美国制造需负责，记1993浙江宁波北仑港发电厂锅炉爆炸事故

　　作者：有钳
　　题记——大多的灾祸，都有迹可循
　　▲90年代的宁波市北仑港发电厂照片
　　地点：浙江省宁波市北仑港发电厂
　　设备：美国ABB- CE公司生产制造的亚临界一次再热强制循环汽包炉，该炉额定主蒸汽压力位18.2兆帕、主蒸汽温度540摄氏度、主蒸汽流量每小时2008吨；该锅炉制造年份为1989年，于1991年10月30日开始投入试生产工作。一切皆有预兆——爆炸发生之前时间点①：1993年3月5日晚上8点后
　　北仑港发电厂某锅炉车间的值班司炉工为了降低再热器管壁局部温度超高，将四角布置的摆动式煤粉燃烧器由水平位置向下调整到最大倾角位置，但是再热器局部管壁温度仍常常出现大于640摄氏度的情况（壁温的报警临界温度为670摄氏度，仅相差30摄氏度）。时间点②：1993年3月6日～3月8日
　　北仑港发电厂某锅炉车间的值班司炉工发现高温再热器管壁温度仍然超高，于是采取了降低负荷至400MW的措施，措施无效之后，又采用加强吹灰和增大降温喷水量等措施——实际情况是，尽管加强吹灰的有效间隔时间越来越短，再热器管壁温度仍然持续上升，直达640摄氏度以上，最高达到了662摄氏度，直逼临界温度670摄氏度。
　　▲锅炉爆炸事故案例插图①时间点③：1993年3月9日
　　北仑港发电厂某锅炉车间的值班司炉工发现车间的高温过热器管壁温度超过了允许极限值（该设备的壁温报警温度为594摄氏度），当天，高温过热器管壁温度持续超过620摄氏度，最高甚至达到了640摄氏度，远超过了壁温报警温度。时间点④：1993年3月10日午后1点
　　北仑港发电厂某锅炉车间的值班司炉工班组总算开始对1号存在的过热问题进行全方位的调整操作，试图解决锅炉此前碰上的一系列问题，但是，他们只是在解决＂表面上的问题＂，并没有真的尝试从问题的本质源头去消除1号锅炉存在的事故隐患。治标不治本的后果——特大爆炸及其后果时间：1993年3月10日午后
　　北仑港发电厂某锅炉车间内，下午2点，机组带400兆瓦的负荷稳定运行，主蒸汽压力15.22兆帕，主蒸汽温度为513摄氏度，再热蒸汽温度为512摄氏度，主蒸汽流量为每小时1154.6吨，炉膛压力维持在-0.09千帕，再热器管壁温度为621摄氏度，过热器管壁温度为609摄氏度。
　　磨煤机A、C、D、E磨处于工作运行状态，B磨则处于检修状态，F磨是备用机器。＂协调控制系统＂（CSS） 的风量设置在＂手动＂调节状态，其余的调节项目都设置在＂自动＂调节状态。
　　▲锅炉爆炸事故案例插图②
　　2点07分，锅炉车间集控室的值班人员只听到车间传来一声闷响，＂主燃料切断保护＂系统跳闸，切断了燃烧供给；司炉工迅速反应，手动紧急停运炉水循环泵B和C（A泵此时已经自动跳闸了），并停运两组送风机和引风机。可以说这一系列保护动作是完全正确的。
　　但是，再正确的处理动作也最多只能降低伤害，那些＂已经蓄势待发＂的巨大事故，已经无法避免：
　　那一声闷响，正是锅炉车间发生的炉膛爆炸，锅炉标高21米以下的损坏情况触目惊心，冷灰斗向锅炉后侧坍塌，炸出了开放性的破裂口，侧墙与冷灰斗交界处的水冷壁管总计有31根被撕裂；锅炉立柱不同程度扭曲，刚性梁直接拉裂，水冷壁管严重损坏，总计开裂数量达到了66根。炉右侧标高21米以下刚性梁变形严重，标高0米炉后侧基本被焦渣堵至冷灰斗，3台碎渣机设备以及喷射水泵等全部埋没在内。
　　▲一种新型锅炉冷灰斗装置
　　此次爆炸致使北仑港发电厂23人死亡，8人重伤，16人轻伤 。事发之后，工作人员清除的灰渣堆容积达到了934立方米。车间停炉抢修所费时间达到了132天整，事故总的直接经济损失就达到了780万元（按照1993年的物价计算）。为什么会爆炸——问题到底出在哪里？
　　宁波北仑港发电厂特大锅炉爆炸事故发生之后，各单位都高度重视，并在确保安全之后的第一时间就组织了专门的事故调查小组对此次事故展开了调查，调查发现造成这起事故的直接原因就是——＂锅炉严重结渣＂。
　　严重结渣、积渣形成了较大的静载，加上大块焦渣下落的动载，使得冷灰斗局部失稳，导致侧墙与冷灰斗连接处的水冷壁管被撕裂；撕裂之后形成的裂口向炉内喷水、汽工质与落渣入水产生的水汽升温膨胀，就使得锅炉内部压力大增，加大了冷灰斗塌陷的扩展；炉膛内水冷壁的包角管因此先后断裂，喷出的工质数量迅速增加，炉膛的压力也因此迅速增加。
　　▲水冷壁是锅炉的主要受热部分，由数排钢管组成
　　正是因为上述几个因素的共同作用，使得事故锅炉标高21米以下受到了严重的破坏，并致使现场人员出现了重大伤亡的情况。
　　调查到这里还不算结束，事故的直接原因是找出来了，那么，根本原因在哪里呢？随着调查的进一步深入，调查小组发现，除了生产管理方面的问题之外，美国制造商应该承担最大的责任... ...
　　▲现在ABB-CE公司已经是美国GE Power（GE：通用电气）的一部分
　　调查认为美国制造厂主要存在7点问题  ：美国制造厂（ABB- CE）生产的该型设备一直以来都存在再热器汽温低和部分再热器管壁温度严重超限的问题；美国制造的该型设备喷燃器设计存在问题，容易导致锅炉结焦，并存在烟温偏差过大的问题，而在采取改进设计之前，美国制造厂应该向使用单位提出允许喷燃器下摆运行的角度和持续时间的规范；美国制造的吹灰器布置密度低，且相应的吹灰器制造质量较差，制造厂有必要进行改进；美国制造厂也应该研究如何加强冷灰斗支承装置，从而提高该结构的稳定性，同时也不影响环形集箱的安全；美国制造厂应该对冷灰斗的积渣和出渣系统增加必要的监测手段，特别有必要增加炉膛的看火孔，以便检查锅炉的结渣情况；美国制造的该型设备还存在一系列不符合安全要求的结构，需要对多个安全设施、通道、门、平台、扶梯等结构进行改进，比如说大门不适合采用卷帘门，看火孔附近必须要有平台等。
　　▲一种锅炉观火装置（看火孔）的专利图
　　总的来说，事故发生的根源是美国制造厂生产的这型锅炉设备存在一系列结构设计的问题和安全隐患，当然，这些问题，其实已经在事发之前的很长一段时间都有迹可循，特别是在本文开头所展示的那一周时间，这些问题更是集中体现出来，可惜，该厂的各级人员却始终不重视这些问题和安全生产管理，从而导致事故隐患一直没都到解决，直到大爆炸发生——一切就都悔之晚矣！