吹风气过热器爆管的原因分析及整改措施

梁明超

（山西兰花科创田悦化肥分公司，山西阳城 048102）

笔者工作过的某化工公司是一家年产80kt合成氨、130kt尿素的化肥生产企业。该公司为达到提高经济效益和改善厂区环境的目的，于2005年9月初新建成一套造气吹风气余热回收装置，采用φ6000mm燃烧炉配Q62／890—20—2.45／280型余锅机组回收余热流程，并于同年9月15日在烘、煮炉结束后一次投运成功。

1 存在的问题

该装置运行半年之后，操作工在巡检时听见蒸汽过热器的烟道底部内有蒸汽喷出的响声，于是车间领导决定立即停炉进行检查，发现是由于蒸汽从过热器换热管的破裂处喷出所致，随即将破裂的换热管用堵头堵死后又重新投入运行。可是，好景不长，半年后停炉时进入烟道检查，又发现蒸汽过热器的换热管有破裂及断管现象，且破裂的管数比第一次多。从检查的情况可以看出，所断的换热管材质明显变差且十分脆弱，如果继续采取堵管的处理方法，则势必会减小换热面积，导致蒸汽流动阻力增大。为了使吹风气回收装置能够正常运行，不得不更换蒸汽过热器的全部换热管，但运行半年后又开始出现断管现象。

2 原因分析

（1）经过仔细查找，发现从余热锅炉上锅筒出来的蒸汽管道接在了蒸汽过热器的高温集箱上，而出系统的蒸汽管道却接在了蒸汽过热器的低温集箱上。按照设计要求，高温烟气是从过热器的高温集箱向低温集箱方向流动的，也就是说，从上锅筒出来的饱和蒸汽应先进入过热器的低温集箱，再经换热管后流入高温集箱，变成过热蒸汽，从而达到提高蒸汽温度的目的。如果把管道接反，则势必会造成蒸汽先进入高温集箱，再经换热管流入低温集箱后送出系统，那么，蒸汽在由高温集箱流入低温集箱后温度必然会降低，导致蒸汽中的水滴积附在换热管的管壁上，形成盐垢，运行时间愈长，盐垢愈厚，则管壁会因超温而爆管或破裂。所以，管道安装错误是造成过热器爆管的主要原因。

（2）蒸汽过热器的集箱上没有接入外来蒸汽管是造成爆管的又一个原因。因为在吹风气回收装置原始开车或正常升温时，蒸汽过热器受热面的管子全靠蒸汽冷却，而此时吹风气回收装置并没有自产蒸汽，故造成换热管烧坏，导致发生爆管。

（3）蒸汽过热器的集箱上没有接入反冲洗脱盐水管也是造成爆管的原因之一。因为蒸汽过热器在使用一段时间后，其蒸汽进口管段会因饱和蒸汽携带的少量水滴蒸发而结盐垢，运行时间愈长，盐垢会愈厚，热阻也会愈大。如果不及时用脱盐水对过热器进行反冲洗，将盐垢溶解清除，就不能恢复其传热性能，导致管壁因超温而爆管。

（4）由于吹风气携带的煤灰较多，而进入燃烧炉前的吹风气总管上没有设置旋风除尘器，致使吹风气中的煤灰在燃烧炉内燃烧后变成飞灰，在很大程度上磨损了蒸汽过热器的换热管管壁，导致管壁减薄，使其承受压力下降，从而造成换热管破裂。

3 整改措施

（1）将蒸汽过热器的进口蒸汽管道及出口蒸汽管道全部拆除，按照设计图纸重新安装，让从余热锅炉出来的饱和蒸汽先进入低温集箱，经换热管后进入高温集箱，再送出系统。

（2）在蒸汽过热器的低温集箱上接一根φ89mm的外来中压蒸汽管道，一方面，在系统正常升温时，能够通入外来蒸汽对过热器的换热管进行冷却；另一方面，当过热蒸汽温度超标（设计过热蒸汽温度不超过280℃）时，也可通入外来蒸汽进行降温，便于将蒸汽温度控制在指标之内，不会因温度超标而烧坏换热管。

（3）在蒸汽过热器的高温集箱上接一根φ25mm的反冲洗脱盐水管，每月小修停炉后用脱盐水反冲洗蒸汽过热器，反冲洗后的脱盐水从低温集箱上的放空管喷出，这样，可以将换热管上积附的盐垢溶解清除，恢复其传热性能，从而能够避免爆管现象的发生。

（4）针对造气吹风气携带煤灰较多的现象，在进燃烧炉前的吹风气总管上安装了一台旋风除尘器，使入燃烧炉的吹风气能够进行二次除尘，从而大大减少飞灰对各换热管的磨损，相应延长了设备的使用寿命，为系统的稳定运行奠定坚实的基础。

4 结 语

自从该公司从上述四个方面对系统进行整改后，蒸汽过热器再没有出现过爆管现象，确保了吹风气回收装置的正常运行，为企业的节能降耗和环境保护起到了重要作用。