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干熄焦鍋爐是一種特殊的余熱鍋爐，系單鍋筒、強制循環(huán)+自然循環(huán)水管鍋爐，爐膛為膜式水冷壁結構，其工作原理是利用吸收了紅焦顯熱的高溫循環(huán)氣體與除鹽除氧純水熱交換，產(chǎn)生額定參數(shù)（溫度和壓力）和品質(zhì)的蒸汽，并輸送給熱用戶的一種受壓、受熱的設備[1]。它的組成結構主要是由“鍋”“爐”和附件儀表及附屬設備構成。“鍋”即鍋爐本體部分，包括鍋筒、過熱器、蒸發(fā)器、省煤器、水冷壁、下降管、上升管和集箱等部件；“爐”由爐墻和鋼架等部分組成[2]。我廠的干熄焦鍋爐設計參數(shù)為：大蒸發(fā)量70t/h，額定蒸汽壓力4.52MPa，額定蒸汽溫度470℃。

1存在問題

1.1管道泄漏。我廠干熄焦從2009年1月份投產(chǎn)今，使用已超十年，鍋爐該余熱鍋爐曾出現(xiàn)過管道泄漏。鍋爐發(fā)生管道泄漏，不僅鍋爐停爐檢修會對生產(chǎn)效益產(chǎn)生影響，漏出的水汽也會對干熄爐耐材及除塵系統(tǒng)造成損傷，另外可燃成分超標更會造成循環(huán)系統(tǒng)存在爆炸的安全隱患。因此，需分析原因并消除隱患。1.2鍋爐改造。我廠鍋爐現(xiàn)接入公司中溫中壓蒸汽管網(wǎng)運行，實際運行參數(shù)為蒸汽壓力4.0MPa，蒸汽溫度470℃，流量60t/h。計劃于下半年停爐檢修，檢修啟爐后，2~3個月的時間內(nèi)仍按原負荷運行，之后將只有單座焦爐運行，每小時熄焦量降為原設計值的一半，鍋爐的蒸發(fā)量降為約30t/h。在這種低負荷狀況下運行，極易導致過熱器爆管。因此，此次停爐檢修時，需對過熱器管進行改造，以達到既滿足額定蒸發(fā)量60t/h負荷，又滿足蒸發(fā)量減半30t/h負荷，保證鍋爐運行的安全穩(wěn)定。

2原因分析

2.1現(xiàn)場檢查。經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，過熱器外表面存在不同程度的腐蝕。而切割下的管段外表面附著可脫落的腐蝕產(chǎn)物，管內(nèi)壁表面無明顯氧化皮。剝除腐蝕產(chǎn)物后的管段，外表面已被腐蝕得失去了原有的圓弧狀，壁厚已明顯減薄，剝蝕部位厚度≤2mm。2.2壁厚及管徑測量。經(jīng)測量，管段剝蝕直徑為35.5mm，低于標稱值的38mm。剝蝕部位厚度1.1mm，低于標稱值的4m。2.3能譜分析。從圖1和表1中可看出，腐蝕產(chǎn)物中主要有鐵、碳、硫和氧四中元素，其中硫元素的原子百分數(shù)高達到12.91。2.4能譜分析結果可確定過熱器管壁表面發(fā)生的腐蝕為高溫腐蝕，主要為高溫硫腐蝕和高溫氧化。高溫硫腐蝕一般在450℃開始，到480℃達到高點，對爐管的破壞作用較嚴重，過熱器的溫度正好處于此區(qū)間。高溫氧化是高溫煙氣中的O2與Fe直接反應，形成內(nèi)層Fe3O4和外層Fe2O3的氧化膜層，雖然這種膜層具有一定的抗氧化能力，但由于高溫下疊加的硫腐蝕相互作用，無法形成連續(xù)、致密的氧化膜層，使腐蝕情況更加嚴重。在鍋爐煙氣氣流的吹動下，管壁形成的腐蝕物易剝離脫落，這樣腐蝕物反復生成、反復剝離，嚴重破壞管壁，當壁厚減薄強度無法滿足管內(nèi)介質(zhì)壓力時即發(fā)生腐蝕穿孔或爆管。[3]

3改進措施

3.1針對過熱器爐管的腐蝕原因。在此次停爐檢修時，對二次過熱器爐管進行了全部更換，重新選擇了耐蝕性能較好的管材321H，是一種具有高強度、高抗氧化性、高抗晶界腐蝕性的奧氏體不銹鋼，可以延長過熱器爐管的使用壽命，減少高溫氧化和高溫硫腐蝕對爐管的危害。同時，要求在每次停爐檢查時，跟蹤管壁腐蝕情況，定期測厚，發(fā)現(xiàn)異常及時換管，發(fā)現(xiàn)管壁表面有沉積的腐蝕產(chǎn)物時要及時清除。3.2熱力計算。現(xiàn)鍋爐過熱器管管徑為φ38×4，熱力計算表見表2（軟件核算）。鐵球團配加不同膨脹容膨潤土試驗研究蒸汽流速計算公式（例）：ωq=(D-Djw)υpj/(3600×Alt)（式1）其中：υpj-蒸汽平均比體積；Alt-蒸汽流通面積；D-鍋爐實際負荷；Djw-減溫水量。此時，鍋爐過熱器的蒸發(fā)面積及管徑滿足鍋爐額定蒸發(fā)量60t/h的運行要求。但當鍋爐蒸發(fā)量降為30t/h左右時，負荷約為50%，若仍采用φ38×4的管徑，蒸汽流通面積不變，從式1可得出，蒸汽流速將下降，傳熱將降低，難以保證管壁的冷卻效果，同時會使蒸汽側(cè)放熱系數(shù)降低，導致管壁溫度升高，極易發(fā)生管壁局部過熱造成爆管。故針對此情況，通過重新校核計算（見表3、表4），過熱器選擇φ34X4.5管徑的管進行替換，一是保證過熱器管內(nèi)蒸汽流速不會太低，保證良好的換熱效果，二是加強過熱器管的強度，增加其使用壽命，以滿足鍋爐低負荷狀態(tài)下的運行要求，避免發(fā)生爆管，保證鍋爐穩(wěn)順運行。

