干熄焦锅炉爆管原因分析及解决措施.pdf
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1、2024 年第 1 期总 第 269 期冶 金 动 力METALLURGICAL POWER干熄焦锅炉爆管原因分析及解决措施陈升志,袁道朵,刘丽(首钢水城钢铁(集团)有限责任公司,贵州六盘水 553028)【摘要】干熄焦锅炉在运行过程中,锅炉的安全、连续、稳定运行,直接影响到干熄焦炉、干熄焦发电机组效率。锅炉在运行过程中,由于高温烟气硫腐蚀、高温大颗粒焦粉的冲刷磨损,导致锅炉一、二级过热器、吊挂管、鳍片蒸发器等换热设备不同程度受到损伤,影响锅炉运行效率,甚至发生爆管事故,影响锅炉及干熄焦炉安全运行。根据锅炉发生爆管事故的原因,对症制定防控措施,解决了可能引起锅炉爆管的一系列问题,为锅炉的安全、
2、连续、稳定运行提供保障。【关键词】爆管;硫腐蚀;焦粉颗粒【中图分类号】TK229 【文献标志码】B【文章编号】1006-6764(2024)01-0036-04 【开放科学(资源服务)标识码(OSID)】Cause Analysis and Solution Measures of Pipe Burst of Dry Quenching Boiler CHEN Shengzhi,YUAN Daoduo,LIU Li(Shougang Shuicheng Iron&Steel(Group)Co.,Ltd.,Liupanshui,Guizhou 553028,China)【Abstract】The
3、 safe,continuous and stable operation of the boiler directly affect the efficiency of dry quenching furnace and dry quenching coke generator set during operation.In the process of boiler operation,due to high-temperature flue gas sulfur corrosion,and high-temperature large particles of coke powder s
4、couring abrasion,the first and second stage superheaters,hanging tubes,fins evaporator and other heat exchanging equipment are damaged to varying degrees,affecting the boiler operating efficiency,and even causing pipe burst accidents,which affects the safe operation of boiler and dry quenching coke
5、ovens.The prevention and control measures are formulated to solve a series of problems that may cause boiler pipe burst based on the causes,which could provide guarantee for the safe,continuous and stable operation of the boiler.【Keywords】pipe burst;sulfur corrosion;coke particle前言某钢厂干熄焦锅炉建于 2011 年,
6、锅炉型号为Q177/980-71.25-9.8/540。自投产以来,锅炉运行效果良好,吨焦产汽率达到设计值0.54 t,为提升该钢厂自发电量及自发电率提供了坚实基础。近年来,鳍片蒸发器先后出现2次爆管,一、二级过热器、吊挂管等出现管壁磨损严重、管壁减薄等现象,为干熄焦锅炉及干熄焦炉安全、连续、稳定运行带来影响的同时,也损失了发电量。1 事故经过某年8月5日,正在监盘的岗位人员发现锅炉出、入口负压变正压,同时锅炉主蒸汽温度从533 急剧下降至463、汽包水位从65 mm急剧下降至-46 mm。一岗位人员立即加大锅炉补水1,另一岗位人员到现场检查后发现锅炉出口膨胀节处向外淌水,同时二次除尘向外冒蒸
7、汽,干熄炉H2含量从1.858%逐步上升至9.149%。岗位人员判断锅炉可能发生泄漏,立即汇报申请停炉,停炉后检查为鳍片蒸发器泄漏,停炉后期因泄漏水量较大,锅炉底部冷灰斗内积灰与积水造成冷灰斗超重,锅炉冷灰斗从转向风道膨胀节处脱落(见图1)。2 原因分析通过检查,发现鳍片蒸发器泄漏点位于鳍片蒸发器检修口(见图2)。此次事故,鳍片蒸发器共有3个漏点,其中2根鳍片管磨穿漏点,1根鳍片管磨损严重,产生爆管,根据以上检查,对造成爆管的原因进行分析。2.1 鳍片蒸发器排查由于鳍片蒸发器检修口是凹槽形状,循环气体流通过程中,在此处产生节流,使循环气体流速加快,加速鳍片管磨损速度,导致爆管。2.2 焦粉颗粒
8、排查循环气体中携带焦粉,其中粒度超过2.5 cm的较多(见图3),大颗粒焦粉在流通过程中增加锅炉内部换热管的磨损,特别是在鳍片蒸发器检修口凹槽处形成旋流,加大鳍片管的磨损。2.3 循环通道排查锅炉底部沉积焦粉堵塞部分气体循环通道,在底部产生第二个节流口,正常运行状态下循环风量为 12.5 万 m3/h,但在通过变窄的通道时,循环气体流速增加,加速了锅炉内部换热管的磨损。2.4 数据分析干熄焦锅炉入口负压统计数据详见表1,锅炉入口负压在-1.8 kPa-1.3 kPa 之间的运行时间较多,不满足-1.2 kPa-0.8 kPa的控制要求,由于负压较大,导致大量大颗粒焦粉不能完全从一次除尘器除去,
9、进入锅炉内,造成管道磨损。3 其他隐患在停炉后,除对上述爆管点进行检查外,对一、二级过热器、管网蒸发器、省煤器等设备进行全面检查、测量,发现一、二级过热器受热管减薄较严重。3.1 一级过热器检测情况共有36根换热管,管子规格为33.4 mm、管壁厚度为 4.5 mm、材质为 12Cr1MoVG/GB5310。磨损处壁厚3.0 mm。3.2 二级过热器检测情况共有33根换热管,管子规格为34 mm、管壁厚度为6 mm、材质为12Cr1MoVG/GB5310。磨损处壁厚3.8 mm。3.3 吊挂管检查情况因焦粉颗粒磨损、高温硫腐蚀等原因,吊挂管 冷灰斗与烟道冷灰斗与烟道脱落口脱落口 图1 锅炉冷灰
10、斗超重脱落 泄漏点 检修口 鳍片蒸发器泄漏点鳍片蒸发器泄漏点 鳍片蒸发器管道磨损鳍片蒸发器管道磨损 鳍片蒸发器管道磨损鳍片蒸发器管道磨损 鳍片蒸发器管道磨损减薄鳍片蒸发器管道磨损减薄爆管部位爆管部位 图2 泄漏点位置362024 年第 1 期总 第 269 期冶 金 动 力METALLURGICAL POWER部冷灰斗内积灰与积水造成冷灰斗超重,锅炉冷灰斗从转向风道膨胀节处脱落(见图1)。2 原因分析通过检查,发现鳍片蒸发器泄漏点位于鳍片蒸发器检修口(见图2)。此次事故,鳍片蒸发器共有3个漏点,其中2根鳍片管磨穿漏点,1根鳍片管磨损严重,产生爆管,根据以上检查,对造成爆管的原因进行分析。2.1
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