气化炉严重水击事故案例分析

气化炉严重水击事故案例分析一、事故经过及损失：
2010年6月14日16:42:30-16:42:33秒我公司一期装置l#
气化炉在停炉后高压氮吹扫时，激冷室突然发出一声异响，异响发
生时炉体有较强振动，152中央控制室操作人员反映当时152感觉到异常震动。

事故发生后经对1#气化炉系统检查，这次事故主要造成激冷
室下降管内鼓包包坏，升气管严重变形，燃烧室、洗涤塔设施完好，异响发生时锁斗安全阀XV1213A仪表空气管接头断开。

事故直接经济损失9.8万元。

二、事故原因分析：
异响发生时，气化炉燃烧室、激冷室之间的各项参数发生了
急剧变化'从各项数据分析异响发生在激冷室，其理由有以下几点：
l、异响发生前后，激冷室液位发生了剧烈变化16:41分55秒气化炉手动吹扫前'，激冷室液位为50%，异响发生后16:42分40秒，激冷室液位38%。

这说明，在异响发生时，激冷室大量的水被气化为水蒸气。

2、异响发生的原因是因为气化炉渣口严重堵塞，在氮气吹扫
开始后造成燃烧室压力上升，升到一定程度后冲开渣口，大量热渣
急剧进入激冷室底部与水接触，瞬间产生大量水汽在激冷室内鼓泡，不均匀上升形成激冷室液位剧烈波动而发生严重水击事故。

16：41分55砂1#气化炉开始手动吹扫，16：42分25秒，渣口压-P'F1215开始上涨，激冷室液位53%;16:42分30秒，炉内
PT1213上升到0.94Mpa，用时25秒，合成气出口压力PT1215上升到0.49Mpa，用时5秒，渣口压差PDTl214超限。

在16：42分35秒，
燃烧室压力PT1213降到0.78Mpa，合成气出口压力PT1215为
0.55Mpa,16：42分40秒，激冷室液位降到38%，期间合成气出口温
度降低4℃(97℃-913℃)，托盘温度降低38℃（149℃-114℃），随
后各项指标恢复正常。

以上数据变化说明，停炉后位于燃烧室上部的挂渣逐步脱落
堵塞渣口，是造成吹扫时炉内压力升高的主要原因。

15：08分35秒，l#气化炉由于拱顶温度高被迫停车，停炉时烧嘴压差PDT1216达到0.9lMpa，拱顶温度Al超过495℃，渣口压差PDT1214为0.07Mpa并未超标，说明在停炉前烧嘴燃烧情况较差，存在偏流或雾化不好，
导致燃烧区上移，在燃烧时上部可能大量挂渣。

此前在一期2#气化炉、3#气化炉均出现过类似现象而造成气化炉无法投料并气，在停
炉后检查时均发现渣口有堵塞现象。

因此上分析认为，烧嘴燃烧不好、渣口堵塞是这次事故最直
接原因。

16:41:05秒的时候丌始手动吹扫，真到16:42:25秒的时候渣口压差口压差PT1215才丌始上涨，说明在这30秒区问渣口堵塞并不严重；但从16:42:25秒开始至12：42:30秒5秒钟之内，炉内压力
上升到了0.94Mpa，渣口压差超限，而正常情况吹扫时一殴炉内压力～股在0.32Mpa，渣口压差也不会超限，因此事故发生时l#气化
炉渣口堵塞。

当燃烧室压力达到0.94Mpa时，渣口的积渣因不能承受过高的压差而被气流带如激冷室底部。

气化炉正常生产时，气流均匀沿下降管进入激冷室水浴，产生的蒸汽与合成气沿上升管和下降管之间的环隙再均匀上升进入激冷室表面，通过合成气管道进入后系统。

气化反应产生的灰渣连续沿渣口进入激冷室，经水浴降温后进入锁斗排掉。

而在当天事故发生时，由于渣口积聚的灰渣过多，突然间一次性通过下降管进入激冷室后，超过1000℃的灰渣与不足100℃激冷水瞬间产生剧烈的热交换，产生的大量蒸汽气泡急剧上升，这时一方面瞬间蒸汽气量过大，另一方面上升时不只通过下降管与升气管之间环隙，也会通过升气管和激冷室之间环隙上升，由于上升时气流不均匀，造成激冷室液位急剧波动，瞬间激冷室汽水沸腾，带动炉体剧烈震动，直至固液温度平衡，不再产生蒸汽。

