当前位置:首页 >> 电力/水利 >>

山东潍焦集团140th干熄焦锅炉省煤器爆管处理


山东潍焦集团 140t/h 干熄焦锅炉省煤器爆管处理
刘松松 赵将奎 李富亮
山东潍焦集团焦化厂 内容摘要:山东潍焦集团 140/h 干熄焦于 2011 年 10 月 20 日投产,在运行 2 年零 1 个月后第一次出现锅炉爆管问题,本次锅炉爆管为省煤器管道, 第七列管出现漏点,第八列管道冲刷磨损严重,检修方法是将受损严重的两列炉管从集箱焊接处切断后盲死,本次

处理按降温降压、锅 炉检修、升温升压步骤进行,全程处理耗时约 3 天零 22 小时。 关键词:干熄焦;爆管;省煤器;CO;H2。

1、爆管事故的判断
山东潍焦集团 140t/h 干熄焦于 2013 年 12 月 9 日判断出现锅炉爆管事故, 现将具体事故表征及处理 方法介绍如下: 2013 年 12 月 9 日上午 7 点 40 分开始, 循环气体 H2 含量出现波动, 且每装焦一次, H2 含量波动一次, 因在以往生产时遇到过类似情况,初步判断原因有两个:第一,焦炉焦生,造成生焦在干熄炉内继续挥发 煤气,H2 含量变化;第二,因焦炉焦侧摘门时出现塌焦,处理时将塌焦用水浇灭后装入干熄罐内,湿焦装 入干熄炉造成 H2 含量波动。在出现问题后,立即到焦炉生产现场检查,发现焦炉均不存在以上两种问题, 焦炭成熟情况良好,焦侧塌焦问题几乎没有,固将以上情况排除。

爆管初期循环气体 H2 含量波动(图 1)

1.1、本次锅炉爆管初期有以下特点: 1.1.1、锅炉上水量波动不明显,在 H2 含量出现波动前,锅炉上水量保持在 65t/h,较爆管时相比没太大 变化;

爆管前后上水量变化(图 2)

1

1.1.2、锅炉系统阻力变化较小,爆管发生时锅炉入口压力变化无明显变化;

爆管前后锅炉入口压力变化(图 3)

1.1.3、在锅炉各层未能听见较大异响; 1.1.4、爆管初期锅炉底部无积水现象,将热电阻芯拔出发现表面有水渍; 1.1.5、将风机出口压力取压管的放空管打开,有潮气冒出; 1.1.6、环境除尘风机进口膨胀节在 9 日下午 14 时左右开始滴水,检查副省煤器放散有少量水汽冒出,随 机停止除尘风机,断定锅炉爆管;

2、爆管事故处理
本次爆管事故处理步骤具体如下:

停止装焦
9日 14:00

停止排焦
9日 21:30

降温降压

停循环风机
10 日 16:05

炉管焊补
11 日 13:00

停泵、 放水

人员进炉检查
11 日 8:00

锅炉降温

锅炉开人孔
10 日 16:25

锅炉打压
11 日 20:30

封人孔

开循环风机
11 日 22:00

降 T3、T4

开始装焦
11 日 23:00

降 T3、T4 发电并网
13 日 18:00

升温升压

开空导
13 日 12:00

升温升压

开始排焦
12 日 9:40

事故处理步骤(图 4)

2

我厂干熄焦省煤器爆管事故从确认事故发生到干熄炉正常装焦,历时约 3 天零 22 小时,本次事故处 理分四阶段进行,分别为:干熄炉、锅炉降温降压期、锅炉通风降温期、锅炉检查检修期、干熄炉、锅炉 升温升压期:

2.1、干熄炉、锅炉降温降压期。 (2013 年 12 月 9 日下午 14 时至 10 日下午 16 时,约 26 个小时)
在判断出现锅炉爆管问题后,立即停止装焦,停止环境除尘风机,打开除尘管道低处疏水阀和除尘总 管检修孔,干熄炉、锅炉开始降温降压,降温幅度 T6 大于 700℃时按照 50℃/h 降温,T6 在 600℃至 700℃ 之间时按 40℃/h 降温,T6 小于 600℃时按 30℃/h 降温。前期(T6 大于 650℃)降温主要通过排焦控制, 后期(T6 小于 650℃)降温主要通过循环风量控制。 因停止装焦时干熄炉内料位约 11 米(斜风道上部料位约 6.5 米) ,开始计划将料位控制在 8 米时停止 排焦,考虑到焦炭在斜风道以上会造成后期 T6 温度下降缓慢,在晚上 21 点 30 分重新开启排焦,22 点 40 分停止排焦,料位约 6.1 米,露出斜风道约 40 公分,故在趋势图中 21 点 30 分至 22 点 40 分 T6 有上涨趋 势。 T6 温度小于 550℃时关闭空导,开启循环风机前后充氮。在 T6 温度达到 370℃时为确认热电偶准确性 更换新热电偶,所以在趋势中出现波动。 T6 温度达到 450℃时,因循环气体温度降低,炉管泄漏处水不再以气体形态存在与循环系统中,锅炉 底部开始出现大量积水,副省煤器放散处蒸汽量明显减少。 T6 温度达到 300℃时停循环风机,打开 1DC 紧急放散(停风机前将锅炉给水泵连锁解除,以免给水泵 连锁停泵) 。

