锅炉低温过热器爆管事故检查与分析

2017-10-10葛星垣

科技与创新 2017年19期

关键词：除氧器过热器凝结水

葛星垣

（太原锅炉集团有限公司，山西太原030008）

锅炉低温过热器爆管事故检查与分析

葛星垣

（太原锅炉集团有限公司，山西太原030008）

氧腐蚀在锅炉运行中危害极大且具有隐蔽性。笔者从技术服务的实际案例出发，对氧腐蚀的形成机理、造成氧腐蚀的原因、产生的后果及处理措施等进行了阐释，希望能对企业锅炉产品的安全、稳定运行有所帮助。

锅炉；爆管；氧腐蚀；过热器

某公司2台TG-150/3.82-M型循环流化床锅炉，分别在投入运行2～3个月后发生低温过热器爆管停炉现象，对企业的安全生产和经济效益产生很大影响。我公司技术服务人员对其中一台锅炉进行了全面检查，并在爆管位置进行了现场取样，检查结果如下：①锅筒内部四壁布满铁红色Fe2O3附着物，如图1所示；②省煤器进、出口集箱检查，底部有大量的铁红色Fe2O3沉积物，如图2所示；③除氧器出口管道装设的溶解氧在线测量仪表显示，当水温为95.4℃时，溶解氧含量为376.9 μg/L，具体如图3所示。

图1 锅筒内部四壁铁红色Fe2O3附着物

图2 省煤器进、出口集箱底部铁红色Fe2O3沉积物

图3 溶解氧在线测量仪表显示情况

1 现象分析

请中科院山西煤化所对从低温过热器爆管位置取样的管内垢样进行了成分分析，结果显示：Fe2O3含量为72.91%，SiO2含量为18.31%，铁垢为垢样的主要成分。为进一步分析铁垢的来源，专门对锅炉水样进行了分析，结果显示：炉水、饱和蒸汽中Fe含量都严重超标。与电厂相关专业人员座谈了解，锅炉给水溶解氧长时间严重超标，其造成原因有以下2个：①大部分凝结水经冷渣机冷却水系统后进入热力除氧器，经过低温加热器的只占很少一部分，致使凝结水进入热力除氧器前温度仅有60多度，使热力除氧器温度长时间达不到工作温度，致使溶解氧严重超标；②空冷系统抽真空管上有多处漏点，使空气直接溶入凝结水。

2 爆管原因与结论意见

正常运行情况下，由于给水采取了除氧措施，水中氧含量很低。由于给水温度较高，少量的氧在给水管道中就已耗尽，不会对锅炉造成危害。但在除氧器运行不正常时，给水中溶氧量增加，就会对过热器、减温器、省煤器乃至锅筒造成严重氧腐蚀[1]。通过对爆管垢样物的成分分析和对锅炉给水溶解氧含量的测定，初步判断此次爆管事故原因为锅炉给水溶解氧引起的碳钢氧腐蚀。

其机理为：Fe＋1/2O2+H2O→Fe（OH）2，由于溶解氧的原因，Fe（OH）2会进一步被氧化为Fe（OH）3，随着温度、pH值、溶解氧含量等条件的不同，Fe（OH）3可转化为更复杂的腐蚀物，比如FeO、Fe2O3、Fe3O4等。这些腐蚀物会对金属管壁造成2种影响：①在碳钢金属表面形成直径不等的腐蚀坑陷；②由于饱和蒸汽中携带有氧化铁垢（Fe3O4），在经过低温过热器时氧化铁垢析出，堵塞过热器管排，管排长期超温造成爆管。

由此得出2台锅炉低温过热器爆管停炉事故的结论意见，即锅炉给水溶解氧长时间严重超标，造成锅炉介质侧管内金属表面腐蚀，腐蚀物（Fe3O4）堵塞管排造成爆管。结论意见：氧腐蚀。

3 处理措施

经总结，将处理措施概括为以下几点：①要求用户对过热器进行反冲洗后，再对锅炉重新煮炉、吹管，以去除炉内铁锈，使表面重新钝化；②对锅炉给水系统进行改造，将冷渣机冷却水管道从给水系统中解除，提高低温加热器出水温度，提高除氧器工作温度，确保除氧效果；③强化对给水溶解氧测量装置的监测并加装报警装置，严格控制给水溶解氧含量；④以后运行过程中加强对炉水、饱和蒸汽含铁量的化验与监控。