工業(yè)鍋爐過(guò)熱器過(guò)燒爆管原因及預(yù)防

工業(yè)鍋爐過(guò)熱器過(guò)燒爆管原因及預(yù)工業(yè)鍋爐過(guò)熱器過(guò)燒爆管原因及預(yù) 防防 1 前言 鍋爐的過(guò)熱器是較易出現(xiàn)故障的部位 而大部分故障是因?yàn)檫^(guò) 熱器過(guò)燒而引起的泄漏 爆管 工業(yè)鍋爐過(guò)熱器蒸汽溫度一般不大于 400 所以過(guò)熱器蛇形管 一般布置在鍋爐爐膛出口處 屬對(duì)流換熱式過(guò)熱器 其材料為 20g 鋼 應(yīng)用合金鋼的較小 20g 鋼在設(shè)計(jì)壁 450 范圍之內(nèi) 使用壽命在 10 萬(wàn)小時(shí)以上 但在實(shí)際運(yùn)行中 因?yàn)槎喾矫嬖?的影響引起過(guò)熱器管壁溫度超過(guò)設(shè)計(jì)值 使其預(yù)期壽命大大縮 短 嚴(yán)重時(shí)不到一個(gè)月便使之過(guò)燒破壞 極大地影響鍋爐安全 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 本文結(jié)合筆者多年實(shí)踐探討引起過(guò)熱器過(guò)燒的原因 并且提出預(yù)防措施 2 原因分析 2 1 過(guò)熱器管內(nèi)積垢積鹽是引起過(guò)熱器管過(guò)燒的首要原因 大多數(shù)過(guò)熱器管過(guò)燒都是由于管內(nèi)積垢積鹽引起 由于給水 鍋水處理不當(dāng) 排污不當(dāng) 造成鍋內(nèi)水大量含鹽 含堿 鍋爐 運(yùn)行過(guò)程中鍋爐負(fù)荷太大 汽壓突降 水位控制過(guò)高 汽水分 離器效果差 使鍋水中大量鹽類物質(zhì)隨飽和汽進(jìn)入過(guò)熱器管中 或者煮爐過(guò)程特別是煮爐換水清洗時(shí) 大量高堿度煮爐藥液進(jìn) 入過(guò)熱器 在過(guò)熱器管內(nèi)溫度環(huán)境下 所有進(jìn)入過(guò)熱器中的鹽 堿類物質(zhì) 附著在管內(nèi)壁形成較硬 大部分可溶解在鹽垢混合 物 這種高熱阻的混合物 阻礙蒸汽吸收熱量 對(duì)過(guò)熱器管來(lái) 說(shuō) 蒸汽不能有效降低管壁溫度 如果該混合物達(dá)到一定厚度 使管壁溫度超過(guò)設(shè)計(jì)壁溫 長(zhǎng)時(shí)間超溫 即可使管子遭到破壞 這種原因引起的爆管 通常使爆破管徑變粗 外壁有明顯縱向 裂紋并且斷口粗糙 1 給水 鍋水處理不當(dāng) 使過(guò)熱器管內(nèi)積鹽積垢 工業(yè)鍋爐 給水或補(bǔ)給水一般采用軟化水 即使用鈉離子交換劑軟化原水 降低入爐水硬度 如果鈉離子交換樹脂再生后 正洗不徹底 殘余再生劑使軟化水含鹽大增 進(jìn)入鍋爐后使鍋水大量含鹽 或者鍋內(nèi)加藥 排污不當(dāng)使鍋水含鹽含堿過(guò)高 而鍋水含鹽含 堿過(guò)高超過(guò)臨界值時(shí) 汽包水容積中含汽增多 自由水面上泡 沫增厚 減少了蒸汽空間的實(shí)際高度 飛濺的鍋水被蒸汽大量 帶走 蒸汽通過(guò)過(guò)熱器時(shí) 攜帶的鍋水中的鹽堿物質(zhì)便附著在 過(guò)熱器管內(nèi)壁上 2 鍋爐水位控制不高 負(fù)荷太大或汽壓突降使過(guò)熱器管內(nèi)積 鹽積垢 鍋爐運(yùn)行時(shí) 水位控制過(guò)高 便減小了汽包內(nèi)蒸汽空 間高度 當(dāng)蒸汽空間較小時(shí) 大量飛濺的鍋水被蒸汽帶入過(guò)熱 器管中 鍋爐負(fù)荷太大 超過(guò)臨界負(fù)荷值 根據(jù)鍋爐結(jié)構(gòu) 運(yùn) 行工況每臺(tái)爐都有其臨界負(fù)荷值 汽包內(nèi)汽水混合物質(zhì)穿出 水面時(shí)速度大大增加 鍋水飛濺量增多 同時(shí)蒸汽在汽空間流 速提高 攜帶水滴能力增強(qiáng) 導(dǎo)致蒸汽帶水量劇增 大量鹽堿 進(jìn)入過(guò)熱器 如果鍋爐負(fù)荷突然增加 或者燃燒失常引起汽壓 突然降低 鍋水體積膨脹 水位上升 蒸發(fā)加快 如果控制不 當(dāng)極易使蒸汽帶水 導(dǎo)致過(guò)熱器管內(nèi)積鹽積垢 3 煮爐操作不當(dāng) 鍋內(nèi)堿液進(jìn)入過(guò)熱器中 使其管內(nèi)積鹽積 垢 煮爐時(shí) 為了盡可能提高煮爐效果 一般控制藥液在高水 位處 如果控制排汽量過(guò)多 水位控制過(guò)高 或者煮爐排污換 水過(guò)程中 進(jìn)水排水操作不當(dāng) 使高堿度藥液進(jìn)入過(guò)熱器中 