摘要：干熄焦鍋爐在干熄焦過程中，能起到剩余燒化能量的回收，對產生的蒸汽進行二次利用以及冷卻循環氣使用等主要生產作用。其中，作為干熄焦系統最重要的組成部分之一，鍋爐管的安全性能直接關系到干熄焦生產的正常運行，以及事關干熄焦設備中維護檢修人員的人身安全。因此，本文從干熄焦生產中鍋爐爆管的原因入手，研究探討干熄焦生產中預防鍋爐爆管出現的方法。
Abstract: in the process of CDQ, the CDQ boiler can recover the residual burning energy, reuse the generated steam and use the cooling circulating gas. Among them, as one of the most important components of CDQ system, the safety performance of boiler tube is directly related to the normal operation of CDQ production and the personal safety of maintenance personnel in CDQ equipment. Therefore, starting with the causes of boiler tube explosion in CDQ production, this paper studies and discusses the methods to prevent boiler tube explosion in CDQ production.
Key words: CDQ; Boiler tube explosion; Prevention strategy
關鍵詞：干熄焦；鍋爐爆管；預防策略
引言：干熄焦鍋爐和特種鍋爐一樣，有其獨特的性能。這主要原因是其爐管不僅暴露在熱空氣中，還受到焦炭粉塵顆粒的侵蝕和磨損，從而增加了對爐管材料的要求。此外，干熄焦生產還必須充分保證鍋爐給水系統和水循環系統的可靠性，防止鍋爐火災損壞鍋爐管，必須遵守鍋爐和空氣循環系統的阻塞條件，以確保能夠安全阻塞。如果鍋爐管破裂并開始泄漏，循環氣體中的 H2 含量會暴漲，如果控制不當，就會發生爆炸，因此，操作員必須注意鍋爐管是否有破損的征兆，如果鍋爐管損壞和泄漏，必須在鍋爐管損壞后立即進行特殊處理。如果鍋爐內循環的氣體發生爆炸，首先要打開防爆口，以免損壞鍋爐管，此外，針對鍋爐運行過程中出現裂紋的鍋爐管會帶來嚴重的安全隱患，必須采取預防和檢測措施。
一、干熄焦生產中鍋爐爆管的原因
運行時鍋爐換熱器表面的水冷壁管、對流管和省煤器管稱為鍋爐爆管。由于過熱、磨損和腐蝕等多種因素相互作用，引起管道破裂，鍋爐熱水耗盡，導致鍋爐工作不正常。經研究，鍋爐爆管主要有以下原因。
（一）第一個原因是鍋爐供水水質不穩定，水處理形式有缺陷，污水處理不按既定標準進行，管道內壁不合格，管道環境被污染或者出現生銹情況。一般這些主要原因是一些鍋爐吸水，其最大底物硬度為 5 mmol/L，適用于富含硫和鐵的硬水，如果水處理不當就會容易導致爆管，需要強制停爐檢修，對生產和使用壽命造成相當大的損害和影響。
（二）在鍋爐管的制造，裝配和維修過程中，焊縫處會出現應力集中和機械損傷，以及這些應力集中和機械磨損的重要區域的管子破裂，鍋爐故障使其難以滿足生產和運營要求。
（三）在鍋爐安裝或維修過程中，污染物會進入管道，堵塞管道，阻塞水流通過或完全破壞管道。甚至，管道水垢可能會從內壁脫落并在維護不足的情況下停止水循環。此外，如果鍋爐運行時水位過低，會造成水循環不足，之后局部管道溫度過高，導致管道變形甚至開裂。
（四）在規劃和安裝燃油、燃氣或燃煤鍋爐時，可能會出現噴嘴角度調整不正確以及鍋爐某些管子過熱的情況，不正確地打開或關閉管道會導致冷空氣吹到烤箱管周圍，導致管膨脹和收縮過快或過于頻繁，從而產生危險的壓力。此外，如果爐膛和燃燒室隔板損壞，燃燒氣體被分流，則容易導致來自局部爐管的熱量集中燃燒。
（五）干熄焦管道可能出現管道腐蝕，設備老化，從而引起爆管出現。這種情況一般發生在加熱頭表面的省煤器管中，原因是排氣溫度過低或給水溫度過低，導致了管道酸腐蝕。
（六）局部煙霧率過高，地熱管在安裝、維修時，地熱管的坡度、排地熱管與爐墻的距離不符合結構要求，有時在排管與爐壁之間形成局部煙道，或局部鋪設管，污染受熱面上的管和橋，導致局部發煙非常快，造成該部位管磨損和過熱。
（七）由于設計疏忽，爐墻墊片沒有按設計要求擰緊，漏風時產生渦流現象。在這種情況下，可能會出現管道局部過熱或受熱不均，以及漏氣、廢氣流量增加和受熱噴嘴表面損壞的問題。
（八）管道內運營的高溫過高也是造成鍋爐爆管的原因之一，管子的過熱有可能是因為管子完好程度惡化，這種惡化是機械性的，會使得壁爐可能會受到環境影響而損壞。一旦鍋爐負荷突然變化、火焰位置不佳、一次和二次空氣吹掃的壁降管和快速爐冷卻出現故障，都會為鍋爐爆管留下隱患。
