集中供热事故可能性控制与处理方法

李强

（哈尔滨物业供热集团有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150000）

集中供热系统是由大型热电厂热源、热网输送干线、换热站、分配热网及热用户组成的复杂综合体。这些组成复杂综合体的各组成部分在事故中的地位及影响是不同的，可将其分类：大型电厂热源为最高级，供热干线与换热站为中级，分配热网和热用户为低级。前两者由于处于集中供热系统比较前端的位置，发生事故时对社会的影响最大，是本文研究的重点。

1 集中供热系统常见事故分析

1.1 热电厂锅炉常见事故

热电厂锅炉机组由锅炉（本体与汽水系统）与辅助设备（鼓引风系统、上煤除渣系统、水处理系统）组成。锅炉机组的事故特点是与锅炉所用的燃烧、锅炉结构、控制手段与工艺水平密切相关的。例如由于给水品质的提高，出现在中小型锅炉的水循环事故趋于消灭。随着自动控制水平的提高，锅炉缺满水事故也逐步得到控制。

1.2 热网常见事故

1.2.1 在热网上设置过多的分段阀，目的是便于发生事故时及时采取措施，减少停止供热的范围。一方面造成热网投资增大，两一方面可靠度降低，维修量增大。由于分段阀故障及误操作引起停止供热的现象屡有发生。

1.2.2 由于水质原因引起管道腐蚀而产生热媒泄漏事故。

1.2.3 供热管道爆管引起的事故。

1.3 换热站常见事故

换热站的主要设备有换热器、循环水泵、补给水泵。换热站的事故主要是这些设备的故障（即包括设备故障及其供电控制系统的故障）及操作人员素质水平引起的事故。

2 减少事故发生的对策

控制集中供热事故发生的可能性，可采用微观的具体处理方法与宏观的抽象处理方法相结合。

2.1 具体处理方法

2.1.1 热电厂锅炉常见事故处理对策

设备原因引起事故的对策

（a）必须高度重视支吊、承重结构的安全。

以往分析锅炉部件故障失效，比较重视超温过热、腐蚀、磨损与焊接质量，是因为水管锅炉在汽、水压力作用下一旦汽管、水管、管道不能承受内压作用时，即发生爆破、泄漏；但自从采用悬吊式锅炉结构后，由于锅炉受热面、汽水联箱、管道、烟风煤粉管道都通过支吊架、梁、桁架，由钢柱承重；并以膨胀中心为零点，向下，向四周膨胀。一旦承重系统失效，部件附落，部件的几何形状即发生变化，同样可以导致锅炉部件故障失效。理论计算表明，一根细长的受热管可以承受很高的内压，但却不能承受一般的轴向压力，更不能承受侧向弯曲力的作用，所以必须重视由此而产生的变形失效。

（b）锅炉汽水管道的爆管泄漏事故主要由受热面过热和水冷壁管垢下腐蚀、氢损坏及向火侧腐蚀等。

锅炉受热面是将烟气中的热量传递给汽、水、空气的界面，在没有汽、水、空气这些冷却介质时，受热面的温度便会很快接近或达到烟温。煤、油正常燃烧可能达到的温度为1500℃～1600℃，高于钢铁的熔点，由此引起的钢材熔融、氧化称为烧损。管壁在高温烟气中受热，如果得不到可靠的冷却，其运行温度超过设计值或超过运行时限发生损坏，称为过热。短期过热造成的损坏是因高温使管材强度下降，例如管子内部堵塞，缺水、水循环破坏或膜态沸腾等，大部分短期过热损坏处会呈现明显的延伸和收缩变形，在破裂处呈现刀刃状边缘；只有当过热温度超过相变温度AC3，钢材的铁素体转变为奥氏体时，管壁减薄才不明显。炉承压部件的爆漏是大型火电机组强迫停用的主要原因，占锅炉机组强迫停用次数的82%，强迫停用时间的78%。