另外 煮爐后不按規(guī)程將鍋內(nèi)殘余藥清洗干凈便進(jìn)行安全閥調(diào) 劑 安全閥起跳時(shí) 蒸發(fā)量突增 水位上升 如果高試時(shí)安全 閥起跳頻繁 易導(dǎo)致鍋內(nèi)殘余的高濃堿液進(jìn)入過(guò)熱器中 4 汽水分離器效果不佳 使過(guò)熱器管內(nèi)積鹽積垢 有過(guò)熱器 的工業(yè)鍋爐 一般以垂直擋板和旋風(fēng)分離器作為汽水粗分離組 合裝置 如果垂直擋板未能形成水封 致使蒸汽短路 從擋板 不嚴(yán)密處泄出 不經(jīng)旋風(fēng)分離器 使汽水分離效果差 細(xì)分離 裝置的上部百葉窗波形若銹垢嚴(yán)重 破損 會(huì)使水流在分離過(guò) 程中被撞成細(xì)小水滴不利分離 另外還使分離的水滴又第二次 被汽流帶走 即鍋水滴被帶至過(guò)熱器中 2 2 煙溫過(guò)高 煙氣或蒸汽偏流造成熱偏差也是過(guò)熱器過(guò)燒爆管 的重要原因 鍋爐負(fù)荷太大 過(guò)量空氣系數(shù)過(guò)高 火焰中心上移或其他原因 引起爐膛出口煙溫過(guò)大 過(guò)熱器短期超溫運(yùn)行 管金屬?gòu)?qiáng)度降 低 火焰偏斜或過(guò)熱器前凝渣管積灰積渣不均使過(guò)熱器由于煙 氣偏流形成熱偏差 部分管超溫運(yùn)行 蒸汽通過(guò)過(guò)熱器管時(shí) 由于管內(nèi)積鹽積垢情況不同或結(jié)構(gòu)不合理使蒸汽流經(jīng)過(guò)熱器管 時(shí)速度不均 部分管內(nèi)蒸汽流速過(guò)低 管金屬得不到有效冷卻 超溫運(yùn)行 這種超溫情況 一般如果嚴(yán)重的話 短時(shí)期便使過(guò) 熱器遭到破壞 2 3 過(guò)熱器管內(nèi)蒸氣溫度超過(guò)設(shè)計(jì)溫度 使過(guò)熱器過(guò)燒爆管 爐膛出口煙溫過(guò)高 過(guò)量空氣系數(shù)太大 鍋爐超負(fù)荷運(yùn)行 減 溫器工作不正常 汽包安全閥起跳 啟停爐排保護(hù)不當(dāng) 流經(jīng) 過(guò)熱器蒸汽量太少 等都可以導(dǎo)致過(guò)熱器內(nèi)蒸汽溫度升高 甚 至超過(guò)設(shè)計(jì)值 引起過(guò)熱器管超溫 氣重時(shí)使之爆管 這種短 期嚴(yán)重超溫引起的爆管和上述 2 2 情況一樣 爆破段壁厚不均 勻 向火面較薄 爆口處管壁有顯著的減薄 3 預(yù)防措施 3 1 確保鍋爐給水 鍋水水質(zhì) 遵循鍋爐給水 鍋水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 保證給水 鍋水水質(zhì)合格 遵 守水處理設(shè)備操作規(guī)程 交換器再生后正洗 經(jīng)化驗(yàn)出水氯根 與進(jìn)水氯根相近 例如出水氯根小于進(jìn)氯根 2 倍 后才投入運(yùn) 行 避免大量殘留再生液進(jìn)入鍋爐 鍋內(nèi)加藥量 排污量適當(dāng) 特別是根據(jù)鍋水含鹽量 控制表面排污量的調(diào)節(jié) 3 2 嚴(yán)格遵守鍋爐安全操作規(guī)程 1 鍋爐負(fù)荷在允許范圍之內(nèi) 超負(fù)荷情況要嚴(yán)加控制 啟停 爐時(shí)應(yīng)有適量蒸汽流經(jīng)過(guò)熱器 開啟過(guò)熱器出口集箱放汽閥 放汽量在額定負(fù)荷的 10 左右 2 保證鍋爐正常燃燒工況 過(guò)量空氣系數(shù)適當(dāng) 室燃燒火焰 中心位置適宜 層燃爐火焰不偏斜 3 汽包水位在允許范圍內(nèi)波動(dòng) 不滿水 4 防止汽壓突降 或者突升使汽包安全閥起跳 5 安全閥調(diào)整時(shí) 使過(guò)熱器安全閥開啟壓力小于汽包安全閥 開啟壓力 6 煮爐過(guò)程中 特別是排污換水清洗時(shí) 精心操作 避免滿 水 3 3 保證鍋爐檢修質(zhì)量 1 減溫器管路暢通 蛇形管內(nèi)無(wú)積垢 不泄漏 2 汽水分離器結(jié)構(gòu)完整 垂直擋板嚴(yán)密 百葉窗清潔無(wú)積垢 無(wú)破損 3 水冷壁管 凝渣管 過(guò)熱器管 對(duì)流管內(nèi)積垢 管外灰渣 及時(shí)清除 過(guò)熱器管內(nèi)的積鹽積垢可以采用以下方法清除 將大于 90 的 低含鹽水 汽凝水 除鹽水等 如果條件不允許 采用過(guò)濾后 的清水也可以 從過(guò)熱器出口集箱放汽閥泵入 根據(jù)鹽垢情況 浸泡幾個(gè)小時(shí) 然后再泵入上述熱水從汽包中將原泵入的水排 了 前段時(shí)