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干熄焦锅炉爆管原因应急处理与安全要求.资讯

2022年08月04日 海口机械设备网

干熄焦锅炉在干熄焦工艺中起着回收能源、产生蒸汽同时冷却循环气体的作用。作为干熄焦系统最重要的组成部分之一,锅炉安全性能的高低直接关系到干熄焦能否正常运行,还关系到干熄焦操作及检修人员的人身安全。下面一起来了解下干熄焦锅炉爆管原因、应急处理与安全要求。

干熄焦锅炉爆管的应急处理

一、锅炉破损原因分析及判断

1、锅炉炉管破损原因分析

造成干熄焦锅炉炉管破损的原因很多,有锅炉设备本身缺陷的原因,有生产操作不当的原因,也有外部条件不良的原因,主要有以下几个方面:

(1)锅炉炉管在制造、焊接、安装或酸洗中存在缺陷,经受不住干熄焦生产的正常波动而磨损。

(2)锅炉炉管材质存在问题,或炉管局部材质存在缺陷,造成炉管内壁腐蚀后变薄而破损。

(3)锅炉供水水质不良造成炉管管壁结垢后受热超温而破损。

(4)锅炉给水溶解氧长期超标对锅炉低温区产生氧腐蚀而造成炉管破损。

(5)循环气体的高温腐蚀或其中夹带焦粉对炉管磨损使其强度下降而破损。

(6)锅炉水压试验压力过高、次数过多或持续时间过长造成隐患,经过一段时间生产后破损。

(7)锅炉锅筒及二次过热器出口蒸汽压力过高,安全阀动作失灵时造成炉管内压力超过承受能力而破损。

(8)锅炉炉管断水或局部水循环不良造成炉管超温而破损。

(9)锅炉入口温度过高造成炉管超温而破损。

(10)锅炉出口循环气体温度长期处于低温状态,造成锅炉下部省煤器炉管因低温腐蚀而破损。

2、锅炉炉管破损的判断

在干熄焦正常生产中,锅炉的工艺参数和循环气体中可燃成分的浓度应该是有规律变化。一般不会出现大起大落的波动,与锅炉相关的外部条件也不会出现异常的变化。当锅炉炉管发生破损时,虽然不能直接看见,但可以从以下一些异常现象进行判断:

(1)循环气体中H2含量突然急剧升高,靠正常的导入空气燃烧的方法难以控制循环气体中H2的浓度。

(2)锅炉蒸汽发生量明显下降或锅炉给水流量明显上升,而且给水流量明显大于蒸汽发生量。

(3)预存段压力调节放散管的出口有明显的蒸汽冒出。

(4)锅炉底部、循环风机底部有明显的积水现象。

(5)二次除尘器格式排灰阀处有水迹或排出湿灰。

(6)气体循环系统内阻力明显变大,系统内各点压差发生明显变化,循环风量明显降低。

(7)干熄炉预存段压力大幅度波动。

(8)锅炉外壁有表皮剥落或变色现象。

3、锅炉炉管破损后的处理

(1)立即停止装、排焦,停止除尘风机。

(2)降低锅炉汽包压力,压力大于5.0 MPa,可以适当加大降压速度,按照0.3MPa/min,压力降至5.0 MPa,按照正常降压速度降压,减少泄漏。

(3)往循环气体中吹入N2,以降低循环气体中H2等可燃成分的浓度。

(4)调节空气导入量(一般要加大空气导入量),控制循环气体成分。(如果锅炉入口压力为正压、预存段压力持续上升、可燃气体成分持续上升时,可以开炉盖进行泄压;5分钟之后关闭炉盖。)

(5)炉管破损后,在气体循环系统内会存在大量的蒸汽。造成气体循环系统阻力大幅度增加,干熄炉预存段压力大幅度上升或波动,开大预存段压力调节阀,控制好预存段压力,控制炉口冒火。

(6)锅炉炉管破损后大量的水蒸汽会从干熄炉顶吸尘导管抽至地面除尘站,严重影响除尘布袋的工作效率,关闭干熄炉炉顶吸尘挡板。

(7)逐步减少循环风量为正常风量的70%。

(8)当炉管破损造成锅炉底部积水时,应打开锅炉底部和副省煤器底部排水口阀门进行排水。

(9)循环气体将水蒸汽带入二次除尘器,会造成湿灰堵塞二次除尘器灰斗格式排灰阀,停止斗式

提升机。

(10)锅炉炉管破损造成气体循环系统阻力变大或循环气体中H2、CO等可燃成分浓度升高,严重时可能会冲开锅炉系统防爆口。因此操作及检修人员此时尽量不要靠近防爆口区域,以免伤人。

