干熄焦鍋爐“四管”爆管的主要原因即預(yù)防爆管的主要措施

冶金焦化

2022年7月13日 17:03

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1、干熄焦鍋爐“四管”爆管的主要原因：

1.1過(guò)熱器管爆管的主要原因：

二次過(guò)熱器管外表面磨損最為嚴(yán)重。國(guó)內(nèi)外的大量研究表明，循環(huán)煙氣中所含焦粉的磨損作用，將大大加速了金屬管壁的減薄速度。另外因減溫噴水品質(zhì)不高及蒸汽品質(zhì)不合格導(dǎo)致管內(nèi)結(jié)垢，造成垢下局部過(guò)熱。再者是因?yàn)楦上ń褂酂徨仩t受干熄爐負(fù)荷影響較大，鍋爐入口溫度變動(dòng)的影響，減溫噴水量很不穩(wěn)定，導(dǎo)致?tīng)t管溫度波動(dòng)較為頻繁，容易造成爐管局部受熱不均勻，很容易導(dǎo)致傳熱惡化。最終導(dǎo)致?tīng)t管的爆管。

1.2蒸發(fā)器管爆管的主要原因：

蒸發(fā)器的位置比較特殊，在干熄焦鍋爐中處于過(guò)熱器與省煤器之間，鍋爐給水通過(guò)省煤器到達(dá)蒸發(fā)器時(shí)，給水中的溶解氧由于在省煤器部位的氧腐蝕消耗而含量降低。因此，只要嚴(yán)格控制給水的含氧量，蒸發(fā)器管內(nèi)壁一般也不會(huì)發(fā)生很?chē)?yán)重的氧腐蝕。一般蒸發(fā)器發(fā)生爆管，主要是長(zhǎng)期在高溫下運(yùn)行，上蒸發(fā)管發(fā)生了材質(zhì)積累損傷，晶界松弛與蠕脹使其強(qiáng)度大大下降，因此蒸發(fā)器的上升管為蒸發(fā)器管的最薄弱環(huán)節(jié)，管內(nèi)水垢、鹽垢的不斷沉積，也會(huì)導(dǎo)致?tīng)t管傳熱惡化出現(xiàn)裂紋甚至破裂爆管。

1.3省煤器管腐蝕泄漏的主要原因：

省煤器管外壁的腐蝕主要是循環(huán)煙氣中的酸根(SO42-和CN-)與水汽形成的露點(diǎn)腐蝕。省煤器管內(nèi)壁的腐蝕主要是給水中溶解氧造成的氧腐蝕，這是一種復(fù)雜的電化學(xué)腐蝕，為鐵和氧形成兩個(gè)電極，組成腐蝕電池，水中的溶解氧在腐蝕電池的陰極部位接受電子，使陽(yáng)極部位的金屬以離子形式進(jìn)入溶液形成腐蝕。這種腐蝕特征稱(chēng)為潰瘍腐蝕。省煤器外壁的低溫露點(diǎn)腐蝕主要造成管壁的均勻減薄，而內(nèi)壁的氧腐蝕產(chǎn)生許多潰瘍狀的大小不等的腐蝕凹坑，造成局部爐管壁厚的嚴(yán)重減薄，兩者的腐蝕作用相互疊加后在管壁的最薄弱環(huán)節(jié)導(dǎo)致穿孔腐蝕泄漏。

1.4水冷壁管腐蝕爆漏的原因

水冷壁管受到循環(huán)煙氣中所含焦粉的沖刷較輕，水冷壁管腐蝕爆漏的主要原因是給水品質(zhì)的不良，爐水質(zhì)量較差，引起水冷壁管內(nèi)結(jié)垢，導(dǎo)致傳熱熱阻增大，管壁溫度升高，強(qiáng)度減弱，還有在鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)負(fù)荷突然變化時(shí)，汽包壓力隨之突變，易引起循環(huán)停止、倒流等水循環(huán)故障。另外，提負(fù)荷時(shí)，升溫、升壓速度過(guò)快；降負(fù)荷時(shí)，降溫、降壓速度過(guò)快，進(jìn)水速度不符合規(guī)定導(dǎo)致管壁受熱和冷卻不均，從而產(chǎn)生過(guò)大的熱應(yīng)力，以致水冷壁爆漏。

2、鍋爐爐管爆管的判斷

在干熄焦正常生產(chǎn)中，鍋爐的工藝參數(shù)和循環(huán)氣體中可燃成分的濃度應(yīng)該是有規(guī)律變化。一般不會(huì)出現(xiàn)大起大落的波動(dòng)，與鍋爐相關(guān)的外部條件也不會(huì)出現(xiàn)異常的變化。當(dāng)鍋爐爐管發(fā)生爆管時(shí)，雖然不能直接看見(jiàn)，但可以從以下一些異常現(xiàn)象進(jìn)行判斷：