（九）鍋爐供暖管網或回汽管網中被二氧化碳或氧氣腐蝕。鍋爐回水系統同時儲存氧氣和二氧化碳，加劇了系統鋼管網絡的腐蝕，使水呈微酸性，致使管道保護膜損壞。隨著碳鋼設備和加熱系統中氧氣含量的升高，會產生大小潰瘍，從而加速腐蝕，這會使回水和冷凝液的顏色變成黃色、紅色甚至醬油色，鐵離子含量高，會刺破鋼管。常見的蒸汽和冷凝水管線會腐蝕、刺破和泄漏，這也是一些新型碳鋼鍋爐管的使用壽命為4-5年的原因。因此，這意味著冷凝水管線必須每 4 到 5 年更換一次。如果鍋爐回水中的鐵含量過高，鍋爐水中不僅會出現常見的冒紅色水現象，而且氧化鐵沉積物下也會發生腐蝕。此外，在這過程中磷酸鹽水垢在鍋爐中迅速積聚，這是氧化鐵皮的導熱能力很低，氧化鐵皮層的傳熱效率與爐管的傳熱效率相差很大，這使得傳熱非常困難，造成傳熱局部表面溫度過高，降低了金屬的強度，降低了鍋爐的安全性，并導致管道變形和斷裂。
二、應對干熄焦生產中鍋爐爆管的處理方法
（一）首先，必須停止充電、通風和風扇以避免積聚灰塵，降低鍋爐汽包內的壓力。如果壓力超過5.0MPa，可相應提高減壓速度，每 0.3 兆帕/分鐘減壓至 5.0 兆帕，并在正常減壓速率的基礎上降低壓力以減少泄漏。向循環氣中通入N2，降低循環氣中H2等易燃成分的濃度。一般來說，要調節進風口，需要增加進風口的數量，控制循環氣體的成分，如果鍋爐入口壓力為正，則先前儲存的壓力會進一步增加，如果燃氣的成分繼續增加，則可以打開爐蓋釋放壓力，烤箱蓋可以在 5 分鐘后關閉。
（二）爐管損壞后，會在燃氣循環系統內產生大量的高熱蒸汽，這是氣體循環系統可能運行受阻，干淬爐應急庫內壓力升高或波動劇烈。需要打開儲罐調壓閥，調節儲罐壓力，控制爐口火勢。鍋爐管損壞后，大量蒸汽從干式滅火器上吸管吸入下粉站，大大影響粉站效率，要及時關閉頂蓋以收集干式滅火器中的粉末，逐漸減少循環風量，以此達到正常風量的70%。
（三）如果鍋爐管損壞，鍋爐底部積水，應打開鍋爐底部和附加省煤器底部的排水閥排水，鍋爐管的損壞使氣體循環受阻礙，并且增加了循環氣體中H2和CO的濃度，嚴重時可能影響鍋爐系統的防爆口的打開。因此，操作人員和維護人員應遠離防爆區域，以免受傷。如果之前儲存的壓力和燃氣成分正常，就會安裝紅焦罐，將干式滅火器內的料位調整到料位下限，按照降溫減壓的過程進行降溫。
（四）按照目前實際工況和鍋爐爐管狀況的對工藝運行參數進行調整，將汽包壓力由5MPa降為4.5MP、鍋爐入口溫度由880℃降為830±10℃、主蒸汽溫度由545℃降為520±5℃運行操作。其中，主節汽調節閥和減溫水流量調節閥，可由相關工作人員按照實際工況對兩個調節閥進行改造，將其調節到合理范圍內（更換閥內件調節范圍為：主節汽調節閥小于35t/h、減溫水調節小于3t/h）。在爐管備件到貨后由相關工作人員向公司匯報申請對鍋爐二次過熱器進行施工更換，并根據實際工況重新系統完整的修訂干熄焦工藝技術規程。
三、干熄焦生產中鍋爐爆管的預防策略
（一）如果管道損壞，應該先更換鍋爐管，然后干洗省煤器、翅片蒸發器、光管蒸發器、水冷壁和汽包。省煤器、光管蒸發器、汽包水垢清洗，將14°斜管對著鍋爐水前壁沖洗兩次，如果清洗效果仍不充分，在這種情況下，局部線的內壁會殘留一層約0.8mm的堅韌不平整層，無法清洗，這部分油管將在下次維修時完全更換。
（二）有必要改善系統中的水的質量，尤其是淡化過程中的水，集中解決混合層水質遠高于正常值的問題，需要綜合考慮進水水質合格，調查混層水質長重的原因。在確保樹脂的質量和比例正確后，我們將重點尋找混合土壤結構和再生過程中的問題。混床再生反沖洗水和分層水使用運行時的混床進水流量，由于沒有流量指示器，流量難以確定，水流反沖洗異常，而且再生層效果不是很好。由于混床再生作用較弱，采出水水質遠超標準，平均輸送時間僅為2天，考慮到上述情況，采用混床反洗再生工藝。
（三）提高運營管理和數據分析的效率
干熄焦生產鍋爐技術必須嚴格操作控制，嚴格遵守定期采樣和分析要求，必要時嚴格監控鍋爐管理和衛生，確保鍋爐水和蒸汽符合標準。如果發現異常，向車間報告并糾正，同時，測試結果和運行數據可以及時反映系統異常，從而增強數據分析。
（四）加強員工培訓，提高操作人員績效
為防止鍋爐管意外破裂，需要聘請經驗豐富的鍋爐水處理工程師提供理論和實踐培訓，幫助水處理人員處理和糾正常見問題和故障。此外，還應該定期組織月度培訓班，專門針對生產過程中的錯誤和異常情況進行分析，對受影響單位的緊急情況進行分析，不斷提高操作人員的問題分析能力。
結束語
通過以上分析和改造，可以顯著提高解決干熄焦生產鍋爐爆管流程的完整性，有效解決鍋爐穩定運行的問題，避免因頻繁的塊處理和維護停機造成的損失，節省設備更換和維修費用。通過交替運行和控制，達到設計指標，使循環氣除塵效果和設備運行速度大大提高，減少干熄焦鍋爐的磨損。鍋爐安全是個不小的問題，鍋爐安全運行事關生命和生產，必須嚴肅對待。
參考文獻
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