T6 降温曲线(图 5)

锅炉在发电解裂后根据生产实际需要,蒸汽适当外供,汽包压力最高按 0.1Mpa/min 降低,外供蒸汽 小于 5t/h 时,停止蒸汽外供,关闭主蒸汽切断阀,开启主蒸汽放散阀控制降压速度。根据蒸汽产量调整 锅炉加药量。

2.2、锅炉通风降温期。 (10 日下午 16 时至 11 日上午 8 时,约 16 个小时)
停循环风机后,适当将炉盖提起,安排维修人员将锅炉检修人孔从上向下逐步打开,保持通凉风。 通风期间,为使锅炉内温度加速下降,采取锅炉套水降温,开启锅炉各管道排污,锅炉上水量保持约 15t/h,保持汽包液位稳定。

2.3、锅炉检查检修期。 (11 日上午 8 时至晚上 22 时,约 14 小时)
在经过中夜班约 16 小时降温后,锅炉内部温度降低至 40℃以下,人员可以在炉内长时间停留,人员
3

进入前首先用便携式 CO、O2 报警仪检测内部气体含量,CO、O2 含量达到安全范围时人员方可进入,人员在 炉内停留期间必须携带报警仪,发现报警立即撤出。 2.3.1、漏点检查 检修人员进入炉内后发现省煤器管道有两处漏点。具体如下(图 6—8) :

停泵前省煤器管道泄漏情况(图 6)

破损省煤器炉管(图 7)

破损省煤器炉管(图 8)

4

2.3.2、检修方案的制定及实施 经检查发现,本次锅炉管道泄漏点为省煤器第七列的第二、三排管,因高压水冲击,对漏水管道附近 的第八列第二排炉管冲刷严重,经测量最薄处厚度仅为 2.5mm(原管壁厚 4.5mm) 。经锅炉厂家及维修人员 讨论,决定将锅炉汽包和省煤器水放空后,将漏水的第七列炉管及磨损严重的第八列炉管切断盲堵。将省 煤器进出口集箱对应的第七八列管道的进出口切断,用堵头采用氩弧焊将集箱端管道堵住。 破损炉管内径 29mm,加工如下(图 9)堵头将其堵死,堵头材质 Q245 优先,也可使用 Q235 钢材代 替。

29mm

炉管

38mm

28mm

堵头

16mm

20mm
将堵头按箭头方向堵入管道内,用氩弧焊工艺将堵头锥面全部焊死。 (图 9)

10mm

2.3.3、锅炉打压实验

汽包打压曲线(图 10)

为检验焊补质量,确保锅炉内部管道无漏点,锅炉在检修完成后必须进行打压实验,打压实验分锅炉 上水、锅炉升压、管道检查、锅炉降压、锅炉放水五个过程,用时约 3 小时。 2.3.3.1、锅炉上水:关闭主蒸汽放散手阀、电动阀、锅炉各排污阀,打开汽包、一次过热器、二次过热 器放空管,开启锅炉给水泵,对汽包、省煤器、过热器等上水,上水量控制在 20t/h 左右,等汽包放空管、 一次过热放空管开始冒水时关闭放空管,并将上水量降低至 10t/h 以内,待二次过热放空冒水时将其缓慢 关闭; 2.3.3.2、锅炉升压:同时微开主蒸汽疏水管道,观察汽包压力变化情况,通过控制主蒸汽疏水管道开度
5

控制汽包压力上升或下降速度,打压汽包压力按 0.2—0.3Mpa/min 升高; 2.3.3.3、管道检查:本次打压实验在汽包压力升至 8Mpa 时进炉检查未发现新怎增漏点,焊补处无渗水现 象,打压最终将压力升高至约 9.1Mpa,较生产实际压力相近; 2.3.3.4、锅炉降压:升压结束,检查无问题后,锅炉开始降压操作,通过控制主蒸汽疏水阀开度控制汽 包压力下降速度,降压过程汽包压力按 0.2—0.3Mpa/min 下降; 2.3.3.5、锅炉放水:降压结束后,将主蒸汽疏水管道、一次过热疏水管道、二次过热疏水管道全部打开, 将过热器内及主蒸汽管道内水全部放空,打开水冷壁管道使汽包液位降低至-100mm 左右(放水时需将汽包 放空、主蒸汽放散阀打开,以免产生真空造成下水不畅) ;

