刺刀式廢熱 鍋爐爆管原因分析及改進(jìn)措施

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.comCHEMICALENGlNEERINGDESIGN化工設(shè)計(jì)2010，20(4)刺刀式廢熱鍋爐爆管原因分析及改進(jìn)措施陳程王征湯紅梅中石油吐哈油田分公司甲醇廠鄯善838202摘要找出廢熱鍋爐工況的熱負(fù)荷波動(dòng)、汽水系統(tǒng)中雜質(zhì)含量、磷酸鹽加入量和給水中溶解氧含量等影響因素，分析刺刀式廢鍋爆管的原因，提出改進(jìn)措施。關(guān)鍵詞廢熱鍋爐爆管技改1概述進(jìn)水箱某廠240k~a甲醇裝置是以天然氣為原料，小管板通過一段爐和二段爐的轉(zhuǎn)化反應(yīng)為合成工序提供汽水箱內(nèi)套管原料氣，合成粗甲醇經(jīng)三塔精餾后生產(chǎn)出合格產(chǎn)大管板品。轉(zhuǎn)化工序主要通過脫硫、蒸汽轉(zhuǎn)化、純氧二段爐反應(yīng)以及冷換

2、過程為合成工序提供合成原料外套管鞍庵氣，同時(shí)通過廢熱鍋爐(以下簡稱廢鍋)利用殼體高溫轉(zhuǎn)化工藝氣的高位熱能副產(chǎn)中壓蒸汽。耐熱襯里水夾套2廢熱鍋爐工藝氣該甲醇裝置采用的兩臺廢鍋(HX一2ooA／氣體分布器B)為刺刀式、立式安裝，并列布置。2．1廢鍋結(jié)構(gòu)廢鍋為雙管程刺刀式，采用直管立式換熱。圖1刺刀式廢鍋總體結(jié)構(gòu)圖管程由直徑為~25mm的內(nèi)管和~60mm的外管表1技術(shù)參數(shù)兩部分組成。內(nèi)管為通管，外管為單頭開放試管式，熱介質(zhì)的轉(zhuǎn)化工藝氣走殼程，汽水走管程。利用汽水換熱前后的密度差作廢鍋與汽包問汽水循環(huán)的動(dòng)力，結(jié)構(gòu)見圖1。2．2材質(zhì)殼體、上管板為16MnR；換熱外管、下管板為15CrMo

3、；折流擋板為Inconel601／0Crl8Nj；封頭為Q235一B；換熱內(nèi)管為2O鋼。管壓差波動(dòng)頻繁；汽水系統(tǒng)自然循環(huán)動(dòng)力突然降低，雜質(zhì)易在管束沉積等問題，技術(shù)人員曾先后2．3技術(shù)參數(shù)兩次檢查后發(fā)現(xiàn)，廢鍋的外管鼓泡變形或爆裂，廢鍋的相關(guān)技術(shù)參數(shù)見表1。局部膨脹變形；爆裂的外管有的是底部爆裂呈爆3爆管原因分析米花狀，有的是下部側(cè)壁爆裂，爆口呈菱形，各爆口邊緣厚度明顯變薄，個(gè)別的不到未爆管壁厚針對廢鍋熱負(fù)荷和系統(tǒng)壓力波動(dòng)大；廢鍋外陳程：工程師。1998年畢業(yè)于石油大學(xué)(華東)化學(xué)工程專業(yè)。一直從事甲醇生產(chǎn)工藝技術(shù)研究工作。聯(lián)系電話：(o995)8371954，E—mail：~ss

4、1212@sina．eom。學(xué)兔兔www.xuetutu.com陳程等刺刀式廢熱鍋爐爆管原因分析及改進(jìn)措施49的一半，爆口方向不一致；局部膨脹、鼓泡的方(2)在制氧裝置意外停車情況下，氧氣供向也不相同，但所有爆口、鼓泡、膨脹均在外管給突然中斷，主工藝系統(tǒng)壓力和溫度都出現(xiàn)大幅的下部，各爆口內(nèi)壁、鼓泡點(diǎn)內(nèi)壁、膨脹點(diǎn)內(nèi)壁頻繁波動(dòng)，而使廢鍋外管壓差急劇增大、外壁溫均有或硬或軟的灰色或淺黃色積垢。究其原因主度突降。要有以下幾點(diǎn)：(3)二段爐出口回收廢熱的兩臺廢鍋是并3．1機(jī)械雜質(zhì)在廢鍋外管底部沉積聯(lián)設(shè)計(jì)，而與之相連的轉(zhuǎn)化氣管線布置卻不對稱，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化氣在兩臺廢鍋中出現(xiàn)偏流，影響正(1)裝置