这一点也可从下降管、上升管的变形情况得以证明。

停车后检查下降管向内有三处鼓包，说明下降管在事故时受到了剧烈的挤压。

这是因为汽水共腾时激冷室内壁和升气管之间的环隙表面、升气管和下降管之间环隙表面、下降管的内表面，这三者之间差距过
大，瞬间造成压力不均匀，即下降管外部的压力远大于下降管内压力，造成下降管顶部向内鼓包。

3、分析结论
综合上述分析，事故调查组认为这次事故是一次严重水击事故或者说是容器内液体过热气化引起的物理爆炸。

三，应吸取的事故教训和防范措施：
这次事故的直接原因是气化炉渣口堵塞，造成渣口堵塞的原因主要有煤的质量，水煤浆质量、烧嘴雾化效果或偏喷以及操作原原因。

在1#气化炉发生严重水击前，一期1#气化炉，3#气化炉相继出现三高现象导致气化无法正常运行，6月9日一期2#气化炉在更换烧嘴后重新投料时也因三高现象无法投料，至此，一期装置也全面停产。

1，加强生产过程指标控制是保证系统安全稳定运行的重要措施。

这次一期气化炉出现“三高”现象后，经对使用的煤质分析，使用原料煤的灰熔点、粘温特性均发生了比较大的变化：停炉后经
对水煤浆分析、水煤浆管线检查，煤浆稳定性差，存在分层和在管
道内沉积现象。

因此严格执行气化炉用煤指标，严格控制水煤浆质量指标，
是保证气化炉安全稳定运行的主要措施。

2、重大的工艺变更、材料变更、备品备件变更必须履行严格
的变更审批程序。

在这次一期气化问题中，多种影响气化炉安全、
稳定、经济运行的主要因素同时发生了变化，导致出现问题后给制
定解决方案造成很大的困难，如渣口砖供货单位的变化、烧嘴口由
平口改为弧形口的变化，这些变化在其他条件受控的情况下可能都
能取得实验效果，但在不正常情况下却很难取得试验成功。

3.今后在停车后若遇渣口堵塞较为严重，系统不进行高压氮
吹扫，待烧嘴拔出后人工清理煤浆炉头管线，形成制度下发执行。

4、正常情况下气化炉停车后，先进行氧气管线泄压，待系统置换合格后再进行高压氮气吹扫a
5、除氧管泄压与商压氮气吹扫过程，XV1208要始终保证处于常开状态，一直保证管线的密封性。

6、从源头抓起，制出合格的水煤浆，保证良好的煤浆稳定性。

7、修复石灰石给料系统至备用状态，在外界供煤质量发生变化时，可以通过添加石灰石改善水煤浆灰熔点、粘温特性，以保证煤浆质量。

四、事故处理决定：
本次一期1．气化炉严重水击事故虽然未产生严重后果，但5月底、6月初一期三台气化炉多次不正常投料，暴露出我公司生产过程控制中的诸多问题：原材料、中间材料质量控制不严格；生产工艺管理动态指标控制不到位，管理不严格；设备技术变更管理程序
履行混乱甚至不履行规定的程序；工艺操作管理薄弱，应对复杂情
况能力差。

经公司研究决定，对此次事故处理如下：
1、气化车间作为责任主体，应对水煤浆质量控制，气化炉渣
口堵塞，车间重要工艺变更、设备变更、材料变更，以及工艺操作
负主要责任，是本次事故的直接责任单位。

按照公司《安全生产管理制度》的规定，考核气化车间6月份安全基本奖50%。

2、生产部调度室作为公司生产组织管理机构，对影响气化炉
安全囊定运行的重要原材料指标、水煤浆质量指标控制不严格，在
发现水煤浆质问题后，未采取有效技术措施解决问题，多次组织投
料不成功，对本次事故负有管理责任．按照公司《生产安全管理制度》、《安全基本奖考核办法）的规定，考核生产部调度人员6月份安全基本奖50%。

3.鉴于本次事故因系统性原因引起，为发挥安全基本奖在安
全生产方面的杠杆作用，督促各级人员认真履行本职安全生产职责，除气化车间，生产部调度室外的所有参与基本奖爬坡人员6月份安
全基本奖按照5月份基数原地踏步：供应部6月份安全基本奖按照50%发放，行政系统不参与基本奖爬坡的其他单位人员6月份安全基本奖按照100元发放。