（1）循環(huán)氣體中H2含量突然急劇升高，靠正常的導(dǎo)入空氣燃燒的方法難以控制循環(huán)氣體中H2的濃度。

（2）鍋爐蒸汽發(fā)生量明顯下降或鍋爐給水流量明顯上升，而且級(jí)水流量明顯大于蒸汽發(fā)生量。

（3）預(yù)存段壓力調(diào)節(jié)放散管的出口有明顯的蒸汽冒出。

（4）鍋爐底部、循環(huán)風(fēng)機(jī)底部有明顯的積水現(xiàn)象。

（5）二次除塵器格式排灰閥處有水跡或排出濕灰。

（6）氣體循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)阻力明顯變大，系統(tǒng)內(nèi)各點(diǎn)壓差發(fā)生明顯變化，循環(huán)風(fēng)量明顯降低。

（7）干熄爐預(yù)存段壓力大幅度波動(dòng)。

（8）鍋爐外壁有表皮剝落或變色現(xiàn)象。

3、預(yù)防爐管爆管的措施：

3.1干熄焦鍋爐設(shè)計(jì)采取的措施

如前所述：干熄焦鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)，控制干熄焦鍋爐出口的循環(huán)氣體溫度，防止低溫腐蝕；保證干熄焦鍋爐的嚴(yán)密性，防止漏風(fēng)，產(chǎn)生二次燃燒，形成腐蝕性氣體；省煤器外表面采取化學(xué)鍍，鍍?chǔ)?65mm的鎳-磷，防止低溫露點(diǎn)及二次燃燒產(chǎn)生的腐蝕性氣體的腐蝕；控制省煤器內(nèi)水的流速，將干熄焦鍋爐給水中溶解氧帶走。控制鍋爐內(nèi)的循環(huán)氣體流速，減輕磨損及防止粉塵堆積在爐內(nèi)管子上；二級(jí)過(guò)熱器上部二段噴涂鎳合金，增強(qiáng)耐磨性；吊掛管設(shè)保護(hù)管；膜式水冷壁加不銹鋼防磨板；膜式水冷壁設(shè)防止偏流板等。

3.2嚴(yán)格鍋爐給水處理

在熱力系統(tǒng)內(nèi)氧的存在，尤其在弱酸性條件下會(huì)大大加速對(duì)銅、鐵設(shè)備的腐蝕。因此，除靠熱力除氧外，還必須以化學(xué)除氧為輔助手段，進(jìn)一步減少溶解氧。此外，應(yīng)嚴(yán)格控制減溫噴水的品質(zhì)，否則一次過(guò)熱器出口蒸汽直接經(jīng)噴水減溫后進(jìn)入二次過(guò)熱器，易造成二次過(guò)熱器的結(jié)垢造成傳熱惡化，最終導(dǎo)致二次過(guò)熱器的爆管。另外，控制好給水系統(tǒng)的PH值，這直接影響到鍋爐受熱面腐蝕和結(jié)垢。

3.3做好停爐期間的緩蝕及防腐

在鍋爐備用及停機(jī)檢修期間的爐管腐蝕往往比正常運(yùn)行中產(chǎn)生的腐蝕嚴(yán)重得多。目前，停爐保護(hù)的辦法較多，但多具一定的局限性和缺點(diǎn)，一般用物理方法取代化學(xué)方法，用干法取代濕法，效果明顯，例如充氮保護(hù)。

3.4做好鍋爐的化學(xué)清洗

通過(guò)化學(xué)清洗，可以除掉鍋爐運(yùn)行過(guò)程中生成的水垢、鹽垢和金屬腐蝕產(chǎn)物等沉積物。保持受熱面內(nèi)表面清潔，提高熱效率，有效地避免因結(jié)垢而造成管壁超溫，減輕爐管內(nèi)外兩面受損的壓力，從而減少“爐管”爆管的幾率，保證鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)和長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行。

3.5加強(qiáng)平時(shí)腐蝕與防爆檢查

若鍋爐定期進(jìn)行清洗，還需定期做現(xiàn)場(chǎng)金相及硬度檢查；省煤器應(yīng)重點(diǎn)跟蹤其腐蝕情況，定期測(cè)厚，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)割管確定其內(nèi)壁的腐蝕程度；對(duì)過(guò)熱器管應(yīng)重點(diǎn)檢查變形、磨損和蠕脹情況；蒸發(fā)器、水冷壁管應(yīng)重點(diǎn)跟蹤其結(jié)垢、材質(zhì)劣化的情況，以便從中掌握腐蝕程度，及時(shí)作出有效的應(yīng)對(duì)措施。檢查時(shí)要力求全面、仔細(xì)，使鍋爐始終處于良好的狀態(tài)。

3.6嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行排污

鍋爐運(yùn)行時(shí)，通過(guò)鍋爐給水進(jìn)入鍋爐內(nèi)的雜質(zhì)，僅有很少部分會(huì)被飽和蒸汽帶走，大部分留在鍋爐水中。如不采取措施，隨時(shí)間的推移，爐水中含鹽量、水渣量將越積越多。這不僅會(huì)影響蒸汽品質(zhì)，而且可能造成爐管堵塞，危及鍋爐的安全運(yùn)行。因此，為了使鍋爐水中的含鹽量和含硅量能維持在極限容許值以下和排除鍋爐水中的水渣，在鍋爐運(yùn)行中，必須經(jīng)常放掉一部分鍋爐水，并補(bǔ)入相同量的給水以改善爐水的品質(zhì)。