， F 磨備用。主要CCS

3、（協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)）調(diào)節(jié)項目除風(fēng)量在 芋動”調(diào)節(jié)狀態(tài)外，其余均投 自動”吹灰器需進行消缺，故 13 時后已將吹灰器汽源隔離。事故發(fā)生時，集中控制室值班人員聽到一聲悶響，集中控制室備用控制盤上發(fā)出聲光報警：爐膛壓力,高高”、“MFT（主燃料切斷保護）、汽機跳閘”旁路快開”等光字牌亮。FSS （爐膛安全系統(tǒng)） 盤顯示 MFT 的原因是 “爐膛壓力 ,高高 ”引?起，逆功率保護使發(fā)電機出口開關(guān)跳開， 廠用電備用電源自投成功，電動給水泵自啟動成功。由于汽包水位急劇下降，運行 人員手動緊急停運爐水循環(huán)泵 B、C （此時A泵已自動跳閘）。就地檢查，發(fā)現(xiàn)整個 鍋爐房迷漫著煙、灰、汽霧，人員根本無法進入，同時發(fā)現(xiàn)

4、主汽壓急驟下降，即手 動停運電動給水泵。由于鍋爐部分 PLC （可編程邏輯控制）柜通訊中斷，引起 CRT（計算機顯示屏）畫面鍋爐側(cè)所有輔助設(shè)備的狀態(tài)失去，無法控制操作，運行人員 立即就地緊急停運兩組送引風(fēng)機。經(jīng)戴防毒面具人員進入現(xiàn)場附近，發(fā)現(xiàn)爐底冷灰 斗嚴重損壞，呈開放性破口。二、事故造成的損壞及人員傷亡情況該起事故死亡 23人，其中電廠職工 6人（女 1人），民工 17人。受傷 24人， 其中電廠職工 5 人，民工 19 人。事故后對現(xiàn)場設(shè)備損壞情況檢查后發(fā)現(xiàn)： 21 米層以下?lián)p壞情況自上而下趨于嚴重，冷灰斗向爐后側(cè)例呈開放性破口，側(cè)墻與冷灰斗交界處撕裂水冷壁管31 根。立 柱不同程度扭曲，

5、剛性梁拉裂；水冷壁管嚴重損壞，有 66 根開斷，爐右側(cè) 21 米層 以下剛性梁嚴重變形， 0 米層爐后側(cè)基本被熱焦堵至冷灰斗， 三臺碎渣機及噴射水泵 等全部埋沒在內(nèi)。爐前側(cè)設(shè)備情況尚好，磨煤機、風(fēng)機、煙道基本無損壞。事故后， 清除的灰渣 934 立方米。該起事故最終核算直接經(jīng)濟損失 778 萬元人民幣，修復(fù)時間 132 天，少發(fā)電近14 億度。因該爐事故造成的供電緊張，致使一段時間內(nèi)寧波地區(qū)的企業(yè)實行停三開 四，杭州地區(qū)停二開五，浙江省工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到了嚴重影響，間接損失嚴重。三、事故原因該起鍋爐特大事故極為罕見，事故最初的突發(fā)性過程是多種因素綜合作用造成 的。以下，僅將事故調(diào)查過程中的事故機理

6、技術(shù)分析結(jié)論綜合如下：1、運行記錄中無鍋爐滅火和大負壓記錄，事故現(xiàn)場無殘焦，可以認定，并非煤 粉爆炸。2、清渣過程中未發(fā)現(xiàn)鐵異物，渣成份分析未發(fā)現(xiàn)析鐵，零米地坪完整無損，可 以認定，非析鐵氫爆炸。3、鍋爐冷灰斗結(jié)構(gòu)薄弱，彈性計算確認，事故前冷灰斗中積存的渣量，在靜載荷下還不會造成冷灰斗破壞，但靜載荷上施加一定數(shù)量的集中載荷或者施加一定數(shù) 量的壓力，有可能造成灰斗失穩(wěn)破壞。4、事故發(fā)生后的檢驗結(jié)果表明，鍋爐所用的水冷壁管材符合技術(shù)規(guī)范的要求，對水冷壁管斷口樣品的失效分析證實，包角管的破裂是由于冷灰斗破壞后塌落導(dǎo)致 包角管受過大拉伸力而造成的。5、對于事故的觸發(fā)原因，兩種意見：一種意見認為， “3