4使用效果

目前，鍋爐二次過熱器管已更換為管徑φ34X4.5、管材321H，檢修完成后今運行正常，滿足要求。后續(xù)停爐檢查時，管壁無明顯沉積的腐蝕產(chǎn)物，使用狀況較好。

5結語

通過此次鍋爐低負荷運行時的研究，主要對鍋爐過熱器管腐蝕原因和換熱原理的分析，針對性地進行了鍋爐爐管材質(zhì)和鍋爐過熱器受熱面的重新校核，可較圓滿地解決此次干熄焦鍋爐遇到的運行難題，保證生產(chǎn)連續(xù)，避免因發(fā)生頻繁的爆管而造成停爐檢修，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。

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干熄焦鍋爐是一種特殊的余熱鍋爐，系單鍋筒、強制循環(huán)+自然循環(huán)水管鍋爐，爐膛為膜式水冷壁結構，其工作原理是利用吸收了紅焦顯熱的高溫循環(huán)氣體與除鹽除氧純水熱交換，產(chǎn)生額定參數(shù)（溫度和壓力）和品質(zhì)的蒸汽，并輸送給熱用戶的一種受壓、受熱的設備[1]。它的組成結構主要是由“鍋”“爐”和附件儀表及附屬設備構成。“鍋”即鍋爐本體部分，包括鍋筒、過熱器、蒸發(fā)器、省煤器、水冷壁、下降管、上升管和集箱等部件；“爐”由爐墻和鋼架等部分組成[2]。我廠的干熄焦鍋爐設計參數(shù)為：大蒸發(fā)量70t/h，額定蒸汽壓力4.52MPa，額定蒸汽溫度470℃。

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1.1管道泄漏。我廠干熄焦從2009年1月份投產(chǎn)今，使用已超十年，鍋爐該余熱鍋爐曾出現(xiàn)過管道泄漏。鍋爐發(fā)生管道泄漏，不僅鍋爐停爐檢修會對生產(chǎn)效益產(chǎn)生影響，漏出的水汽也會對干熄爐耐材及除塵系統(tǒng)造成損傷，另外可燃成分超標更會造成循環(huán)系統(tǒng)存在爆炸的安全隱患。因此，需分析原因并消除隱患。1.2鍋爐改造。我廠鍋爐現(xiàn)接入公司中溫中壓蒸汽管網(wǎng)運行，實際運行參數(shù)為蒸汽壓力4.0MPa，蒸汽溫度470℃，流量60t/h。計劃于下半年停爐檢修，檢修啟爐后，2~3個月的時間內(nèi)仍按原負荷運行，之后將只有單座焦爐運行，每小時熄焦量降為原設計值的一半，鍋爐的蒸發(fā)量降為約30t/h。在這種低負荷狀況下運行，極易導致過熱器爆管。因此，此次停爐檢修時，需對過熱器管進行改造，以達到既滿足額定蒸發(fā)量60t/h負荷，又滿足蒸發(fā)量減半30t/h負荷，保證鍋爐運行的安全穩(wěn)定。

2原因分析

2.1現(xiàn)場檢查。經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，過熱器外表面存在不同程度的腐蝕。而切割下的管段外表面附著可脫落的腐蝕產(chǎn)物，管內(nèi)壁表面無明顯氧化皮。剝除腐蝕產(chǎn)物后的管段，外表面已被腐蝕得失去了原有的圓弧狀，壁厚已明顯減薄，剝蝕部位厚度≤2mm。2.2壁厚及管徑測量。經(jīng)測量，管段剝蝕直徑為35.5mm，低于標稱值的38mm。剝蝕部位厚度1.1mm，低于標稱值的4m。2.3能譜分析。從圖1和表1中可看出，腐蝕產(chǎn)物中主要有鐵、碳、硫和氧四中元素，其中硫元素的原子百分數(shù)高達到12.91。2.4能譜分析結果可確定過熱器管壁表面發(fā)生的腐蝕為高溫腐蝕，主要為高溫硫腐蝕和高溫氧化。高溫硫腐蝕一般在450℃開始，到480℃達到高點，對爐管的破壞作用較嚴重，過熱器的溫度正好處于此區(qū)間。高溫氧化是高溫煙氣中的O2與Fe直接反應，形成內(nèi)層Fe3O4和外層Fe2O3的氧化膜層，雖然這種膜層具有一定的抗氧化能力，但由于高溫下疊加的硫腐蝕相互作用，無法形成連續(xù)、致密的氧化膜層，使腐蝕情況更加嚴重。在鍋爐煙氣氣流的吹動下，管壁形成的腐蝕物易剝離脫落，這樣腐蝕物反復生成、反復剝離，嚴重破壞管壁，當壁厚減薄強度無法滿足管內(nèi)介質(zhì)壓力時即發(fā)生腐蝕穿孔或爆管。[3]

