AZD20-25/400锅炉过热器爆管原因分析及处理
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=i=程技 术 技术 协 作 信息 2 0 0 7(0 2)1 I|9 1 3 囊 A Z D 2 0 2 5 4 0 0 锅炉过热器爆管原因分析及处理 李 岩 一、事故概 况及经过 某厂 5#锅炉型号为 A Z D 2 0-2 5 4 0 0-A I I 锅炉,1 9 7 6年 3月 出厂,于 1 9 7 6年 1 0月正式投入运行,从 1 9 7 6年 1 0月投产至今已 累计运行 9 5 5 2 0 h,其中分别在 1 9 8 6年 7月和 2 0 0 1 年 4 月进行了 二次大修,近期过热器在不到两个月的时间内,发生了多次爆管,被迫停炉大修。为避免和防止同类事故的再次发生,确保锅炉安全 经济运行,同时为今后的管理提供可靠的科学技术依据,分析和查 明事故原因,有效制定防范措施,防止类似事故再次发生。二、事故原因分析 1 该炉过热器为直径 3 8 X3 0毫米的2 0#钢管,其额定运 行压力为 2 4 5 1d P a,介质温度为 4 0 0,传热方式为对流式的过热 器。2 爆管部位发生在两侧烟道内过热器尾部,右侧烟道内第一 排第 2 0根、第 2 1 根、第 2 4根。左侧烟道内,第二排第 2 3根、2 4根、2 5根、2 6根,破 口表面粗糙不平破 口边缘成钝边,并不锋利,表面 有较厚的氧化皮,管口胀粗 i m m 2 m m,判断为长期过热而引起的爆 管。3 查阅该炉运行纪录,结果表明:长期以来主蒸汽温度多在额 定温度以下运行,没有过热蒸汽超温纪录。4 查阅锅炉水处理设备运行纪录发现:5#固定床钠离子交换 器在近期间,处理软水周期缩短。于原来 7天需再生一次,缩短 3 天需处理一次。5 查阅锅炉水处理化学分析纪录发现:5#固定床钠离子交换 软 水 水 质 总 硬 度 结 果 都 在0 0 4 o l L、0 0 3 5 mo l L、0 0 3 5 m m o l L、0 0 4 mo l L、0 0 4 5 mo l L、0 0 5 mo l L、0 0 6 mo l L、0 0 6 mo l L 之间徘徊。国家工业锅炉水质要求 G B 1 5 7 6 2 0 0 1规定2 5 M P a的蒸汽锅 炉给水总硬度0 0 3 mo l L,锅炉给水不合格,水中有钙镁盐的残 余硬度,致使过热器管壁结盐垢。6 查阅化学分析记录发现,饱和蒸汽品质超标严重,化验人员 早有发现,但未引起足够重视,继续在这种状态下运行。7 对胀粗较严重的管子进行割管检查,管内积盐严重,厚度达 5毫米左右,尤其在下部 U型弯头部位,管孔几乎堵死。锅炉投入运 行仅半年,过热器积盐如此严重,说明蒸汽受到了严重的污染,对 于中压以下锅炉,蒸汽含盐主要是因汽水分离效果不好,由机械携 带引起的。8 过热器部分吊架脱落、管夹脱散,造成下垂变形,部分过热 器管趴向烟道内侧炉墙,烟道外侧 已出现 l O O m 空隙。且过热器管 由原设计的错列布置变为顺列布置,影响热交换效果,而且烟道外 侧和项部出现较大空隙,使烟气不经换热而从中通过,从而出现前 部吊架脱落的过热器温度达不到要求,尾部烟道过热器的烟气温 度超高,致使部分过热器管壁长期过热超过 2 0#钢管许用温度 4 8 0,造成过热器爆管。9 对锅筒内部进行检查,发现锅筒内壁与其连接的密封角铁 的连接处,设计上为满焊,但实际上制造厂只进行了点焊;密封角 铁与汽水入 口挡板连接处,制造厂出厂时为点焊,要求现场满焊,但现场焊接质量不好,密封性差;旋风分离器入口结合面处石棉垫 脱落 这些将导致进入锅筒的汽水混合物大部分没有经旋风分离 器进行一次分离,而是出现了汽水短路,在饱和蒸汽出口处直接进 行三次分离,三次分离为波形分离器,其分离效果有限,因而引起 机械携带。此外,锅炉内加药管端头堵头开焊,使锅内加药不能均匀的分 布在锅水中,锅内水处理起不到应有的作用,锅水水质进一步恶 化,致使过热器的管内结垢。三、处理方法 综上所述,由于锅外化学处理不好和锅内水处理效果不好,蒸 汽和水分离效果不好,致使过热器积盐垢,过热器吊架、管夹损坏,造成过热器爆管。1 5#锅炉给水水质总硬度超过国家工业锅炉水质标准致使 过热器管内结盐垢,5#钠离子交换器处理软水周期缩短,又说明交 换剂工作交换能力降低。打开树脂罐,发现树脂颜色变深,清出树 脂,发现铁制软水罐靠近人孔上方 内衬环氧树脂剥落(2 0 0 X l O m),裸漏出表面金属,由于水中存在的氧会腐蚀罐体,使铁离子 进入水中,离子交换树脂与铁离子相结合,造成树脂“铁中毒,结 果软水周期很快缩短。解决办法:要对 5#树脂罐重新涂刷环氧树脂,同时可用 1 o 左 右盐酸,对树脂进行复苏处理。然后再用 1 O 盐水再生处理。通过 上述处理后,钠离子交换器正常运转,交换剂恢复了再生能力,对 恢复的交换剂(树脂)进行检测,结果是 1毫升树脂工作交换容量 为 1 8 re to o l。2 严格控制水质标准,保证水质 良好特别是控制炉水碱度及 含盐量,做好排污工作。3 改进锅筒内部装置的分离效果,避免蒸汽机械带水,改善汽 水分离效果。4 重新修理吊架、管夹选用与母材相符的焊条施焊。恢复设计 时过热器的错落布置。5 按照粥 炉化学清洗规则 对锅炉本体及过热器进行酸洗除 垢,除垢面积达到原水垢覆盖面积的8 O 1 0-2 以上。四、结论 实施 5 项措施后。过热器爆管问题得到了彻底解决,锅炉重新 投运至今再未发生过热器爆管事故。(作者单位:讷河市特种设备检验研究所)9 3 维普资讯 http:/
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