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15T/h蒸汽锅炉超负荷运行导致过热器积盐问题的分析及解决措施 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|30码期期必中 / 13-05-16

0、引  言
    某单位新安装了我厂一台SHL15 - 13/350 -AⅡ型锅炉,运行工作压力限定为(1.1±O.I)MPa.当锅炉运行到第5天时,发现饱和蒸汽与过热器出口压降由运行后的0.05MPa增加到0.15MPa,过热蒸汽温度由开炉时的350C下降到340qC;锅炉运行到第8天,饱和蒸汽与过热器出口压降增加到0.28MPa,过热蒸汽温度下降到325℃,但因原因分析无定论,供汽负荷又紧张,锅炉继续运行;锅炉运行到第13天,饱和蒸汽与过热器出口压降增大到0.42MPa,过热蒸汽温度下降到300℃,被迫紧急停炉。
1、问题调查
    (1)对锅炉本体的内外部检查
    当检查过热器各联箱时,在中间联箱内部发现沉积有连成一片的长条形结晶物,在入口端的过热器管四周有明显汽流痕迹;铲下一块结晶物检查,外形呈天然珊瑚状,厚20余mm、宽50余哪,表面被红色金属腐蚀物染色,质地坚硬且很脆,内部呈白色,结晶物被定性鉴别为可熔性盐类物质并具较强碱性,结晶物的化学成分见表1.在过热器联箱内发现积有盐垢后,对过热器管进行了外部检查,用检验锤敲击过热器管回音沉闷,说明管内有明显附着物存在;逐排检查过热器管发现中间联箱附近,管内结有附着物程度较严重,但未发现过热器管明显过热和变形现象。
    (2)对锅炉运行及水质管理情况的调查
该锅炉最高负荷曾达到18t/h,超负荷运行达52次,超负荷运行时间累计约llOh.占总运行时间的35%.据司炉工反映,用汽单位经常采用间断用汽的方式,负荷波动频繁且瞬间负荷有时骤然增减4t左右,给燃烧、汽压、水位的调整带来很大困难,因此,司炉工在锅炉低负荷时有意保持较高锅炉水位运行,以多贮存一部分热量尽快恢复工作压力保证供汽。
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    水质化验方面,给水硬度没有大于0.8mmol/L的记录,锅水氯根最低记录为498mg/L,最高为667rng/L(因对溶解固形物不做测定,氯盐比无证可查);锅水总碱度最低为15. 2mmol/L.最高为20.5mmol/L;锅水PH值在10.5一12之间,没发现明显水质指标失控记录.查阅锅炉排污记录,只发现定期(底部)排污记录,没查到有关连续排污的记录,现场检查连续排污阀门处于关闭位置。
2、问题原因分析
    经分析认为,该锅炉出现上述问题的原因如下:
    (1)锅炉长时间严重超负荷运行是造成这次事故的主要原因.因超负荷运行,含水较多的大量饱和蒸汽又得不到较好的脱水处理,这些带水蒸汽进入过热器后,因水中含有的盐类物质在过热蒸汽中的溶解度非常小,结果析出的沉积物造成过热器管的结盐.
    (2)用汽单位的间断用汽方式,特别是瞬间负荷变化太大,是造成这次事故的另一原因.在锅炉负荷急剧增加时,由于燃烧的调整和蒸发量存在时间滞后,锅炉工作压力会急剧下降,相对应的饱和温度也随之下降,这时部分锅水因过热将大量汽化(称为爆沸),这些含水较多比重较轻的汽泡,会被流速和流量急剧提高的蒸汽带走,进入过热器后,水中的盐类物质随溶解度的减小析出沉积造成过热器的结盐。
    (3)在锅炉低负荷时有意保持较高锅炉水位的做法极易造成蒸汽污染.锅炉低负荷时保持锅炉高水位运行,有一定的好处但也有不利之处,如果司炉工不能熟练掌握低负荷高水位的运行操作技巧,不但脱水不好的蒸汽会进入过热器将造成结盐问题,还可能因水位保持过高,造成锅水进入过热器的严重事故。
    (4)从取出的过热器盐垢成分中可以看出.NaCI和Nm2 S04的含量占到总成分的61%,这不仅证明蒸汽携带水分过多,而且证明锅水含盐量已超过了该锅炉运行工况下的临界值,使饱和蒸汽对NaCI和Na2S04的携带量超过了它们在过热蒸汽中的溶解度,造成盐类物质在过热器中析出沉积形成盐垢;Na2CO3和NaHC03含量占到总成分的28.76%,这是由于饱和蒸汽含有的氢氧化钠过多,进入过热器后与蒸汽中的二氧化碳作用生成的。
    (5)在锅炉非正常运行工况下,仍一味执行正常运行条件下规定的水质标准,没有考虑提高或改用相应水质标准的做法也是不对的,应提高水质标准或通过热化学试验方法来控制锅水的临界含盐量,以避免过热器的结盐。
    (6)没有使用连续排污也是造成事故的原因之一.由于表层锅水存在“蒸发浓缩”现象,表层锅水的含盐量特别高,锅炉运行中采用连续排污可以降低表层锅水的含盐量,避免因表层锅水含盐量过高所造成的问题。
3、问题的解决处理
    (1)鉴于过热器结垢的易溶性,决定采用较高温度的锅炉给水(除氧水)处理结盐过热器.为提高处理效果节约用水,采用浸泡和压力冲洗相结合的方法,最后再用过热蒸汽冲管lOmin.考虑到现场临时冲洗管道的联接和冲洗水的排放,采用反冲洗方法,即从过热器出口联箱进水,经过热器进入上锅简、对流管束、下锅筒放掉.
    (2)冲洗及其监测
    因水源的限制,冲洗工作进行了6d,每次进水浸泡2h后再冲洗lh;每次冲洗后取排放水样分析一次,分析项目为总碱度、酚酞碱度和电导率,并对水样的颜色和混浊程度进行目测记录,为控制冲洗时间,监测冲洗效果,每天定时对给水相应水质指标分析一次,以便进行对照。
4、结束语
    冲洗水样自11号以后各项指标均合格,证明过热器内的积盐已冲洗干净.经过此次事故后,使用单位也重视和加强了设备的运行操作管理,对锅炉超负荷运行、供汽方式、负荷变化时的水位控制等都明确了操作规程,对司炉人员及水质化验员进行了操作技能的培训和考核,以上的处理措施取得了明显效果,锅炉重新运行后,设备状况一直良好,压力稳定,蒸汽品质达到要求。

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