3改進措施

3.1針對過熱器爐管的腐蝕原因。在此次停爐檢修時，對二次過熱器爐管進行了全部更換，重新選擇了耐蝕性能較好的管材321H，是一種具有高強度、高抗氧化性、高抗晶界腐蝕性的奧氏體不銹鋼，可以延長過熱器爐管的使用壽命，減少高溫氧化和高溫硫腐蝕對爐管的危害。同時，要求在每次停爐檢查時，跟蹤管壁腐蝕情況，定期測厚，發(fā)現(xiàn)異常及時換管，發(fā)現(xiàn)管壁表面有沉積的腐蝕產(chǎn)物時要及時清除。3.2熱力計算?，F(xiàn)鍋爐過熱器管管徑為φ38×4，熱力計算表見表2（軟件核算）。鐵球團配加不同膨脹容膨潤土試驗研究蒸汽流速計算公式（例）：ωq=(D-Djw)υpj/(3600×Alt)（式1）其中：υpj-蒸汽平均比體積；Alt-蒸汽流通面積；D-鍋爐實際負荷；Djw-減溫水量。此時，鍋爐過熱器的蒸發(fā)面積及管徑滿足鍋爐額定蒸發(fā)量60t/h的運行要求。但當鍋爐蒸發(fā)量降為30t/h左右時，負荷約為50%，若仍采用φ38×4的管徑，蒸汽流通面積不變，從式1可得出，蒸汽流速將下降，傳熱將降低，難以保證管壁的冷卻效果，同時會使蒸汽側(cè)放熱系數(shù)降低，導致管壁溫度升高，極易發(fā)生管壁局部過熱造成爆管。故針對此情況，通過重新校核計算（見表3、表4），過熱器選擇φ34X4.5管徑的管進行替換，一是保證過熱器管內(nèi)蒸汽流速不會太低，保證良好的換熱效果，二是加強過熱器管的強度，增加其使用壽命，以滿足鍋爐低負荷狀態(tài)下的運行要求，避免發(fā)生爆管，保證鍋爐穩(wěn)順運行。

4使用效果

目前，鍋爐二次過熱器管已更換為管徑φ34X4.5、管材321H，檢修完成后今運行正常，滿足要求。后續(xù)停爐檢查時，管壁無明顯沉積的腐蝕產(chǎn)物，使用狀況較好。

5結語

通過此次鍋爐低負荷運行時的研究，主要對鍋爐過熱器管腐蝕原因和換熱原理的分析，針對性地進行了鍋爐爐管材質(zhì)和鍋爐過熱器受熱面的重新校核，可較圓滿地解決此次干熄焦鍋爐遇到的運行難題，保證生產(chǎn)連續(xù)，避免因發(fā)生頻繁的爆管而造成停爐檢修，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。

MTS-7697 RHM0150MR021VO1

MTS-3527 STC091031D07

MTS-4901 RHM0300MP101S1G1100

MTS-6266 EPM0600MD601AO

MTS-6321 GHM0940MR021A0

MTS-2413 RHM0550MRG01S1G6100  帶插頭

MTS-0892 RHN0590MF101S1G6100錯誤

MTS-0019 GHS0580MR102R01

MTS-7545 RHM1500MP101S3B6105

MTS-2810 YSCA5201-63M08

MTS-4157 251298-2

MTS-4641 RHM0500MP071S3B6105重1635

MTS-4681 370423 STC09131D06PG9

MTS-2569 RHM2040MP101S1G6100

MTS-4880 PAI0500M-D8O-1S2G5100 傳感器

MTS-3130 RHM1520MR021A01

MTS-1151 RHMD100MD701S1G1100帶磁環(huán)

MTS-7121 EL01500MD341V01

MTS-10352 RHM0715MD601A01

MTS-0721 RHS0430MP041S1B1100

MTS-5010 GHM0160MR021A0

MTS-2961 RHM0925MD631P102

MTS-1565 RHM0780MD631P102

MTS-0569 RHM0450MR021V01  0-10V

MTS-10928 GPS0700MD601A0

MTS-2858 RHM0890MP151S1G6100

MTS-1613 GHM1000MR101AO

MTS-3249 RHN1030MP071S1B6100

MTS-1767 RD4MD1S0940MD631P102

MTS-8139 RHM0250MD70ASNG8116

MTS-4314 RHM0440MR021A01(GRD:9,1430us/L

MTS-1730 RHR500MD60AV01

MTS-1369 LHMR002M06501A0

MTS-5856 RHM1025MP071S1G6100

MTS-10687 RHM1055MP101S2G6100

MTS-7900 RHMO120MD621C1013

MTS-7820 D70+K34(10M)

