山東濰焦集團(tuán)140th干熄焦鍋爐省煤器爆管處理

1、山東濰焦集團(tuán)140t/h干熄焦鍋爐省煤器爆管處理劉松松 趙將奎 李富亮 山東濰焦集團(tuán)焦化廠內(nèi)容摘要：山東濰焦集團(tuán)140/h干熄焦于2011年10月20日投產(chǎn)，在運(yùn)行2年零1個(gè)月后第一次出現(xiàn)鍋爐爆管問(wèn)題，本次鍋爐爆管為省煤器管道，第七列管出現(xiàn)漏點(diǎn)，第八列管道沖刷磨損嚴(yán)重，檢修方法是將受損嚴(yán)重的兩列爐管從集箱焊接處切斷后盲死，本次處理按降溫降壓、鍋爐檢修、升溫升壓步驟進(jìn)行，全程處理耗時(shí)約3天零22小時(shí)。關(guān)鍵詞：干熄焦；爆管；省煤器；CO；H2。1、爆管事故的判斷山東濰焦集團(tuán)140t/h干熄焦于2013年12月9日判斷出現(xiàn)鍋爐爆管事故，現(xiàn)將具體事故表征及處理方法介紹如下：2013年12月9日上午7點(diǎn)

2、40分開(kāi)始，循環(huán)氣體H2含量出現(xiàn)波動(dòng)，且每裝焦一次，H2含量波動(dòng)一次，因在以往生產(chǎn)時(shí)遇到過(guò)類(lèi)似情況，初步判斷原因有兩個(gè)：第一，焦?fàn)t焦生，造成生焦在干熄爐內(nèi)繼續(xù)揮發(fā)煤氣，H2含量變化；第二，因焦?fàn)t焦側(cè)摘門(mén)時(shí)出現(xiàn)塌焦，處理時(shí)將塌焦用水澆滅后裝入干熄罐內(nèi)，濕焦裝入干熄爐造成H2含量波動(dòng)。在出現(xiàn)問(wèn)題后，立即到焦?fàn)t生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)焦?fàn)t均不存在以上兩種問(wèn)題，焦炭成熟情況良好，焦側(cè)塌焦問(wèn)題幾乎沒(méi)有，固將以上情況排除。爆管初期循環(huán)氣體H2含量波動(dòng)（圖1）1.1、本次鍋爐爆管初期有以下特點(diǎn)：1.1.1、鍋爐上水量波動(dòng)不明顯，在H2含量出現(xiàn)波動(dòng)前，鍋爐上水量保持在65t/h，較爆管時(shí)相比沒(méi)太大變化；爆管前后上水

3、量變化（圖2）1.1.2、鍋爐系統(tǒng)阻力變化較小，爆管發(fā)生時(shí)鍋爐入口壓力變化無(wú)明顯變化；爆管前后鍋爐入口壓力變化（圖3）1.1.3、在鍋爐各層未能聽(tīng)見(jiàn)較大異響；1.1.4、爆管初期鍋爐底部無(wú)積水現(xiàn)象，將熱電阻芯拔出發(fā)現(xiàn)表面有水漬；1.1.5、將風(fēng)機(jī)出口壓力取壓管的放空管打開(kāi)，有潮氣冒出；1.1.6、環(huán)境除塵風(fēng)機(jī)進(jìn)口膨脹節(jié)在9日下午14時(shí)左右開(kāi)始滴水，檢查副省煤器放散有少量水汽冒出，隨機(jī)停止除塵風(fēng)機(jī)，斷定鍋爐爆管；2、爆管事故處理 本次爆管事故處理步驟具體如下：停止裝焦9日 14：00停止排焦9日 21：30停循環(huán)風(fēng)機(jī)10日 16：05降溫降壓鍋爐開(kāi)人孔10日 16：25人員進(jìn)爐檢查11日 8：0

