工業(yè)鍋爐過熱器過燒爆管原因及預(yù)防

工業(yè)鍋爐過熱器過燒爆管原因及預(yù)工業(yè)鍋爐過熱器過燒爆管原因及預(yù) 防防 1 前言 鍋爐的過熱器是較易出現(xiàn)故障的部位 而大部分故障是因為過 熱器過燒而引起的泄漏 爆管 工業(yè)鍋爐過熱器蒸汽溫度一般不大于 400 所以過熱器蛇形管 一般布置在鍋爐爐膛出口處 屬對流換熱式過熱器 其材料為 20g 鋼 應(yīng)用合金鋼的較小 20g 鋼在設(shè)計壁 450 范圍之內(nèi) 使用壽命在 10 萬小時以上 但在實際運行中 因為多方面原因 的影響引起過熱器管壁溫度超過設(shè)計值 使其預(yù)期壽命大大縮 短 嚴(yán)重時不到一個月便使之過燒破壞 極大地影響鍋爐安全 經(jīng)濟運行 本文結(jié)合筆者多年實踐探討引起過熱器過燒的原因 并且提出預(yù)防措施 2 原因分析 2 1 過熱器管內(nèi)積垢積鹽是引起過熱器管過燒的首要原因 大多數(shù)過熱器管過燒都是由于管內(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 運行過程中鍋爐負(fù)荷太大 汽壓突降 水位控制過高 汽水分 離器效果差 使鍋水中大量鹽類物質(zhì)隨飽和汽進入過熱器管中 或者煮爐過程特別是煮爐換水清洗時 大量高堿度煮爐藥液進 入過熱器 在過熱器管內(nèi)溫度環(huán)境下 所有進入過熱器中的鹽 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 對過熱器管來 說 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 使管壁溫度超過設(shè)計壁溫 長時間超溫 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) 使過熱器管內(nèi)積鹽積垢 工業(yè)鍋爐 給水或補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)使鍋水含鹽含堿過高 而鍋水含鹽含 堿過高超過臨界值時 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際高度 飛濺的鍋水被蒸汽大量 帶走 蒸汽通過過熱器時 攜帶的鍋水中的鹽堿物質(zhì)便附著在 過熱器管內(nèi)壁上 2 鍋爐水位控制不高 負(fù)荷太大或汽壓突降使過熱器管內(nèi)積 鹽積垢 鍋爐運行時 水位控制過高 便減小了汽包內(nèi)蒸汽空 間高度 當(dāng)蒸汽空間較小時 大量飛濺的鍋水被蒸汽帶入過熱 器管中 鍋爐負(fù)荷太大 超過臨界負(fù)荷值 根據(jù)鍋爐結(jié)構(gòu) 運 行工況每臺爐都有其臨界負(fù)荷值 汽包內(nèi)汽水混合物質(zhì)穿出 水面時速度大大增加 鍋水飛濺量增多 同時蒸汽在汽空間流 速提高 攜帶水滴能力增強 導(dǎo)致蒸汽帶水量劇增 大量鹽堿 進入過熱器 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)致過熱器管內(nèi)積鹽積垢 3 煮爐操作不當(dāng) 鍋內(nèi)堿液進入過熱器中 使其管內(nèi)積鹽積 垢 煮爐時 為了盡可能提高煮爐效果 一般控制藥液在高水 位處 如果控制排汽量過多 水位控制過高 或者煮爐排污換 水過程中 進水排水操作不當(dāng) 使高堿度藥液進入過熱器中 另外 煮爐后不按規(guī)程將鍋內(nèi)殘余藥清洗干凈便進行安全閥調(diào) 劑 安全閥起跳時 蒸發(fā)量突增 水位上升 如果高試時安全 閥起跳頻繁 易導(dǎo)致鍋內(nèi)殘余的高濃堿液進入過熱器中 4 汽水分離器效果不佳 使過熱器管內(nèi)積鹽積垢 有過熱器 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 會使水流在分離過 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 即鍋水滴被帶至過熱器中 2 2 煙溫過高 煙氣或蒸汽偏流造成熱偏差也是過熱器過燒爆管 的重要原因 鍋爐負(fù)荷太大 過量空氣系數(shù)過高 火焰中心上移或其他原因 引起爐膛出口煙溫過大 過熱器短期超溫運行 管金屬強度降 低 火焰偏斜或過熱器前凝渣管積灰積渣不均使過熱器由于煙 氣偏流形成熱偏差 部分管超溫運行 蒸汽通過過熱器管時 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)過熱器管 時速度不均 部分管內(nèi)蒸汽流速過低 管金屬得不到有效冷卻 超溫運行 這種超溫情況 一般如果嚴(yán)重的話 短時期便使過 熱器遭到破壞 2 3 過熱器管內(nèi)蒸氣溫度超過設(shè)計溫度 使過熱器過燒爆管 爐膛出口煙溫過高 過量空氣系數(shù)太大 鍋爐超負(fù)荷運行 減 溫器工作不正常 汽包安全閥起跳 啟停爐排保護不當(dāng) 流經(jīng) 過熱器蒸汽量太少 等都可以導(dǎo)致過熱器內(nèi)蒸汽溫度升高 甚 至超過設(shè)計值 引起過熱器管超溫 氣重時使之爆管 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)化驗出水氯根 與進水氯根相近 例如出水氯根小于進氯根 2 倍 后才投入運 行 避免大量殘留再生液進入鍋爐 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 爐時應(yīng)有適量蒸汽流經(jīng)過熱器 開啟過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 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 使過熱器安全閥開啟壓力小于汽包安全閥 開啟壓力 6 煮爐過程中 特別是排污換水清洗時 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 百葉窗清潔無積垢 無破損 3 水冷壁管 凝渣管 過熱器管 對流管內(nèi)積垢 管外灰渣 及時清除 過熱器管內(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 采用過濾后 的清水也可以 從過熱器出口集箱放汽閥泵入 根據(jù)鹽垢情況 浸泡幾個小時 然后再泵入上述熱水從汽包中將原泵入的水排 了 前段時