75 t／h循环流化床锅炉冷碴机事故分析及改进措施
李明非，张国存，李文峰
华电发电公司 河北石家庄 050021
1998年9月18日，峰峰热电厂正式投产3台75 t／h循环流化床锅炉。为了降低工人劳动强度和改善环保条件，3台循环流化床锅炉配备了6台冷碴机设备。1998年9月3日2：00运行中的＃22炉＃1冷碴机发生爆炸，滚桶头部破损严重，水室内桶壁10 mm钢板被撕裂0．5 m长，，滚桶飞离基础4 m，基础损坏，设备报废，造成停机停产的严重事故。下面就设备运行中存在的问题进行分析并提出解决问题的办法。
1 冷碴机概况
1．1 设备结构
FSG0770－1型风水冷却式滚筒冷碴机，主要由筒体、进料与排风装置、进出水装置、传动装置、支架和底盘组成。
筒体为双层密封套筒，组成冷却水室，内筒固定有螺旋叶片。当整个筒体由传动装置的滚轮带动旋转时，锅炉排出的高温炉渣在筒体内由螺旋叶片导向连续输送，冷却水则连续在密封套筒内通过，冷却风也连续在筒体内通过，使热态炉渣逐步冷却。介质流程请参看图1，其中冷却水：软化水→水箱→泵→冷碴机冷却水入口→水室→冷却水出口→水箱，炉渣：锅炉排碴管→冷碴机热碴入口→冷碴出口→灰场。
1．2 工作条件
最大入料粒度150 mm，物料进口温度低于1 000℃，物料出口温度低于200℃，冷却水为软化水，冷却水用量3．2～20．0 t／h，冷却水进口压力低于0．4 MPa，冷却水进口温度20～35℃，冷却水出口温度40～55℃，冷却风为自然风。
2 事故原因分析
2．1 设计问题
FSG0770－1型风水冷却式滚桶冷碴机在原设计中，缺少排空装置和防爆装置。设备在初始运行期间，按厂家说明书要求，首先进行冷态调试，冷却水系统正常投入、表压力小于0．4 MPa启动冷碴机。因设备缺少排空装置，在初始投入冷却水后，致使桶体水室内高位残存气体。
热态投入后，约900℃的热碴从入口进入风室，桶体转动由螺旋叶片导向，连续将热碴输送并逐渐充满风室空间，使水室的冷却水温度和残存气体温度升高，压力相对增大，被加热了的冷却水将残存的空气逐渐从水室口排出室外，水室出口管径仅50mm，短时间将产生气塞现象。
水室内桶壁的热碴入口处是最危险的部位，因为桶体水室的冷却水流动缓慢，内桶壁通过蒸汽膜进行传热，由于蒸汽的导热系数很低，沸腾放热系数也很低，与蒸汽锅炉受热面产生膜态沸腾相似，桶内壁温度将急剧升高，通常也称“传热恶化”。当温度升到450℃时，内桶壁碳钢板强度就会下降，仅为常态下的56．3％。
桶体水室内径为0．7 m，桶长7．2 m，内桶壁面积约16 m2，如果冷却水压力升到1 MPa时，水室内桶壁已承受了16×106 N的压力，由于热碴入口处温度最高，在水室的压力下，水室头部内桶壁最薄弱位置可能产生破裂，这和实际所发生的情况是相吻合的。
2．2 安装问题
事故发生后，对冷却水系统进行全面检查，发现＃1、＃2冷碴机的回水总阀门在基建中装反，而且旋塞已脱落，半堵在阀门内，而不是处在全开的位置，这也是导致冷却水流动缓慢的重要因素。
2．3 人为因素
运行操作人员在巡回检测时已发现冷却水表压升到0．8 MPa，尽管冷却水系统仍在运行，但没有将问题及时反映给运行值长，没有及时采取防范措施，致使事故扩大。
3 改进意见
a．要求生产厂家对所生产的冷碴机设备进一步完善，在外桶壁出水口侧加装排空阀门，在外桶壁中部加装防爆门并修改其厂家说明书。
b．及时恢复冷却水系统正常投入，检查系统中所有阀门和容易堵塞的部位，保证冷却水系统畅通。
c．更改冷碴机的运行规程，保证设备大修或长时间停机后启动，投冷碴机冷却水时应开启排空门，确保水满后关闭，要求运行人员认真学习厂家说明书和运行规程，认真监测冷碴机冷却水系统温度和压力变化，发现问题及时汇报并采取相应措施。
4 结束语
脱硫热电机组所配套的冷碴设备，是热电厂重要辅机，如何确保机组安全运行和灰渣的综合利用，冷碴机起了很重要的作用，因此，热电厂应设法将冷碴机维护好、改造好、使用好。
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