MTS-5347 RAM0210MD601V01

MTS-10402 RD4SD2S/250MP1S1G6100

MTS-2003 RHM1025MP101S3B6105

MTS-0607 RHM0170MP101S1G6100 傳感器

MTS-6228 ERS0060UD601V0

MTS-10016 GHM0710MD601A0滑塊Magnet

MTS-8021 RHM1200MKO2.1A01

MTS-8754 RHM0400MD701SIG6100

MTS-6151 RHM0725MD531P102

MTS-3363 LHA0600M02002R2

MTS-3319 RHM3200MP101S1G2100

MTS-1434 LHMD1YYM0140S2B2

MTS-5312 RHM1000MD701S2G1100

MTS-2482 RHM0200MD931I101

MTS-2940 ERM0050MD601UO

MTS-6428 GHM510C596R/1024編碼器

MTS-7201 DMCONIN-6-1

MTS-0726 252111-1 磁鐵滑塊

MTS-2156 RHM0515MP051S1G3100

MTS-6667 GHM2110MR022R01

MTS-10210 RHM0550MD701S1G6100

MTS-0047 RHM0200MP021S2G1100

MTS-6255 RHV0315MR011A010005

MTS-5812 GHM0150MP051AO

MTS-8518 LHMD600M39002R2

MTS-1419 RHM0500MD701S2G4100

MTS-3626 LHMROYYM0300A2

MTS-6487 RHM0200MP051S1G8100

MTS-5201 KYCM-LPM1450-Z40T10

MTS-2726 ERM0600MD601AO+D6007PO

MTS-7023 RHM2000MP051G1100

MTS-10304 TEMPOSONICS  WAO300

MTS-4149 RHM0150MP061S1G1100

MTS-4353 RHM0120MP101S1G8100

MTS-4349 GHM0500MRB12DEA

MTS-0924 RHM0350MP071S1G6100 傳感器

MTS-0349 位移傳感器RHM1195MD701S2B21

MTS-8170 LHMRR40M08002RO 油缸傳感器

MTS-10363 RHM530MD601A01

MTS-0254 RHM1200MP151S2G5100

MTS-2941 RFC01965MD701S2G2005 0.01MM

MTS-8552 GPM2050MD604R0

MTS-4696 LHMRR2250M02502R2

MTS-10271 RHM014SMP101S1G6100

MTS-6244 RHM0570MP201S3B6105

MTS-8488 RHM2000MD701S2B1100

MTS-7888 RHS1500MP101S1G6100

MTS-1326 傳感器RHM1505MD701S1G3100

MTS-1201 STCO9131D06PG9

MTS-0632 RHM0300MD70151G1100傳感器

MTS-2459 RH-M-2020M-P10-I-S2B6100

MTS-1575 RHS0350MP101S1G6100

MTS-4632 BRHM0070MP10AS3B8105Z

MTS-10126 RHM0740MD631P102

MTS-5800 RHM0200MP021S1G2100

MTS-6190 RHM0050MP051S1B6100

MTS-3629 RHM0670MD701S1G6100

MTS-4085 RHM1255MP051S1G4100

MTS-4347 RHM0150MT021S1 G11(SSI)

MTS-2728 RHN1030MP051S1B6100

MTS-2706 LHMD600M11002A0

干熄焦鍋爐是一種特殊的余熱鍋爐，系單鍋筒、強制循環(huán)+自然循環(huán)水管鍋爐，爐膛為膜式水冷壁結構，其工作原理是利用吸收了紅焦顯熱的高溫循環(huán)氣體與除鹽除氧純水熱交換，產(chǎn)生額定參數(shù)（溫度和壓力）和品質(zhì)的蒸汽，并輸送給熱用戶的一種受壓、受熱的設備[1]。它的組成結構主要是由“鍋”“爐”和附件儀表及附屬設備構成。“鍋”即鍋爐本體部分，包括鍋筒、過熱器、蒸發(fā)器、省煤器、水冷壁、下降管、上升管和集箱等部件；“爐”由爐墻和鋼架等部分組成[2]。我廠的干熄焦鍋爐設計參數(shù)為：大蒸發(fā)量70t/h，額定蒸汽壓力4.52MPa，額定蒸汽溫度470℃。

1存在問題

1.1管道泄漏。我廠干熄焦從2009年1月份投產(chǎn)今，使用已超十年，鍋爐該余熱鍋爐曾出現(xiàn)過管道泄漏。鍋爐發(fā)生管道泄漏，不僅鍋爐停爐檢修會對生產(chǎn)效益產(chǎn)生影響，漏出的水汽也會對干熄爐耐材及除塵系統(tǒng)造成損傷，另外可燃成分超標更會造成循環(huán)系統(tǒng)存在爆炸的安全隱患。因此，需分析原因并消除隱患。1.2鍋爐改造。我廠鍋爐現(xiàn)接入公司中溫中壓蒸汽管網(wǎng)運行，實際運行參數(shù)為蒸汽壓力4.0MPa，蒸汽溫度470℃，流量60t/h。計劃于下半年停爐檢修，檢修啟爐后，2~3個月的時間內(nèi)仍按原負荷運行，之后將只有單座焦爐運行，每小時熄焦量降為原設計值的一半，鍋爐的蒸發(fā)量降為約30t/h。在這種低負荷狀況下運行，極易導致過熱器爆管。因此，此次停爐檢修時，需對過熱器管進行改造，以達到既滿足額定蒸發(fā)量60t/h負荷，又滿足蒸發(fā)量減半30t/h負荷，保證鍋爐運行的安全穩(wěn)定。

2原因分析

2.1現(xiàn)場檢查。經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，過熱器外表面存在不同程度的腐蝕。而切割下的管段外表面附著可脫落的腐蝕產(chǎn)物，管內(nèi)壁表面無明顯氧化皮。剝除腐蝕產(chǎn)物后的管段，外表面已被腐蝕得失去了原有的圓弧狀，壁厚已明顯減薄，剝蝕部位厚度≤2mm。2.2壁厚及管徑測量。經(jīng)測量，管段剝蝕直徑為35.5mm，低于標稱值的38mm。剝蝕部位厚度1.1mm，低于標稱值的4m。2.3能譜分析。從圖1和表1中可看出，腐蝕產(chǎn)物中主要有鐵、碳、硫和氧四中元素，其中硫元素的原子百分數(shù)高達到12.91。2.4能譜分析結果可確定過熱器管壁表面發(fā)生的腐蝕為高溫腐蝕，主要為高溫硫腐蝕和高溫氧化。高溫硫腐蝕一般在450℃開始，到480℃達到高點，對爐管的破壞作用較嚴重，過熱器的溫度正好處于此區(qū)間。高溫氧化是高溫煙氣中的O2與Fe直接反應，形成內(nèi)層Fe3O4和外層Fe2O3的氧化膜層，雖然這種膜層具有一定的抗氧化能力，但由于高溫下疊加的硫腐蝕相互作用，無法形成連續(xù)、致密的氧化膜層，使腐蝕情況更加嚴重。在鍋爐煙氣氣流的吹動下，管壁形成的腐蝕物易剝離脫落，這樣腐蝕物反復生成、反復剝離，嚴重破壞管壁，當壁厚減薄強度無法滿足管內(nèi)介質(zhì)壓力時即發(fā)生腐蝕穿孔或爆管。[3]

