山東濰焦集團140th干熄焦鍋爐省煤器爆管處理

1、山東濰焦集團140t/h干熄焦鍋爐省煤器爆管處理劉松松 趙將奎 李富亮 山東濰焦集團焦化廠內容摘要：山東濰焦集團140/h干熄焦于2011年10月20日投產(chǎn)，在運行2年零1個月后第一次出現(xiàn)鍋爐爆管問題，本次鍋爐爆管為省煤器管道，第七列管出現(xiàn)漏點，第八列管道沖刷磨損嚴重，檢修方法是將受損嚴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、升溫升壓步驟進行，全程處理耗時約3天零22小時。關鍵詞：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

2、40分開始，循環(huán)氣體H2含量出現(xiàn)波動，且每裝焦一次，H2含量波動一次，因在以往生產(chǎn)時遇到過類似情況，初步判斷原因有兩個：第一，焦爐焦生，造成生焦在干熄爐內繼續(xù)揮發(fā)煤氣，H2含量變化；第二，因焦爐焦側摘門時出現(xiàn)塌焦，處理時將塌焦用水澆滅后裝入干熄罐內，濕焦裝入干熄爐造成H2含量波動。在出現(xiàn)問題后，立即到焦爐生產(chǎn)現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)焦爐均不存在以上兩種問題，焦炭成熟情況良好，焦側塌焦問題幾乎沒有，固將以上情況排除。爆管初期循環(huán)氣體H2含量波動（圖1）1.1、本次鍋爐爆管初期有以下特點：1.1.1、鍋爐上水量波動不明顯，在H2含量出現(xiàn)波動前，鍋爐上水量保持在65t/h，較爆管時相比沒太大變化；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)生時鍋爐入口壓力變化無明顯變化；爆管前后鍋爐入口壓力變化（圖3）1.1.3、在鍋爐各層未能聽見較大異響；1.1.4、爆管初期鍋爐底部無積水現(xiàn)象，將熱電阻芯拔出發(fā)現(xiàn)表面有水漬；1.1.5、將風機出口壓力取壓管的放空管打開，有潮氣冒出；1.1.6、環(huán)境除塵風機進口膨脹節(jié)在9日下午14時左右開始滴水，檢查副省煤器放散有少量水汽冒出，隨機停止除塵風機，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)風機10日 16：05降溫降壓鍋爐開人孔10日 16：25人員進爐檢查11日 8：0

4、0鍋爐降溫爐管焊補11日 13：00停泵、放水鍋爐打壓11日 20：30開循環(huán)風機11日 22：00封人孔開始裝焦11日 23：00開始排焦12日 9：40開空導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事故發(fā)生到干熄爐正常裝焦，歷時約3天零22小時，本次事故處理分四階段進行，分別為:干熄爐、鍋爐降溫降壓期、鍋爐通風降溫期、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時至10日下午16時，約26個小時）在判斷出現(xiàn)鍋爐爆管問題后，立即停止裝焦，停止

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

6、時關閉空導，開啟循環(huán)風機前后充氮。在T6溫度達到370時為確認熱電偶準確性更換新熱電偶，所以在趨勢中出現(xiàn)波動。T6溫度達到450時，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溫度達到300時停循環(huán)風機，打開1DC緊急放散（停風機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)實際需要，蒸汽適當外供，汽包壓力最高按0.1Mpa/min降低，外供蒸汽小于5t/h時，停止蒸汽外供，關閉主蒸汽切斷閥，開啟主蒸汽放散閥控制降壓速度。根據(jù)蒸汽產(chǎn)量調整鍋爐加藥量。2.2、鍋爐通風降溫期

7、。（10日下午16時至11日上午8時，約16個小時）停循環(huán)風機后，適當將爐蓋提起，安排維修人員將鍋爐檢修人孔從上向下逐步打開，保持通涼風。通風期間，為使鍋爐內溫度加速下降，采取鍋爐套水降溫，開啟鍋爐各管道排污，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時至晚上22時，約14小時）在經(jīng)過中夜班約16小時降溫后，鍋爐內部溫度降低至40以下，人員可以在爐內長時間停留，人員進入前首先用便攜式CO、O2報警儀檢測內部氣體含量，CO、O2含量達到安全范圍時人員方可進入，人員在爐內停留期間必須攜帶報警儀，發(fā)現(xiàn)報警立即撤出。2.3.1、漏點檢查檢修人員進入爐內后發(fā)現(xiàn)省