7、.10事”故的主要原因是鍋爐嚴重結(jié)渣。事故的主要過程是：嚴 重結(jié)積渣造成的靜載加上隨機落渣造成的動載，致使冷灰斗局部失穩(wěn)；落渣入水產(chǎn) 生的水汽，進入爐膛，在高溫堆渣的加熱下升溫、膨脹，使?fàn)t膛壓力上升；落渣振 動造成繼續(xù)落渣使冷灰斗失穩(wěn)擴大，冷灰斗局部塌陷，側(cè)墻與冷灰斗連接處的水冷 壁管撕裂；裂口向爐內(nèi)噴出的水、汽工質(zhì)與落渣入水產(chǎn)生的水汽，升溫膨脹使?fàn)t膛 壓力大增，造成 MFT 動作，并使冷灰斗塌陷擴展；三只角角隅包角管先后斷裂，噴 出的工質(zhì)量大增，爐膛壓力陡升，在渣的靜載、動載和工質(zhì)閃蒸擴容壓力的共同作 用下，造成鍋爐 21 米以下嚴重破壞和現(xiàn)場人員重大傷亡。因此，這是一起鍋爐嚴 重結(jié)渣而由落

8、渣誘發(fā)的機械一熱力破壞事故。另一種意見認為，3月6日3月10回爐內(nèi)結(jié)渣嚴重，由于燃燒器長時間下擺 運行，加劇了灰斗結(jié)渣。這為煤裂角氣和煤氣的動態(tài)產(chǎn)生和積聚創(chuàng)造了條件?；以?落入渣斗產(chǎn)生的水蒸汽進入冷灰斗，形成的振動加速了可燃氣體的生成。經(jīng)分析計 算，在 0.75秒內(nèi)局部動態(tài)產(chǎn)生了 27千克以上混合可燃氣體， 逐步沿灰斗上升， 在 上升過程中， 由于下二次風(fēng)與可燃氣混合， 混合溫度在 470 度左右（未達著火溫度）。 突遇熾熱碎渣的進入或火炬（燃燒器噴焰）隨機飄入，引起可燃氣體爆炸，爐膛壓 力急劇升高， 爐膛出口壓力達 2.72手帕以上， 觸發(fā) MFT 動作。爆炸時，兩側(cè)墻鼓出， 在爆炸和爐底結(jié)

9、渣的聯(lián)合作用下，灰斗與兩側(cè)墻連接處被撕裂，灰斗失穩(wěn)下塌，包 角管和聯(lián)箱水平相繼破裂，大量水汽泄出，爐內(nèi)壓力猛烈升高，使事故擴大。6、鍋爐投入運行后，在燃用設(shè)計煤種及其允許變動范圍內(nèi)煤質(zhì)時出現(xiàn)前述的嚴重結(jié)渣和再熱汽溫低、局部管段管壁超溫問題，與制造廠鍋爐爐膛的結(jié)構(gòu)設(shè)計和布 臵等不完善有直接關(guān)系，它是造成這次事故的根本原因。另外，除上述諸技術(shù)原因外，北侖電廠及有關(guān)單位在管理上存在的一些問題， 也是導(dǎo)致這起事故發(fā)生的原因：該事故機組自 3 月 1 日以來，運行一直不正常，再熱器管壁溫連續(xù)超過報警溫 度。雖經(jīng)采取調(diào)整火焰中心，加大吹灰和減輕負荷等措施，壁溫超限問題仍未解決。按 ABB-CE 公司鍋爐運

10、行規(guī)程規(guī)定， 再熱器壁溫的報警溫度為 607度， 3月 6 日至 3 月 10日，再熱器壁溫多在 640度和 670度之間，鍋爐負荷已從 600兆瓦減至 500兆瓦，再減至 450 兆瓦，到 3 月 10 日減至 400 兆瓦，再熱器壁溫仍嚴重超限。按運行 規(guī)程規(guī)定，再熱器壁溫嚴重超溫采取措施而無效時，應(yīng)采取停爐措施。運行值班長曾多次向華東電管局總調(diào)度和浙江省電管局調(diào)度請示， 但上級部門非但不同意停爐， 而且還要求將鍋爐負荷再提高一些， 要求鍋爐堅持運行到 3月 15日計劃檢修時再停爐。結(jié)果因結(jié)焦嚴重，大塊焦渣崩落，導(dǎo)致該起特大事故發(fā)生。因此，該起事故原因的認定結(jié)論為：制造廠鍋爐爐膛設(shè)計、布臵

11、不完善及運行 指揮失當(dāng)；是一起鍋爐設(shè)備嚴重損壞和人員群亡的責(zé)任事故。事故的直接原因是鍋 爐嚴重結(jié)渣。四、事故處理及善后情況該起事故發(fā)生后，電力工業(yè)部及浙江省有關(guān)部門組成了事故調(diào)查組，對事故責(zé) 任認定如下：1、該臺鍋爐在投入運行以后，在燃用設(shè)計煤種及允許變動范圍內(nèi)的煤種時，出現(xiàn)了鍋爐結(jié)渣、再熱汽溫達不到設(shè)計值而過熱器、再熱器管壁嚴重超溫的問題；雖 然采取了降負荷運行和下擺燃燒器等防止結(jié)渣，但積渣日趨嚴重，最終釀成了事故。另外樓梯間、平臺、過道不暢造成了人員眾多傷亡，因此制造廠對事故負有主要責(zé) 任。2、在運行管理上，北侖港電廠對引進的設(shè)備和技術(shù)研究、消化不夠，又缺乏經(jīng) 驗，在采取一系列常規(guī)措施未能