3改進措施

3.1針對過熱器爐管的腐蝕原因。在此次停爐檢修時，對二次過熱器爐管進行了全部更換，重新選擇了耐蝕性能較好的管材321H，是一種具有高強度、高抗氧化性、高抗晶界腐蝕性的奧氏體不銹鋼，可以延長過熱器爐管的使用壽命，減少高溫氧化和高溫硫腐蝕對爐管的危害。同時，要求在每次停爐檢查時，跟蹤管壁腐蝕情況，定期測厚，發(fā)現(xiàn)異常及時換管，發(fā)現(xiàn)管壁表面有沉積的腐蝕產(chǎn)物時要及時清除。3.2熱力計算?，F(xiàn)鍋爐過熱器管管徑為φ38×4，熱力計算表見表2（軟件核算）。鐵球團配加不同膨脹容膨潤土試驗研究蒸汽流速計算公式（例）：ωq=(D-Djw)υpj/(3600×Alt)（式1）其中：υpj-蒸汽平均比體積；Alt-蒸汽流通面積；D-鍋爐實際負荷；Djw-減溫水量。此時，鍋爐過熱器的蒸發(fā)面積及管徑滿足鍋爐額定蒸發(fā)量60t/h的運行要求。但當鍋爐蒸發(fā)量降為30t/h左右時，負荷約為50%，若仍采用φ38×4的管徑，蒸汽流通面積不變，從式1可得出，蒸汽流速將下降，傳熱將降低，難以保證管壁的冷卻效果，同時會使蒸汽側(cè)放熱系數(shù)降低，導致管壁溫度升高，極易發(fā)生管壁局部過熱造成爆管。故針對此情況，通過重新校核計算（見表3、表4），過熱器選擇φ34X4.5管徑的管進行替換，一是保證過熱器管內(nèi)蒸汽流速不會太低，保證良好的換熱效果，二是加強過熱器管的強度，增加其使用壽命，以滿足鍋爐低負荷狀態(tài)下的運行要求，避免發(fā)生爆管，保證鍋爐穩(wěn)順運行。

4使用效果

目前，鍋爐二次過熱器管已更換為管徑φ34X4.5、管材321H，檢修完成后今運行正常，滿足要求。后續(xù)停爐檢查時，管壁無明顯沉積的腐蝕產(chǎn)物，使用狀況較好。

5結語

通過此次鍋爐低負荷運行時的研究，主要對鍋爐過熱器管腐蝕原因和換熱原理的分析，針對性地進行了鍋爐爐管材質(zhì)和鍋爐過熱器受熱面的重新校核，可較圓滿地解決此次干熄焦鍋爐遇到的運行難題，保證生產(chǎn)連續(xù)，避免因發(fā)生頻繁的爆管而造成停爐檢修，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。

MTS-8965 RHM0420MD701S1GB100

MTS-6164 RHM0860MP101S1B6100

MTS-2585 RHM4900MD631P102

MTS-4241 2HM320/1600/BAF

MTS-6604 S/N:6063442-400MM

MTS-4775 RHM0640MP10SZB6100

MTS-7881 RHS0200MP101S1G6100

MTS-6680 RHM0600MP201S2B6100

MTS-7792 RPM0050MD531P102

MTS-10083 RP00300MD531P102

MTS-8127 RHM0900MP151S3B8105

MTS-10125 RHM2320MD601A10

MTS-5378 RHM0580ME101S1G8100

MTS-2465 RHM1000MP151S3B6105

MTS-4120 RPM0300MD601V01

MTS-10347 RHM0050MD701S1B6102

MTS-2606 RHM0250MP051S1B4100

MTS-5804 RHM0900MP071S3B6105

MTS-0955 RHM0510MP011S2G6100 傳感器

MTS-0742 GHM1000MR021AO

MTS-7523 RHS0240MP301S2G6100

MTS-5079 REM6501A01 0-0.3m/s

MTS-1584 RHM0280MD701S1G8100

MTS-10642 MHS-1079

MTS-6308 RPS0950MR021A01

MTS-5839 GHV1250MT011R01

MTS-1341 RPS1500MD631P101

MTS-8834 RHM0150MP011S3B6105

MTS-4705 RHM0030MD701S1G6102

MTS-2845 RHM0210MP101S3B6105

MTS-3292 RHM0470MD631P102

MTS-3759 RHM0920MP051S1G5100

MTS-8122 RHS1250MP151S3B6105

MTS-1777 RHM0980M0701S1B6102

MTS-8509 RHM0480MD701S2G1102

MTS-3614 RPS1100MD53API03E02

MTS-7657 RHM1900MP061C101211

MTS-5750 GHM1100MRR51R01

MTS-0793 RHM0130MP011S2G6.100

MTS-6116 RHV0125MD601A01

MTS-3686 RHM0955MD601A02

MTS-6633 RHM1755MP151S1B6100

MTS-5398 RPS0200MD621C304311R

MTS-4288 RHM760MP071S1G16100

MTS-4738 ERMO850MD601A0

MTS-0889 RHN1900MP101S1G6100錯誤

MTS-2050 LPRMAM10001

MTS-2852 RHM0190MP101S3B6105

MTS-1603 DF015DFM電纜接頭

MTS-8948 EPV0700MD601VO

MTS-4823 RHM120MP151S3B6105

MTS-2653 傳感器RHS0050MD631P102

MTS-5775 RHM0695MP151S1G5100

MTS-1087 RHM0900MD601V01   0-10V

MTS-2705 S/N:10025442

MTS-2480 RHM0290M P10ISIG2100帶電纜

MTS-8801 RHT097 OUD601V01

MTS-0392 RHM300MP021SS1B2100，

MTS-6107 MGADB1N11B5M16064

MTS-2400 轉(zhuǎn)換模塊電纜 253132

MTS-5867 RHM1245MD531P102

MTS-3377 TTMRBM0150R (150mm)

