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干熄焦锅炉典型故障的分析与诊断
盛军波（武钢焦化公司，武汉430082)
在干熄焦工艺中，干熄焦锅炉是能源转化与回收的中心，也是保证干熄焦装置连续稳定运行的最为重要的环节之一。本文结合武钢1、2号干熄焦锅炉的运行情况，对锅炉与干熄焦工艺中其他环节相互的影响关系以及造成锅炉炉管破损的原因、锅炉炉管破损后的判断及处理方法进行分析。
锅炉炉管破损对干熄焦的影响
武钢1、2号干熄焦装置的焦炭处理能力均为140t/h ,锅炉所产蒸汽设计压力为3.9±0.2 MPa, 蒸汽温度设计为450±10℃，蒸汽发生量设计为76t/h。1.1 炉管破损的危害
锅炉炉管破损后，炉管内聚积着具有强大压力的汽水，如不及时发现并停炉进行处理，将会造成锅炉其他炉管被冲刷而破损；炉管破损后，水蒸汽与红焦接触反应，产生大量氢气，会在锅炉内产生爆炸，危及锅炉及人身安全；炉管破损后，水汽会顺着除尘管道进入布袋仓，造成除尘布袋的损坏等。1.2 炉管破损的判断方法
造成锅炉炉管破损的原因既有炉管材质、炉管安装质量等方面的原因，也有干熄焦生产过程中操作不当的原因。各类影响因素见表1。表1
锅炉炉管破损的影响因素 类 别 影响因素
材质方面 炉管局部夹渣，炉管壁不均匀，炉管有裂纹等
安装方面 炉管有焊伤，炉管酸洗损伤，炉管水压试验损伤等
操作方面 锅炉给水水质超标，锅炉炉水水质超标，锅炉入口温度超标，锅炉亏水，锅炉超压，锅炉出口长期低温，焦粉对炉管冲刷等
锅炉炉管破损后，干熄焦锅炉、干熄炉、气体循环系统会表现出一系列异常现象，特别是循环气体中氢含量会急剧上升，锅炉入口压力会明显增高，预存段压力调节放散管会冒蒸汽等。
需要注意的是，当给水预热器水管破损漏水、干熄炉炉顶水封槽破裂漏水或因干熄炉预存段压力大幅波动造成水封槽内的水进入干熄炉时，也会造成循环气体中氢气含量急剧上升的现象。但总体表现的现象与锅炉炉管破损有明显的不同。武钢1、2号干熄焦装置在开工初期都曾出现过锅炉炉管破损的现象，1号干熄焦装置在运行2年多后，曾出现给水预热器水管破损的现象，均得到了及时有效的处理。几种不同情况下气体循环系统进水后表现出的现象对比情况见表2。
表2
气体循环系统进水后表现出的现象
现象 锅炉炉管破损 给水预热器水管破损 水封槽破损
循环气体中氢气浓度急剧上升 √ √ √
锅炉蒸汽发生量明显下降 √
锅炉给水量明显上升 √
预存段压力调节放散口有蒸汽冒出 √ √
锅炉底部有明显积水 √
循环风机底部有明显积水 √
给水预热器底部有明显积水
√
循环风量明显降低 √
二次除尘器格式排灰阀排出湿灰 √
预存段压力大幅波动 √
√
锅炉外壁表皮剥落或变色 √
干熄炉入口温度明显降低
√
排焦温度明显降低
√
锅炉入口压力明显变大 √
1.3 炉管破损后的处理
一经确认锅炉炉管破损，首要的任务就是停止干熄焦装置的生产，以减小因炉管破损造成的其他损失，然后采取换管或堵管的办法对破损的炉管进行处理。一般情况下，锅炉的换热面积应设计有10％的富余量，如果个别的炉管破损，而且更换难度很大，可采取堵管的办法进行处理。但最优的选择应该是对破损的炉管进行更换，以便保证锅炉设计的换热面积。
给水预热器水管破损在某些方面和锅炉炉管破损的危害相同，水蒸汽会随循环气体进入干熄炉与红焦反应产生大量的氢气，因此应及时采取措施。但给水预热器的水管破损不至于造成干熄焦的停产。一旦确认给水预热器水管破损，应关闭其进出口阀门，利用旁通管给除氧器供水，再根据实际情况利用干熄焦的月修或年修，对给水预热器破损的炉管进行处理。
对于干熄炉炉顶水封槽破裂漏水的问题，可暂时停止干熄焦的生产，对水封槽破裂部位进行焊补或整体更换水封槽。
每一次锅炉炉管的破损，都要认真分析原因并采取相应的预防措施。一般情况下，个别炉管材质原因或者个别部位施工原因造成的炉管破损主要发生在干熄焦开工的初期或者运行的前期，相对容易判断。
因操作原因造成的锅炉入口温度超标或者长期大幅度波动而导致锅炉炉管的破损，必须对操作方法进行严格规范，对达不到操作技能要求的操作人员要进行适当的调换。因测量仪表的原因造成锅炉入口温度长期超标而导致的炉管破损，必须更换测量元件并进行严格的校正，否则将会造成锅炉炉管连续大面积损坏。
锅炉给水及炉水水质超标时，短期内不会影响锅炉的运行，也不影响锅炉的产汽量，但水质长期超标会加剧炉管的结垢及氧腐蚀，因此对锅炉炉管造成的不良影响是一个缓慢渐变的过程，而且这种情况对锅炉炉管的损坏是大面积，并且不可逆转的，尤其要引起干熄焦技术人员的重视。锅炉给水及炉水水质指标的国家标准根据锅炉设计压力等级的不同有一定的差别，应严格按国家标准对锅炉给水及炉水水质进行管理。
结论
(1)武钢1、2号干熄焦锅炉总体运行稳定，其蒸汽压力、温度、产率均达到设计要求，满足了干熄焦生产的需要。
(2)对干熄焦锅炉炉管破损的原因及判断方法应有足够的了解，并及时处理所发生的炉管破损故障。
(3)应加强干熄焦的操作和测量仪表的维护，特别要加强对锅炉给水及炉水水质的管理。
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