5、建成初期，由于沒有對轉(zhuǎn)化汽包和兩臺廢鍋進(jìn)行物理、化學(xué)清洗，遺留在設(shè)備管常汽水循環(huán)而使部分管束雜質(zhì)、水垢沉積，甚至道內(nèi)的雜質(zhì)相對較多。堵塞管束。(2)停車期間給水系統(tǒng)中的鐵銹等機(jī)械雜(4)在更換墊片時(shí)，作業(yè)人員為了便于對質(zhì)沖洗不徹底，使得上水工藝管線中的機(jī)械雜質(zhì)正，在廢鍋及其上升管、下降管墊片上均抹了大被帶人廢鍋汽水循環(huán)系統(tǒng)。量黃油。這些黃油在高溫下進(jìn)入汽水循環(huán)系統(tǒng)，(3)裝置運(yùn)行初期，由于廢鍋熱負(fù)荷較低，附著于廢鍋外壁與系統(tǒng)中的機(jī)械雜質(zhì)結(jié)成軟垢，汽水循環(huán)速率低，廢鍋中機(jī)械雜質(zhì)無法被汽水帶嚴(yán)重時(shí)直接堵塞內(nèi)外管間隙和內(nèi)管，使結(jié)垢處熱出而在底部沉積甚至結(jié)垢。阻過大或汽水循環(huán)受阻而超溫

6、超壓。(5)根據(jù)計(jì)算，該裝置的廢鍋管束不應(yīng)超3．2給水溶解氧濃度高過6m，否則會由于管束過長，循環(huán)受阻，雜質(zhì)廢鍋、二段爐水夾套冷卻采用軟化水冷卻，容易在管底部積存影響汽水循環(huán)，甚至堵塞循環(huán)冷卻回水與經(jīng)物理除氧的軟化水一起作為鍋爐給管路。但該廢鍋管束的實(shí)際長度為外管分別是水。在當(dāng)時(shí)工況下未經(jīng)物理除氧的夾套冷卻水約6．2m和6．8m，內(nèi)管分別是7．45m和8．05m。占實(shí)際鍋爐給水總量的32．63％，導(dǎo)致過量的聯(lián)胺(設(shè)計(jì)殘余聯(lián)胺濃度10～50ppm)化學(xué)除氧4改進(jìn)措施后鍋爐給水的含氧量仍高于設(shè)計(jì)值，給汽水設(shè)備，特別是高溫運(yùn)行的廢鍋造成腐蝕。4．1對水汽系統(tǒng)進(jìn)行物理化學(xué)清洗3．3爐水

7、水質(zhì)控制不力在停車檢修后開車前，對軟化水系統(tǒng)、鍋爐給水系統(tǒng)、水汽循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行物理沖洗，并進(jìn)行(1)加藥系統(tǒng)不合理使?fàn)t水除垢效果差。嚴(yán)格檢測，在沖洗合格后再建立液位。轉(zhuǎn)化工序兩臺汽包由1臺泵加藥，由于兩臺汽包加藥點(diǎn)處壓差較大，使兩臺汽包的爐水無法同時(shí)對軟化水系統(tǒng)進(jìn)行沖洗，通過分析檢測合格后，脫氧槽建立液位，然后啟動(dòng)鍋爐給水泵，爐都達(dá)到設(shè)計(jì)值(15mg／1)，導(dǎo)致雜質(zhì)在廢鍋內(nèi)的中心管出口和外環(huán)隙問聚集結(jié)垢。水不進(jìn)汽包，而是在進(jìn)入汽包前的鍋爐水線導(dǎo)淋進(jìn)行排放。(2)磷酸鹽加入量不準(zhǔn)確。操作中，磷酸