MTS-7919 RFM7000MD701S1G1100

MTS-0954 RHM0030MP021S1G1100

MTS-7661 RHM2900MP071S3B6105

MTS-2406 RHM1070MD63P102

MTS-5165 RHM0250MP021C101221

MTS-1240 560357

MTS-3364 RHV0820MP101S1G1100

MTS-1077 RHM5320MP101S3B6105

MTS-2568 RHM1755MP051S1G6100重2529

MTS-10909 RHM0380MP101S3B6105

MTS-5598 GHV0515MT011R01

MTS-5095 RHS0700MN021S1G6100

MTS-8887 RPM0200MR021A01

MTS-1303 RHS1150MP101S2B6100

MTS-3644 RD4SD1B1250MP021S1G6100

MTS-0483 RHM1520MP021S1G4100 傳感器

MTS-4958 GHM0040MD601VO FNR:06433540

MTS-2440 560444  插頭

MTS-2301 PAIO250MD801S2G5100

干熄焦鍋爐是一種特殊的余熱鍋爐，系單鍋筒、強制循環(huán)+自然循環(huán)水管鍋爐，爐膛為膜式水冷壁結構，其工作原理是利用吸收了紅焦顯熱的高溫循環(huán)氣體與除鹽除氧純水熱交換，產(chǎn)生額定參數(shù)（溫度和壓力）和品質(zhì)的蒸汽，并輸送給熱用戶的一種受壓、受熱的設備[1]。它的組成結構主要是由“鍋”“爐”和附件儀表及附屬設備構成。“鍋”即鍋爐本體部分，包括鍋筒、過熱器、蒸發(fā)器、省煤器、水冷壁、下降管、上升管和集箱等部件；“爐”由爐墻和鋼架等部分組成[2]。我廠的干熄焦鍋爐設計參數(shù)為：大蒸發(fā)量70t/h，額定蒸汽壓力4.52MPa，額定蒸汽溫度470℃。

1存在問題

1.1管道泄漏。我廠干熄焦從2009年1月份投產(chǎn)今，使用已超十年，鍋爐該余熱鍋爐曾出現(xiàn)過管道泄漏。鍋爐發(fā)生管道泄漏，不僅鍋爐停爐檢修會對生產(chǎn)效益產(chǎn)生影響，漏出的水汽也會對干熄爐耐材及除塵系統(tǒng)造成損傷，另外可燃成分超標更會造成循環(huán)系統(tǒng)存在爆炸的安全隱患。因此，需分析原因并消除隱患。1.2鍋爐改造。我廠鍋爐現(xiàn)接入公司中溫中壓蒸汽管網(wǎng)運行，實際運行參數(shù)為蒸汽壓力4.0MPa，蒸汽溫度470℃，流量60t/h。計劃于下半年停爐檢修，檢修啟爐后，2~3個月的時間內(nèi)仍按原負荷運行，之后將只有單座焦爐運行，每小時熄焦量降為原設計值的一半，鍋爐的蒸發(fā)量降為約30t/h。在這種低負荷狀況下運行，極易導致過熱器爆管。因此，此次停爐檢修時，需對過熱器管進行改造，以達到既滿足額定蒸發(fā)量60t/h負荷，又滿足蒸發(fā)量減半30t/h負荷，保證鍋爐運行的安全穩(wěn)定。

2原因分析

2.1現(xiàn)場檢查。經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，過熱器外表面存在不同程度的腐蝕。而切割下的管段外表面附著可脫落的腐蝕產(chǎn)物，管內(nèi)壁表面無明顯氧化皮。剝除腐蝕產(chǎn)物后的管段，外表面已被腐蝕得失去了原有的圓弧狀，壁厚已明顯減薄，剝蝕部位厚度≤2mm。2.2壁厚及管徑測量。經(jīng)測量，管段剝蝕直徑為35.5mm，低于標稱值的38mm。剝蝕部位厚度1.1mm，低于標稱值的4m。2.3能譜分析。從圖1和表1中可看出，腐蝕產(chǎn)物中主要有鐵、碳、硫和氧四中元素，其中硫元素的原子百分數(shù)高達到12.91。2.4能譜分析結果可確定過熱器管壁表面發(fā)生的腐蝕為高溫腐蝕，主要為高溫硫腐蝕和高溫氧化。高溫硫腐蝕一般在450℃開始，到480℃達到高點，對爐管的破壞作用較嚴重，過熱器的溫度正好處于此區(qū)間。高溫氧化是高溫煙氣中的O2與Fe直接反應，形成內(nèi)層Fe3O4和外層Fe2O3的氧化膜層，雖然這種膜層具有一定的抗氧化能力，但由于高溫下疊加的硫腐蝕相互作用，無法形成連續(xù)、致密的氧化膜層，使腐蝕情況更加嚴重。在鍋爐煙氣氣流的吹動下，管壁形成的腐蝕物易剝離脫落，這樣腐蝕物反復生成、反復剝離，嚴重破壞管壁，當壁厚減薄強度無法滿足管內(nèi)介質(zhì)壓力時即發(fā)生腐蝕穿孔或爆管。[3]