12、改善鍋爐運行狀況的情況下，未能及時對爐內(nèi)嚴重 結(jié)渣作出正確判斷，因而沒有采取果斷停爐措施。對事故負有運行管理不當(dāng)?shù)拇我?責(zé)任。為了認真吸取事故教訓(xùn)，除積極組織對外談判外，電力部已對有關(guān)責(zé)任人進行 了處理：對北侖港電廠廠長給予降職處分；對廠總工程師給予行政記大過處分；對浙江省電力局局長通報批評，生產(chǎn)副局長通報批評；其他有關(guān)直接責(zé)任人員也做了相應(yīng)處理。另對調(diào)查組提出的防止事故的對策。要求 ABB-CE 公司解決的項目，將通過談 判達到。3與事故主要責(zé)任方美國 ABB CE 公司的談判工作本著堅持原則、實事求是、維護國家利益的原則，由中國技術(shù)進出口總公司、 水利電力對外公司及華東電管局、 浙江省電力

13、局等單位組成談判組， 開展對美國 ABBCE公司的談判工作。第一輪談判于 1993年9月9日至9月10日進行，談判主要內(nèi)容是雙方各自闡述對事故原因的看法。 ABB CE認為鍋爐下部結(jié)渣是導(dǎo)致事故的主要原因，七種可能的外力造成灰斗失穩(wěn)引起事故，而灰斗的四道剛性梁及四周角 部的焊接質(zhì)量不良使灰斗強度不夠。我方認為鍋爐結(jié)構(gòu)不完善，制造質(zhì)量不良，冷 灰斗設(shè)計強度低，在鍋爐大量結(jié)渣的情況下又無法觀察和清渣。因此受可能發(fā)生的 外力作用，使灰斗失穩(wěn)破壞引起事故。在談判中我方還與 ABB-CE 公司就如何使鍋 爐消除缺陷，盡快達到安全穩(wěn)定運行的各種問題進行了討論。為使下一輪談判順利 進行， ABB CE 公司

14、在 10 月份提交了正式的事故調(diào)查報告及我方需要的爐內(nèi)溫度 場、有關(guān)部件的強度計算等分析資料； 我方提供了煤種資料及事故原因調(diào)查報告 （第 二輪談判于當(dāng)年 11 月初舉行，談判內(nèi)容及結(jié)論暫略） 。五、防范措施國內(nèi)大型電站爐結(jié)渣的問題比較普遍，為接受北侖港事故教訓(xùn)，舉一反三，電力工業(yè)部于 1993年 9月24日至 28日召開了大型電站鍋爐燃燒技術(shù)研討會， 邀請科 研、制造和大專院校的專家參加，提出技術(shù)改進和加強管理的措施，提高電站鍋爐 的安全運行水平。為預(yù)防事故再次發(fā)生，具體的防范措施如下：1、制造廠（ ABB-CE ）應(yīng)采取措施，解決投產(chǎn)以來一直存在的再熱器汽溫低和 部分再熱器管壁溫度嚴重超限

15、的問題。2制造廠應(yīng)研究改進現(xiàn)有噴燃器，防止鍋爐結(jié)焦和煙溫偏差過大的問題。在未改進前，制造廠應(yīng)在保證鍋爐設(shè)計參數(shù)的前提下，提出允許噴燃器下擺運行的角度 和持續(xù)時間。3鍋爐設(shè)計中吹灰器布臵密度低，現(xiàn)在吹灰器制造質(zhì)量差，制造廠應(yīng)采取措施加以改進。在未改進前，電廠應(yīng)加強檢修、維護和管理，提高現(xiàn)有吹灰器的可用率， 必要時換用符合要求的吹灰器。4制造廠應(yīng)研究適當(dāng)加強冷灰斗支承的措施，以提高其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性又不致影響 環(huán)形集箱的安全。5制造廠應(yīng)采取措施加裝必要的監(jiān)視測點，如尾部煙溫、煙壓測點、過熱器減 溫器進出口汽溫測點、 輻射式再熱器出口汽溫測點等， 并送入計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。此外，還應(yīng)考慮裝設(shè)記錄型爐膛負壓表。6制造廠應(yīng)對冷灰斗的積渣和出渣系統(tǒng)的出渣增加必要的監(jiān)測手段，包括增加 必要的爐膛看火孔，以便檢查鍋爐結(jié)渣