4、0鍋爐降溫爐管焊補(bǔ)11日 13：00停泵、放水鍋爐打壓11日 20：30開(kāi)循環(huán)風(fēng)機(jī)11日 22：00封人孔開(kāi)始裝焦11日 23：00開(kāi)始排焦12日 9：40開(kāi)空導(dǎo)13日 12：00升溫升壓發(fā)電并網(wǎng)13日 18：00升溫升壓降T3、T4降T3、T4事故處理步驟（圖4）我廠干熄焦省煤器爆管事故從確認(rèn)事故發(fā)生到干熄爐正常裝焦，歷時(shí)約3天零22小時(shí)，本次事故處理分四階段進(jìn)行，分別為:干熄爐、鍋爐降溫降壓期、鍋爐通風(fēng)降溫期、鍋爐檢查檢修期、干熄爐、鍋爐升溫升壓期：2.1、干熄爐、鍋爐降溫降壓期。（2013年12月9日下午14時(shí)至10日下午16時(shí)，約26個(gè)小時(shí)）在判斷出現(xiàn)鍋爐爆管問(wèn)題后，立即停止裝焦，停止

5、環(huán)境除塵風(fēng)機(jī)，打開(kāi)除塵管道低處疏水閥和除塵總管檢修孔，干熄爐、鍋爐開(kāi)始降溫降壓，降溫幅度T6大于700時(shí)按照50/h降溫，T6在600至700之間時(shí)按40/h降溫，T6小于600時(shí)按30/h降溫。前期（T6大于650）降溫主要通過(guò)排焦控制，后期（T6小于650）降溫主要通過(guò)循環(huán)風(fēng)量控制。因停止裝焦時(shí)干熄爐內(nèi)料位約11米（斜風(fēng)道上部料位約6.5米），開(kāi)始計(jì)劃將料位控制在8米時(shí)停止排焦，考慮到焦炭在斜風(fēng)道以上會(huì)造成后期T6溫度下降緩慢，在晚上21點(diǎn)30分重新開(kāi)啟排焦，22點(diǎn)40分停止排焦，料位約6.1米，露出斜風(fēng)道約40公分，故在趨勢(shì)圖中21點(diǎn)30分至22點(diǎn)40分T6有上漲趨勢(shì)。T6溫度小于550

6、時(shí)關(guān)閉空導(dǎo)，開(kāi)啟循環(huán)風(fēng)機(jī)前后充氮。在T6溫度達(dá)到370時(shí)為確認(rèn)熱電偶準(zhǔn)確性更換新熱電偶，所以在趨勢(shì)中出現(xiàn)波動(dòng)。T6溫度達(dá)到450時(shí)，因循環(huán)氣體溫度降低，爐管泄漏處水不再以氣體形態(tài)存在與循環(huán)系統(tǒng)中，鍋爐底部開(kāi)始出現(xiàn)大量積水，副省煤器放散處蒸汽量明顯減少。T6溫度達(dá)到300時(shí)停循環(huán)風(fēng)機(jī)，打開(kāi)1DC緊急放散（停風(fēng)機(jī)前將鍋爐給水泵連鎖解除，以免給水泵連鎖停泵）。T6降溫曲線（圖5）鍋爐在發(fā)電解裂后根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要，蒸汽適當(dāng)外供，汽包壓力最高按0.1Mpa/min降低，外供蒸汽小于5t/h時(shí)，停止蒸汽外供，關(guān)閉主蒸汽切斷閥，開(kāi)啟主蒸汽放散閥控制降壓速度。根據(jù)蒸汽產(chǎn)量調(diào)整鍋爐加藥量。2.2、鍋爐通風(fēng)降溫期

7、。（10日下午16時(shí)至11日上午8時(shí)，約16個(gè)小時(shí)）停循環(huán)風(fēng)機(jī)后，適當(dāng)將爐蓋提起，安排維修人員將鍋爐檢修人孔從上向下逐步打開(kāi)，保持通涼風(fēng)。通風(fēng)期間，為使鍋爐內(nèi)溫度加速下降，采取鍋爐套水降溫，開(kāi)啟鍋爐各管道排污，鍋爐上水量保持約15t/h，保持汽包液位穩(wěn)定。2.3、鍋爐檢查檢修期。（11日上午8時(shí)至晚上22時(shí)，約14小時(shí)）在經(jīng)過(guò)中夜班約16小時(shí)降溫后，鍋爐內(nèi)部溫度降低至40以下，人員可以在爐內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間停留，人員進(jìn)入前首先用便攜式CO、O2報(bào)警儀檢測(cè)內(nèi)部氣體含量，CO、O2含量達(dá)到安全范圍時(shí)人員方可進(jìn)入，人員在爐內(nèi)停留期間必須攜帶報(bào)警儀，發(fā)現(xiàn)報(bào)警立即撤出。2.3.1、漏點(diǎn)檢查檢修人員進(jìn)入爐內(nèi)后發(fā)現(xiàn)省