3改進措施

3.1針對過熱器爐管的腐蝕原因。在此次停爐檢修時，對二次過熱器爐管進行了全部更換，重新選擇了耐蝕性能較好的管材321H，是一種具有高強度、高抗氧化性、高抗晶界腐蝕性的奧氏體不銹鋼，可以延長過熱器爐管的使用壽命，減少高溫氧化和高溫硫腐蝕對爐管的危害。同時，要求在每次停爐檢查時，跟蹤管壁腐蝕情況，定期測厚，發(fā)現(xiàn)異常及時換管，發(fā)現(xiàn)管壁表面有沉積的腐蝕產(chǎn)物時要及時清除。3.2熱力計算?，F(xiàn)鍋爐過熱器管管徑為φ38×4，熱力計算表見表2（軟件核算）。鐵球團配加不同膨脹容膨潤土試驗研究蒸汽流速計算公式（例）：ωq=(D-Djw)υpj/(3600×Alt)（式1）其中：υpj-蒸汽平均比體積；Alt-蒸汽流通面積；D-鍋爐實際負荷；Djw-減溫水量。此時，鍋爐過熱器的蒸發(fā)面積及管徑滿足鍋爐額定蒸發(fā)量60t/h的運行要求。但當鍋爐蒸發(fā)量降為30t/h左右時，負荷約為50%，若仍采用φ38×4的管徑，蒸汽流通面積不變，從式1可得出，蒸汽流速將下降，傳熱將降低，難以保證管壁的冷卻效果，同時會使蒸汽側(cè)放熱系數(shù)降低，導致管壁溫度升高，極易發(fā)生管壁局部過熱造成爆管。故針對此情況，通過重新校核計算（見表3、表4），過熱器選擇φ34X4.5管徑的管進行替換，一是保證過熱器管內(nèi)蒸汽流速不會太低，保證良好的換熱效果，二是加強過熱器管的強度，增加其使用壽命，以滿足鍋爐低負荷狀態(tài)下的運行要求，避免發(fā)生爆管，保證鍋爐穩(wěn)順運行。

4使用效果

目前，鍋爐二次過熱器管已更換為管徑φ34X4.5、管材321H，檢修完成后今運行正常，滿足要求。后續(xù)停爐檢查時，管壁無明顯沉積的腐蝕產(chǎn)物，使用狀況較好。

5結語

通過此次鍋爐低負荷運行時的研究，主要對鍋爐過熱器管腐蝕原因和換熱原理的分析，針對性地進行了鍋爐爐管材質(zhì)和鍋爐過熱器受熱面的重新校核，可較圓滿地解決此次干熄焦鍋爐遇到的運行難題，保證生產(chǎn)連續(xù)，避免因發(fā)生頻繁的爆管而造成停爐檢修，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。

MTS-10181 RHM0310MP101S1G6100

MTS-1136 LDMS0D600M08002A0

MTS-1449 RHM0340MP051S1G5100

MTS-3038 RHM1200MP101S1B8100

MTS-2738 5PIN CABLE CONNECTOR M12，MALE

MTS-6541 ION8.8

MTS-2788 RHS0150MP201S1B1100

MTS-7750 RHM0345MP151S1B6100

MTS-8874 RHM3050M2300M3050MR

MTS-8187 RHM0650MF01S1G1100

MTS-0712 401768-4

MTS-3166 RHM0800MD701S1G2100帶20米

MTS-6387 UDS1098 7個點

MTS-8298 RPS1250M0531P102

MTS-5560 402364

MTS-8638 GHS0100MR022R01

MTS-0515 RHM0620MP071S1G6100 傳感器

MTS-0613 MTS 5-331-10 漏點儀

MTS-10140 Artikel Nr:IX345

MTS-8698 RHM0215MD531P102

MTS-10298 RHM0770MPIOISIG8100

MTS-5798 RHM0260MD701S1G3100

MTS-6063 GHV0330MT011R01

MTS-8884 RHM0700MD701S1B1100

MTS-4747 RHM0320MP151S3B2105

MTS-8064 RHM0050S1PH00V01

MTS-7656 RPS1350MD601A01

MTS-6459 RHM0600MR301A11

MTS-0522 RHM0300MP101S2B2100

MTS-1216 RHM1200MP051S1G6100 傳感器

MTS-1130 RHMM1000D511PI01

MTS-1719 RHM1700MD631P102

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MTS-10425 RD4CR4B0650MD531P102

MTS-5485 RHM0130MP101S2G8100

MTS-10695 RH-S0450MP151S3B6105

MTS-0153 RHM0025MD701S2G6100

MTS-1471 RHM0100MP011SIG1100

MTS-8372 GHM1170MR051A0

MTS-3383 RHM0050MP0211D2B8101

MTS-5168 RHM0225MD601V01

MTS-8344 ERM0300MD601AD

MTS-2985 PBM2000MD70S2G3104 00290543

MTS-8999 DF100P0

MTS-7533 RHM1200MP301S1G6100

MTS-5692 RPM0500MR031A11 量程0-500mm

MTS-5321 GHM0080MRR51R01

買賣公生意隆MTS傳感器GHM0040MRR51R01

買賣公生意隆MTS傳感器GHM0040MRR51R01

干熄焦鍋爐是一種特殊的余熱鍋爐，系單鍋筒、強制循環(huán)+自然循環(huán)水管鍋爐，爐膛為膜式水冷壁結構，其工作原理是利用吸收了紅焦顯熱的高溫循環(huán)氣體與除鹽除氧純水熱交換，產(chǎn)生額定參數(shù)（溫度和壓力）和品質(zhì)的蒸汽，并輸送給熱用戶的一種受壓、受熱的設備[1]。它的組成結構主要是由“鍋”“爐”和附件儀表及附屬設備構成。“鍋”即鍋爐本體部分，包括鍋筒、過熱器、蒸發(fā)器、省煤器、水冷壁、下降管、上升管和集箱等部件；“爐”由爐墻和鋼架等部分組成[2]。我廠的干熄焦鍋爐設計參數(shù)為：大蒸發(fā)量70t/h，額定蒸汽壓力4.52MPa，額定蒸汽溫度470℃。