8、煤器管道有兩處漏點。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施經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，本次鍋爐管道泄漏點為省煤器第七列的第二、三排管，因高壓水沖擊，對漏水管道附近的第八列第二排爐管沖刷嚴重，經(jīng)測量最薄處厚度僅為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重的第八列爐管切斷盲堵。將省煤器進出口集箱對應的第七八列管道的進出口切斷，用堵頭采用氬弧焊將集箱端管道堵住。破損爐管內徑29mm，加工如下（圖9）堵頭將其堵死，堵頭材質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，用氬弧焊工藝將堵頭錐面全部焊死。（圖9）16mm2.3.3、鍋爐打壓實驗汽包打壓曲線（圖10）為檢驗焊補質量，確保鍋爐內部管道無漏點，鍋爐在檢修完成后必須進行打壓實驗，打壓實驗分鍋爐上水、鍋爐升壓、管道檢查、鍋爐降壓、鍋爐放水五個過程，用時約3小時。2.3.3.1、鍋爐上水：關閉主蒸汽放散手閥、電動閥、鍋爐各排污閥，打開汽包、一次過熱器、二次過熱器放空管，開啟鍋爐給水泵，對汽包、省煤器、過熱器等上水，上水量控制在20t/h左右，等汽包放空管、一次過熱放空管開始冒水時關閉放空管，并將上水量降低至10t/h以內，

10、待二次過熱放空冒水時將其緩慢關閉；2.3.3.2、鍋爐升壓：同時微開主蒸汽疏水管道，觀察汽包壓力變化情況，通過控制主蒸汽疏水管道開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：本次打壓實驗在汽包壓力升至8Mpa時進爐檢查未發(fā)現(xiàn)新怎增漏點，焊補處無滲水現(xiàn)象，打壓最終將壓力升高至約9.1Mpa，較生產(chǎn)實際壓力相近；2.3.3.4、鍋爐降壓：升壓結束，檢查無問題后，鍋爐開始降壓操作，通過控制主蒸汽疏水閥開度控制汽包壓力下降速度，降壓過程汽包壓力按0.20.3Mpa/min下降；2.3.3.5、鍋爐放水：降壓結束后，將主蒸汽疏水管道、一次過熱疏水

11、管道、二次過熱疏水管道全部打開，將過熱器內及主蒸汽管道內水全部放空，打開水冷壁管道使汽包液位降低至-100mm左右（放水時需將汽包放空、主蒸汽放散閥打開，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時至13日12時，約38小時）2.4.1、降T3、T4溫度因前期降溫時間降溫時間較短，我廠干熄爐內焦炭在停風機約8小時后出現(xiàn)復燃現(xiàn)象，復燃部位主要集中在干熄爐內南側，且直接造成紅焦下移，T3、T4對應的1號點、4號點溫度上升，如下圖：T3溫度1號點96小時變化趨勢（圖11） T3溫度4號點96小時變化趨勢（圖12）T4溫度1號點96小時變化趨勢（圖13） T4溫度4號點96

12、小時變化趨勢（圖14）2.4.2、升T6溫度。開啟風機后，當循環(huán)氣體O2含量降低至5%以下時，開始開始裝焦，逐步將斜風道蓋住后開始排焦，斜風道蓋起之前通過裝焦控制T6升溫速度，第一孔裝焦應接1/4罐，約7噸，后根據(jù)T6溫度逐漸增加裝焦量。因焦炭復燃造成干熄爐下部溫度上升，為保護風帽及十字風道安全，在開啟風機后沒有立即排焦，待T3溫度下降至250時開始排焦。整個檢修過程，T5溫度最低達到500，升溫升壓過程主要參考T6溫度變化，我廠在升溫時按T6小于600時按30/h升溫，T6在600至700之間時按40/h升溫，T6大于700時按照50/h升溫，通過排焦量控制T6升溫速度。本次T6升溫曲線如下

13、：T6升溫曲線（圖15）我廠采用變頻振動給料器，排焦量無法設定較小值，只能采用間接性排焦控制T6升高速度。T6小于550時空導無法開啟，循環(huán)氣體中CO、H2含量極高，需沖入大量氮氣稀釋，我廠受氮氣供應量低影響，13日0點至上午9點，氮氣流量降低至400m3/h，CO含量太高（超15%），只能采用停排焦或開爐蓋方法降低，間斷性排焦造成T6波動較大，T6升溫緩慢。13日上午9點開始氮氣流量恢復1000m3/h以上，CO得以控制，開始連續(xù)排焦。2.4.3、鍋爐升壓。在鍋爐升壓過程中，可根據(jù)蒸汽產(chǎn)量、外供需要及汽輪機暖管情況，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、事故處理過程中的不足及注意事項3.1、本次事故受經(jīng)驗不足影響，判斷時間較長，延誤處理時機；3.2、降溫降壓階段，停排焦后風量過大造成預存室壓力波動較大；3.3、停風機時T6溫度較高（約330），停風機過早，是干熄爐內焦炭后期復燃的主要原因；3.4、受氮氣流量低影響，后期升溫階段T6升溫緩慢；3.5、因鍋爐底部焦粉堆積嚴重，造成出現(xiàn)漏水后打開底部排污沒能立即流水；3.6、二次除塵器未能及時放空，在投產(chǎn)