8、煤器管道有兩處漏點(diǎn)。具體如下（圖68）：停泵前省煤器管道泄漏情況（圖6）破損省煤器爐管（圖7）破損省煤器爐管（圖8）2.3.2、檢修方案的制定及實(shí)施經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，本次鍋爐管道泄漏點(diǎn)為省煤器第七列的第二、三排管，因高壓水沖擊，對(duì)漏水管道附近的第八列第二排爐管沖刷嚴(yán)重，經(jīng)測(cè)量最薄處厚度僅為2.5mm（原管壁厚4.5mm）。經(jīng)鍋爐廠家及維修人員討論，決定將鍋爐汽包和省煤器水放空后，將漏水的第七列爐管及磨損嚴(yán)重的第八列爐管切斷盲堵。將省煤器進(jìn)出口集箱對(duì)應(yīng)的第七八列管道的進(jìn)出口切斷，用堵頭采用氬弧焊將集箱端管道堵住。破損爐管內(nèi)徑29mm，加工如下（圖9）堵頭將其堵死，堵頭材質(zhì)Q245優(yōu)先，也可使用Q235

9、鋼材代替。28mm38mm29mm20mm10mm爐管堵頭將堵頭按箭頭方向堵入管道內(nèi)，用氬弧焊工藝將堵頭錐面全部焊死。（圖9）16mm2.3.3、鍋爐打壓實(shí)驗(yàn)汽包打壓曲線（圖10）為檢驗(yàn)焊補(bǔ)質(zhì)量，確保鍋爐內(nèi)部管道無(wú)漏點(diǎn)，鍋爐在檢修完成后必須進(jìn)行打壓實(shí)驗(yàn)，打壓實(shí)驗(yàn)分鍋爐上水、鍋爐升壓、管道檢查、鍋爐降壓、鍋爐放水五個(gè)過(guò)程，用時(shí)約3小時(shí)。2.3.3.1、鍋爐上水：關(guān)閉主蒸汽放散手閥、電動(dòng)閥、鍋爐各排污閥，打開(kāi)汽包、一次過(guò)熱器、二次過(guò)熱器放空管，開(kāi)啟鍋爐給水泵，對(duì)汽包、省煤器、過(guò)熱器等上水，上水量控制在20t/h左右，等汽包放空管、一次過(guò)熱放空管開(kāi)始冒水時(shí)關(guān)閉放空管，并將上水量降低至10t/h以?xún)?nèi)，

10、待二次過(guò)熱放空冒水時(shí)將其緩慢關(guān)閉；2.3.3.2、鍋爐升壓：同時(shí)微開(kāi)主蒸汽疏水管道，觀察汽包壓力變化情況，通過(guò)控制主蒸汽疏水管道開(kāi)度控制汽包壓力上升或下降速度，打壓汽包壓力按0.20.3Mpa/min升高；2.3.3.3、管道檢查：本次打壓實(shí)驗(yàn)在汽包壓力升至8Mpa時(shí)進(jìn)爐檢查未發(fā)現(xiàn)新怎增漏點(diǎn)，焊補(bǔ)處無(wú)滲水現(xiàn)象，打壓最終將壓力升高至約9.1Mpa，較生產(chǎn)實(shí)際壓力相近；2.3.3.4、鍋爐降壓：升壓結(jié)束，檢查無(wú)問(wèn)題后，鍋爐開(kāi)始降壓操作，通過(guò)控制主蒸汽疏水閥開(kāi)度控制汽包壓力下降速度，降壓過(guò)程汽包壓力按0.20.3Mpa/min下降；2.3.3.5、鍋爐放水：降壓結(jié)束后，將主蒸汽疏水管道、一次過(guò)熱疏水