(11)如果有红焦罐没有装入,待预存段压力和可燃气体成分正常时,将红焦装入。

(12)将干熄炉料位排到下限料位,按降温降压操作进行降温。

二、干熄炉降温降压和升温升压控制方案

(一)降温降压方案

在此降温降压方案中,以T5为主管理温度,因此按T5的下降过程,降温降压程序可分为以下四个阶段:

第一阶段:停炉准备及系统调控阶段。此阶段主要是对系统进行调整,T5由1000℃降至800℃左右,降温速度为25℃/h,所需时间8h。干熄炉料位控制在斜风道下端以下约0.5m处(主控室料位显示-60t左右)。

第二阶段:正压降温阶段。T5由800℃降至400℃左右,降温速度为17℃/h,所需时间24h。

第三阶段:空气降温阶段。T5由400℃降至200℃左右,降温速度为12℃/h,所需时间17h。

第四阶段:自然通风阶段。确保T5由200℃降至50℃以下,降温速度为6℃/h,所需时间25h,并使系统自然通风,可以入内检修。

第五阶段:进入干熄炉和余热锅炉内,进行清灰,观察炉内状况,制定检修方案,所需时间为24h。携带CO报警仪,注意炉内气体各成分含量。(整个降温降压要天)

(二)升温升压控制方案

第一阶段、准备及系统调控阶段

1、锅炉、副省煤器、1DC、2DC、干熄炉内部检查,确认无人、无杂物后,将人孔封闭。

2、循环系统气密性试验合格。

3、环境除尘、提升机、装入装置、排出装置、皮带运输系统、1DC、2DC及输灰设备、锅炉检修完毕,单独、联动试车正常。

4、将氮气总阀盲板拆除,干熄炉本体各水封通水,“γ”射线料位计投用,电气、仪表系统检修完毕,试验正常。

5、联系动力除盐水站送水。待纯水罐水位达到4 m,开启除氧器给水泵,除氧器水位达0水位后,开启锅炉给水泵给锅炉上水。上水应缓慢进行,锅炉从无水至水位达到汽包水位计-100 mm处所需的时间不少于6小时,水温一般不超过40℃~50℃。

6、在锅炉开始上水的同时,开启给水加药装置;全开除氧器压力调节阀前手动阀,调节除氧器压力调节阀开度,除氧器开始升温。除氧器升温速度严格控制在10℃/h以内。

7、锅炉系统工作压力水压试验。

8、除氧器水温超过60℃时,投用副省煤器。

第二阶段、系统氮气置换

1、干熄炉预存段压力调节阀及其旁通阀关闭;关闭炉盖;空导关闭;循环风机出口阀全开,入口阀关闭;常用放散全开;炉顶集尘档板关闭;关闭锅炉底部放水阀、循环风机底部放水阀。

2、拆除循环氮气管道盲板,打开循环气体管道上所有的充N2阀。

3、余热锅炉水位调整至-50mm,启动循环风机,最小风量运转,系统N2置换。

4、置换2h后取循环气体样化验分析,当O2lt;5%时,通知主控室和当班班长,准备装红焦;若O2gt;5%,需继续吹扫直至合格后再装红焦。

第三阶段、升温升压操作

1、主控室通知联系炼焦电机车司机手动装1/3罐红焦。

2、关闭紧急放散,干熄炉炉盖,常用放散,投用预存段压力调节阀,将压力设定为0~50Pa。将气体循环风机入口挡板全开,循环风量控制在4~5万m3/h。

3、装第一个1/3罐红焦时,分三次装入,用时5min。装入的同时增加循环风量,控制T5、T6温度升高≤30℃,温升、风量在装焦时的变化如附图所示。T5<400℃时,升温速度控制在8℃/h,所需时间为40h;400℃<T5(T6)<800℃时,升温速度控制在15℃/h,所需时间为26h;800℃<T5(T6)<1000℃时,升温速度控制在25℃/h,所需时间为8 h;焦炭盖住斜道之前,以T5为主管理温度,焦炭盖住斜道之后,以T6为主管理温度。