1存在問題

1.1管道泄漏。我廠干熄焦從2009年1月份投產(chǎn)今，使用已超十年，鍋爐該余熱鍋爐曾出現(xiàn)過管道泄漏。鍋爐發(fā)生管道泄漏，不僅鍋爐停爐檢修會對生產(chǎn)效益產(chǎn)生影響，漏出的水汽也會對干熄爐耐材及除塵系統(tǒng)造成損傷，另外可燃成分超標更會造成循環(huán)系統(tǒng)存在爆炸的安全隱患。因此，需分析原因并消除隱患。1.2鍋爐改造。我廠鍋爐現(xiàn)接入公司中溫中壓蒸汽管網(wǎng)運行，實際運行參數(shù)為蒸汽壓力4.0MPa，蒸汽溫度470℃，流量60t/h。計劃于下半年停爐檢修，檢修啟爐后，2~3個月的時間內(nèi)仍按原負荷運行，之后將只有單座焦爐運行，每小時熄焦量降為原設計值的一半，鍋爐的蒸發(fā)量降為約30t/h。在這種低負荷狀況下運行，極易導致過熱器爆管。因此，此次停爐檢修時，需對過熱器管進行改造，以達到既滿足額定蒸發(fā)量60t/h負荷，又滿足蒸發(fā)量減半30t/h負荷，保證鍋爐運行的安全穩(wěn)定。

2原因分析

2.1現(xiàn)場檢查。經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，過熱器外表面存在不同程度的腐蝕。而切割下的管段外表面附著可脫落的腐蝕產(chǎn)物，管內(nèi)壁表面無明顯氧化皮。剝除腐蝕產(chǎn)物后的管段，外表面已被腐蝕得失去了原有的圓弧狀，壁厚已明顯減薄，剝蝕部位厚度≤2mm。2.2壁厚及管徑測量。經(jīng)測量，管段剝蝕直徑為35.5mm，低于標稱值的38mm。剝蝕部位厚度1.1mm，低于標稱值的4m。2.3能譜分析。從圖1和表1中可看出，腐蝕產(chǎn)物中主要有鐵、碳、硫和氧四中元素，其中硫元素的原子百分數(shù)高達到12.91。2.4能譜分析結果可確定過熱器管壁表面發(fā)生的腐蝕為高溫腐蝕，主要為高溫硫腐蝕和高溫氧化。高溫硫腐蝕一般在450℃開始，到480℃達到高點，對爐管的破壞作用較嚴重，過熱器的溫度正好處于此區(qū)間。高溫氧化是高溫煙氣中的O2與Fe直接反應，形成內(nèi)層Fe3O4和外層Fe2O3的氧化膜層，雖然這種膜層具有一定的抗氧化能力，但由于高溫下疊加的硫腐蝕相互作用，無法形成連續(xù)、致密的氧化膜層，使腐蝕情況更加嚴重。在鍋爐煙氣氣流的吹動下，管壁形成的腐蝕物易剝離脫落，這樣腐蝕物反復生成、反復剝離，嚴重破壞管壁，當壁厚減薄強度無法滿足管內(nèi)介質(zhì)壓力時即發(fā)生腐蝕穿孔或爆管。[3]

3改進措施

3.1針對過熱器爐管的腐蝕原因。在此次停爐檢修時，對二次過熱器爐管進行了全部更換，重新選擇了耐蝕性能較好的管材321H，是一種具有高強度、高抗氧化性、高抗晶界腐蝕性的奧氏體不銹鋼，可以延長過熱器爐管的使用壽命，減少高溫氧化和高溫硫腐蝕對爐管的危害。同時，要求在每次停爐檢查時，跟蹤管壁腐蝕情況，定期測厚，發(fā)現(xiàn)異常及時換管，發(fā)現(xiàn)管壁表面有沉積的腐蝕產(chǎn)物時要及時清除。3.2熱力計算?，F(xiàn)鍋爐過熱器管管徑為φ38×4，熱力計算表見表2（軟件核算）。鐵球團配加不同膨脹容膨潤土試驗研究蒸汽流速計算公式（例）：ωq=(D-Djw)υpj/(3600×Alt)（式1）其中：υpj-蒸汽平均比體積；Alt-蒸汽流通面積；D-鍋爐實際負荷；Djw-減溫水量。此時，鍋爐過熱器的蒸發(fā)面積及管徑滿足鍋爐額定蒸發(fā)量60t/h的運行要求。但當鍋爐蒸發(fā)量降為30t/h左右時，負荷約為50%，若仍采用φ38×4的管徑，蒸汽流通面積不變，從式1可得出，蒸汽流速將下降，傳熱將降低，難以保證管壁的冷卻效果，同時會使蒸汽側(cè)放熱系數(shù)降低，導致管壁溫度升高，極易發(fā)生管壁局部過熱造成爆管。故針對此情況，通過重新校核計算（見表3、表4），過熱器選擇φ34X4.5管徑的管進行替換，一是保證過熱器管內(nèi)蒸汽流速不會太低，保證良好的換熱效果，二是加強過熱器管的強度，增加其使用壽命，以滿足鍋爐低負荷狀態(tài)下的運行要求，避免發(fā)生爆管，保證鍋爐穩(wěn)順運行。

4使用效果

目前，鍋爐二次過熱器管已更換為管徑φ34X4.5、管材321H，檢修完成后今運行正常，滿足要求。后續(xù)停爐檢查時，管壁無明顯沉積的腐蝕產(chǎn)物，使用狀況較好。

5結語

通過此次鍋爐低負荷運行時的研究，主要對鍋爐過熱器管腐蝕原因和換熱原理的分析，針對性地進行了鍋爐爐管材質(zhì)和鍋爐過熱器受熱面的重新校核，可較圓滿地解決此次干熄焦鍋爐遇到的運行難題，保證生產(chǎn)連續(xù)，避免因發(fā)生頻繁的爆管而造成停爐檢修，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。