11、管道、二次過(guò)熱疏水管道全部打開(kāi)，將過(guò)熱器內(nèi)及主蒸汽管道內(nèi)水全部放空，打開(kāi)水冷壁管道使汽包液位降低至-100mm左右（放水時(shí)需將汽包放空、主蒸汽放散閥打開(kāi)，以免產(chǎn)生真空造成下水不暢）；2.4、干熄爐鍋爐升溫升壓期。（11日22時(shí)至13日12時(shí)，約38小時(shí)）2.4.1、降T3、T4溫度因前期降溫時(shí)間降溫時(shí)間較短，我廠干熄爐內(nèi)焦炭在停風(fēng)機(jī)約8小時(shí)后出現(xiàn)復(fù)燃現(xiàn)象，復(fù)燃部位主要集中在干熄爐內(nèi)南側(cè)，且直接造成紅焦下移，T3、T4對(duì)應(yīng)的1號(hào)點(diǎn)、4號(hào)點(diǎn)溫度上升，如下圖：T3溫度1號(hào)點(diǎn)96小時(shí)變化趨勢(shì)（圖11） T3溫度4號(hào)點(diǎn)96小時(shí)變化趨勢(shì)（圖12）T4溫度1號(hào)點(diǎn)96小時(shí)變化趨勢(shì)（圖13） T4溫度4號(hào)點(diǎn)96

12、小時(shí)變化趨勢(shì)（圖14）2.4.2、升T6溫度。開(kāi)啟風(fēng)機(jī)后，當(dāng)循環(huán)氣體O2含量降低至5%以下時(shí)，開(kāi)始開(kāi)始裝焦，逐步將斜風(fēng)道蓋住后開(kāi)始排焦，斜風(fēng)道蓋起之前通過(guò)裝焦控制T6升溫速度，第一孔裝焦應(yīng)接1/4罐，約7噸，后根據(jù)T6溫度逐漸增加裝焦量。因焦炭復(fù)燃造成干熄爐下部溫度上升，為保護(hù)風(fēng)帽及十字風(fēng)道安全，在開(kāi)啟風(fēng)機(jī)后沒(méi)有立即排焦，待T3溫度下降至250時(shí)開(kāi)始排焦。整個(gè)檢修過(guò)程，T5溫度最低達(dá)到500，升溫升壓過(guò)程主要參考T6溫度變化，我廠在升溫時(shí)按T6小于600時(shí)按30/h升溫，T6在600至700之間時(shí)按40/h升溫，T6大于700時(shí)按照50/h升溫，通過(guò)排焦量控制T6升溫速度。本次T6升溫曲線如下

13、：T6升溫曲線（圖15）我廠采用變頻振動(dòng)給料器，排焦量無(wú)法設(shè)定較小值，只能采用間接性排焦控制T6升高速度。T6小于550時(shí)空導(dǎo)無(wú)法開(kāi)啟，循環(huán)氣體中CO、H2含量極高，需沖入大量氮?dú)庀♂專(zhuān)覐S受氮?dú)夤?yīng)量低影響，13日0點(diǎn)至上午9點(diǎn)，氮?dú)饬髁拷档椭?00m3/h，CO含量太高（超15%），只能采用停排焦或開(kāi)爐蓋方法降低，間斷性排焦造成T6波動(dòng)較大，T6升溫緩慢。13日上午9點(diǎn)開(kāi)始氮?dú)饬髁炕謴?fù)1000m3/h以上，CO得以控制，開(kāi)始連續(xù)排焦。2.4.3、鍋爐升壓。在鍋爐升壓過(guò)程中，可根據(jù)蒸汽產(chǎn)量、外供需要及汽輪機(jī)暖管情況，保持汽包壓力穩(wěn)定上升，汽包最大升壓速度控制在0.1Mpa/3分鐘。3、事故處理過(guò)程中的不足及注意事項(xiàng)3.1、本次事故受經(jīng)驗(yàn)不足影響，判斷時(shí)間較長(zhǎng)，延誤處理時(shí)機(jī)；3.2、降溫降壓階段，停排焦后風(fēng)量過(guò)大造成預(yù)存室壓力波動(dòng)較大；3.3、停風(fēng)機(jī)時(shí)T6溫度較高（約330），停風(fēng)機(jī)過(guò)早，是干熄爐內(nèi)焦炭后期復(fù)燃的主要原因；3.4、受氮?dú)饬髁康陀绊?，后期升溫階段T6升溫緩慢；3.5、因鍋爐底部焦粉堆積嚴(yán)重，造成出現(xiàn)漏水后打開(kāi)底部排污沒(méi)能立即流水；3.6、二次除塵器未能及時(shí)放空，在投產(chǎn)