2.4、干熄炉锅炉升温升压期。 (11 日 22 时至 13 日 12 时,约 38 小时)
2.4.1、降 T3、T4 温度 因前期降温时间降温时间较短,我厂干熄炉内焦炭在停风机约 8 小时后出现复燃现象,复燃部位主要 集中在干熄炉内南侧,且直接造成红焦下移,T3、T4 对应的 1 号点、4 号点温度上升,如下图:

T3 温度 1 号点 96 小时变化趋势(图 11)

T3 温度 4 号点 96 小时变化趋势(图 12)

T4 温度 1 号点 96 小时变化趋势(图 13)

6

T4 温度 4 号点 96 小时变化趋势(图 14)

2.4.2、升 T6 温度。 开启风机后,当循环气体 O2 含量降低至 5%以下时,开始开始装焦,逐步将斜风道盖住后开始排焦,斜 风道盖起之前通过装焦控制 T6 升温速度,第一孔装焦应接 1/4 罐,约 7 吨,后根据 T6 温度逐渐增加装焦 量。 因焦炭复燃造成干熄炉下部温度上升,为保护风帽及十字风道安全,在开启风机后没有立即排焦, 待 T3 温度下降至 250℃时开始排焦。 整个检修过程,T5 温度最低达到 500℃,升温升压过程主要参考 T6 温度变化,我厂在升温时按 T6 小于 600℃时按 30℃/h 升温,T6 在 600℃至 700℃之间时按 40℃/h 升温,T6 大于 700℃时按照 50℃/h 升 温,通过排焦量控制 T6 升温速度。本次 T6 升温曲线如下:

T6 升温曲线(图 15)

我厂采用变频振动给料器,排焦量无法设定较小值,只能采用间接性排焦控制 T6 升高速度。T6 小 于 550℃时空导无法开启,循环气体中 CO、H2 含量极高,需冲入大量氮气稀释,我厂受氮气供应量低影响, 3 13 日 0 点至上午 9 点,氮气流量降低至 400m /h,CO 含量太高(超 15%) ,只能采用停排焦或开炉盖方法降 3 低,间断性排焦造成 T6 波动较大,T6 升温缓慢。13 日上午 9 点开始氮气流量恢复 1000m /h 以上,CO 得 以控制,开始连续排焦。 2.4.3、锅炉升压。 在锅炉升压过程中,可根据蒸汽产量、外供需要及汽轮机暖管情况,保持汽包压力稳定上升,汽包最 大升压速度控制在 0.1Mpa/3 分钟。

3、事故处理过程中的不足及注意事项
3.1、本次事故受经验不足影响,判断时间较长,延误处理时机; 3.2、降温降压阶段,停排焦后风量过大造成预存室压力波动较大;
7

3.3、停风机时 T6 温度较高(约 330℃) ,停风机过早,是干熄炉内焦炭后期复燃的主要原因; 3.4、受氮气流量低影响,后期升温阶段 T6 升温缓慢; 3.5、因锅炉底部焦粉堆积严重,造成出现漏水后打开底部排污没能立即流水; 3.6、二次除尘器未能及时放空,在投产后出现下灰不畅问题,我厂二次除尘内湿灰主要在锥形仓下的竖 管内,疏通后恢复正常排灰; 3.7、我厂在开始排焦时直接投用自动排焦,造成旋转密封阀卡焦炭,处理时发现排出的焦炭粒度小,分 析原因应为焦炭经长时间挤压,底部焦炭变碎,在打开干熄炉底部闸板阀时,大量碎小焦炭流入振动给料 器内,在排焦时容易出现焦炭挤带问题,因此排焦初期应采用现场操作排焦,以便及时观察排焦情况; 3.8、升温装焦时不能太快,干熄炉内焦炭料位缓慢升高,避免 T5 升温过快。

8


相关文章:
干熄焦运行情况分析
160th干熄焦工程介绍 95页 1财富值 干熄焦发电机运行...山东潍焦集团 140t/h 干熄焦运行情况分析 (2011 年...锅炉除盐 水温度波动较大,造成副省煤器换热效果不...
探索具有潍焦特色的转型发展之路
组建了山东潍焦集团工程技术有限公司, 致力于干熄焦、 废水深度处理、 生产余热回收等化工前沿技术的开发与应用, 实现了企业由“生产利润”向“服务利润”的转型...
更多相关标签:
省煤器 | 省煤器推荐盈华节能 | 低低温省煤器 | 锅炉省煤器 | 省煤器的作用 | 锅炉省煤器的作用 | 省煤器图 | 低低温省煤器原理 |