4、主控室根据T5、T6变化情况,下令联系装第二个1/3罐红焦,装法和控制调节同1/3罐。根据T5、T6温度升高情况,调整每罐装焦量和装焦作业时间。

5、从第三罐开始,装1/2罐红焦,装六个半罐,之后装整罐红焦。

6、当装焦至0 t时,开始手动排焦。汽包升温速度控制在30℃/h以内,汽包压力控制在0.1MPa/3min。锅炉汽压调节采用主蒸汽调节阀全开,而主蒸汽放散压力调节阀进行自动调节。

7、当汽包压力升至0.3 MPa时,将汽包放空阀关闭,以保持锅炉内部蒸汽的流动。同时冲洗汽包水位计,并校对水位计指示的正确性。

8、当锅炉压力达0.5Mpa时,进行第一次热紧固;当锅炉压力达1.0Mpa时,进行第二次热紧固。

9、升温过程中,当温升出现偏差时,应及时采取调节循环风量及排焦量的方法进行校正。当T6温度达到600℃,开始导入空气。随着T6温度达到上升,锅炉系统也应进行相应的调整,逐步投入正常运行状态。

10、当主蒸汽温度到达420℃以上时,开始投入喷水减温。

11、联系发电,对主蒸汽管道进行暖管(时间不少于1.5小时),准备送汽。暖管结束,联系发电,开主蒸汽切断阀向外供汽。(整个升温升压要天)

干熄焦锅炉汽包的压力很高,对锅炉设施的安全可靠性能有很高的要求,主要体现在两个方面:一是锅炉蒸汽的排出系统要安全可靠,包括锅炉主蒸汽放散阀、主蒸汽压力调节阀和主蒸汽切断阀等的调节一定要灵敏可靠,紧急情况下能快速对汽包压力进行调节。而且部分直接将锅炉产生的蒸汽外送的调节阀还应设计旁通阀,以备主阀门一旦出现故障时急用;二是锅炉安全阀必须能真正起到作用,一旦因某种原因导致汽包压力失控,安全阀能根据设计的起跳压力自动弹开。防止汽包压力继续升高而发生爆炸,造成设备损坏或人员伤亡。

锅炉安全阀的调试校验除在制造厂家进行外,在锅炉现场还要模拟实际操作进行校验,以确保锅炉安全阀的安全可靠。锅炉汽包及其他部位的压力表应按规定的周期校检,不合格的压力表应立即进行更换。锅炉汽包、二次过热器出口安全阀应按规定周期进行校验,确保其工作正常并做好记录。对锅炉所有蒸汽泄漏点应及时进行处理,防止事态扩大。

干熄焦锅炉作为一种特殊的锅炉,有其自身的特点。主要是其炉管除与热气流接触换热外,还要经受焦粉颗粒的冲刷磨损,因此对其炉管的材质有更高的要求。锅炉供水设备及水循环设备的可靠性也必须得到足够的保证,以防锅炉干烧造成炉管破损。对锅炉系统与循环风机的连锁条件要全部投入并保证联锁的可靠性。一旦锅炉炉管破损漏水,会造成循环气体成分中H2含量急剧增加,如控制不好就会发生爆炸现象。因此操作人员对锅炉炉管破损的迹象要密切注意,一旦锅炉炉管破损漏水,应按锅炉炉管破损后的特殊操作方法及时组织进行处理,处理完后才能恢复干熄焦的正常生产。锅炉系统防爆口要安全可靠,万一锅炉内循环气体发生爆炸,应首先冲开防爆口,减小对锅炉炉管造成的损坏。

锅炉属于高温高压危险设备,现场操作或检修时应采取正确的方法,防止烫伤。锅炉防爆口附近严禁逗留。锅炉排污或冲洗锅炉汽包液位计时,要与中控室取得联系。开关阀门时要带好手套,身体侧向一方,防止蒸汽烫伤。进入锅炉内检查或检修,必须完全停止干熄焦的作业,将干熄炉内红焦完全熄灭。检测确认锅炉内CO浓度小于50ppm,O2含量大于18%后方可进行。所有锅炉操作人员应持有安全部门颁发的操作允许证。

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