为减少锅炉机组爆管故障引起的直接与间接损失，减少故障停用带来的紧张的抢修工作，必须认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针，落实反事故措施，提高设备的可用率，防止锅炉事故的发生。由于氢损坏是属于垢下发生的二次腐蚀，所以防范措施应补充：①严格控制锅水质量，不使管内壁腐蚀结垢；②发现腐蚀时要采取措施清洗管壁防止结垢；③防止凝汽器管泄漏，特别要控制锅炉水中酸性盐类，如Mgcl2等盐类存在；④监测饱和蒸汽中含氢量。

水冷壁向火侧腐蚀是指水冷壁外壁在还原性气氛中，挥发性硫、氯化物及熔融灰渣作用下，使管壁减薄引起的故障。

预防水冷壁向火侧腐蚀的措施是：①控制喷燃器喷射角度与烟气氧量，避免未燃煤粉与还原性气体冲刷水冷壁；②采用渗铝管或火焰喷涂的方法提高水冷壁管的抗腐蚀能力；③在降低烟气含氧量采用低氧燃烧或为降低NOX而采用二次燃烧法时，要注意可能出现的向火侧腐蚀。

（c）锅炉的辅助设备很多应针对设备的不同使用特点进行运行保养与定期检修，增取做到设备不带病运行，及时发现问题并解决。

人为原因引起事故的对策

（a）提高锅炉系统的自动化水平，建立控制专家故障评估分析软件对系统的运行工矿进行全面分析，及时预警，保证系统在不同工况下的安全运行。

（b）与国有大型煤矿签订长期战略合作协议，必要时可出让部分股份，与其进行联合。

2.1.2 热网常见事故对策

2.1.2.1 提高部件的质量是提高热网可靠度减少事故的根本措施。例如：热网的出口阀门，换热站的入口阀门必须采用铸钢材质的。

2.1.2.2 加强保温防腐、防止电化学腐蚀。一方面提高水质质量，满足国家对工业锅炉的水质要求，另一方面，保持保温层的干燥，对容易被腐蚀的支架、挡板等处加强防腐涂料层或采取电化学防腐措施。

2.1.2.3 加强规划设计及施工过程管理与控制，建立责任机制。有利于及时发现事故，尽量减少停止供热的时间。

2.1.3 换热站常见事故对策

对于重要的设备采取备用措施，如一般循环泵不少于两台，其中一台备用。医院、幼儿园等不允许中断的特殊热用户，可就地采取备用热源。对换热站所对应的热网绘制采暖期的水压图，并提出事故预案，保障所属热网事故工况下的部分运行。

2.2 宏观处理方法

宏观处理方法可分为事故前处理与后处理。

事故前处理：实行全过程安全（质量）监督在热电厂热源的设计阶段、制造安装阶段、调试阶段全面做好质量控制。

建立热源设备、热网状态分析评价体系，提高设备可靠性与可能发生事故的预防。并做好事故分析，防止重复性事故发生

事故后处理

按照供热事故突发公共事件可能造成的危害程度、影响范围、人员及财产损失等情况，建立事故分级体系及相关标准。由高到低划分为特别重大（I级）、重大（II级）、较大（III级）和一般（IV级）四个级别。级别分类如下：

特别重大供热突发公共事件（I级）：是指突然发生，事态非常复杂。对城市的正常供热造成严重影响，已经或可能造成特别重大人员伤亡、特别重大财产损失。

重大供热突发公共事件（II级）：是指突然发生，事态复杂，对一定区域内的正常供热造成严重影响，已经或可能造成重大人员伤亡、重大财产损失。

较大供热突发公共事件（III级）：是指突然发生，事态较为复杂，对一定区域内的正常供热造成较大影响，需要调度几个部门的力量和资源进行应急处置的供热突发公共事件。

设置相应的政府针对供热突发公共事件应急处理的机构

3 结束语

集中供热的规模的不断扩大，其复杂程度越来越高，一旦发生事故，其影响的范围巨大的，甚至成为公共安全事件，影响社会的稳定。

热源、热网、换热站的故障均是可能造成供热安全事故的因素，分别对这些因素提出了相应的预防方案。需要建立有效的供热系统与设备安全评估及事故预防体系。

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[3]赵玉甫,王要武.城市供热可持续发展模式研究[J]土木工程学报 ,2005,(09).

[4]战泰文,邹平华,许春兰.供热系统现有可靠性评价指标分析[J]区域供热,1999,(05).