摘要：干熄焦锅炉在干熄焦过程中，能起到剩余烧化能量的回收，对产生的蒸汽进行二次利用以及冷却循环气使用等主要生产作用。其中，作为干熄焦系统最重要的组成部分之一，锅炉管的安全性能直接关系到干熄焦生产的正常运行，以及事关干熄焦设备中维护检修人员的人身安全。因此，本文从干熄焦生产中锅炉爆管的原因入手，研究探讨干熄焦生产中预防锅炉爆管出现的方法。
Abstract: in the process of CDQ, the CDQ boiler can recover the residual burning energy, reuse the generated steam and use the cooling circulating gas. Among them, as one of the most important components of CDQ system, the safety performance of boiler tube is directly related to the normal operation of CDQ production and the personal safety of maintenance personnel in CDQ equipment. Therefore, starting with the causes of boiler tube explosion in CDQ production, this paper studies and discusses the methods to prevent boiler tube explosion in CDQ production.
Key words: CDQ; Boiler tube explosion; Prevention strategy
关键词：干熄焦；锅炉爆管；预防策略
引言：干熄焦锅炉和特种锅炉一样，有其独特的性能。这主要原因是其炉管不仅暴露在热空气中，还受到焦炭粉尘颗粒的侵蚀和磨损，从而增加了对炉管材料的要求。此外，干熄焦生产还必须充分保证锅炉给水系统和水循环系统的可靠性，防止锅炉火灾损坏锅炉管，必须遵守锅炉和空气循环系统的阻塞条件，以确保能够安全阻塞。如果锅炉管破裂并开始泄漏，循环气体中的 H2 含量会暴涨，如果控制不当，就会发生爆炸，因此，操作员必须注意锅炉管是否有破损的征兆，如果锅炉管损坏和泄漏，必须在锅炉管损坏后立即进行特殊处理。如果锅炉内循环的气体发生爆炸，首先要打开防爆口，以免损坏锅炉管，此外，针对锅炉运行过程中出现裂纹的锅炉管会带来严重的安全隐患，必须采取预防和检测措施。
一、干熄焦生产中锅炉爆管的原因
运行时锅炉换热器表面的水冷壁管、对流管和省煤器管称为锅炉爆管。由于过热、磨损和腐蚀等多种因素相互作用，引起管道破裂，锅炉热水耗尽，导致锅炉工作不正常。经研究，锅炉爆管主要有以下原因。
（一）第一个原因是锅炉供水水质不稳定，水处理形式有缺陷，污水处理不按既定标准进行，管道内壁不合格，管道环境被污染或者出现生锈情况。一般这些主要原因是一些锅炉吸水，其最大底物硬度为 5 mmol/L，适用于富含硫和铁的硬水，如果水处理不当就会容易导致爆管，需要强制停炉检修，对生产和使用寿命造成相当大的损害和影响。
（二）在锅炉管的制造，装配和维修过程中，焊缝处会出现应力集中和机械损伤，以及这些应力集中和机械磨损的重要区域的管子破裂，锅炉故障使其难以满足生产和运营要求。
（三）在锅炉安装或维修过程中，污染物会进入管道，堵塞管道，阻塞水流通过或完全破坏管道。甚至，管道水垢可能会从内壁脱落并在维护不足的情况下停止水循环。此外，如果锅炉运行时水位过低，会造成水循环不足，之后局部管道温度过高，导致管道变形甚至开裂。
（四）在规划和安装燃油、燃气或燃煤锅炉时，可能会出现喷嘴角度调整不正确以及锅炉某些管子过热的情况，不正确地打开或关闭管道会导致冷空气吹到烤箱管周围，导致管膨胀和收缩过快或过于频繁，从而产生危险的压力。此外，如果炉膛和燃烧室隔板损坏，燃烧气体被分流，则容易导致来自局部炉管的热量集中燃烧。
（五）干熄焦管道可能出现管道腐蚀，设备老化，从而引起爆管出现。这种情况一般发生在加热头表面的省煤器管中，原因是排气温度过低或给水温度过低，导致了管道酸腐蚀。
（六）局部烟雾率过高，地热管在安装、维修时，地热管的坡度、排地热管与炉墙的距离不符合结构要求，有时在排管与炉壁之间形成局部烟道，或局部铺设管，污染受热面上的管和桥，导致局部发烟非常快，造成该部位管磨损和过热。
（七）由于设计疏忽，炉墙垫片没有按设计要求拧紧，漏风时产生涡流现象。在这种情况下，可能会出现管道局部过热或受热不均，以及漏气、废气流量增加和受热喷嘴表面损坏的问题。
（八）管道内运营的高温过高也是造成锅炉爆管的原因之一，管子的过热有可能是因为管子完好程度恶化，这种恶化是机械性的，会使得壁炉可能会受到环境影响而损坏。一旦锅炉负荷突然变化、火焰位置不佳、一次和二次空气吹扫的壁降管和快速炉冷却出现故障，都会为锅炉爆管留下隐患。
（九）锅炉供暖管网或回汽管网中被二氧化碳或氧气腐蚀。锅炉回水系统同时储存氧气和二氧化碳，加剧了系统钢管网络的腐蚀，使水呈微酸性，致使管道保护膜损坏。随着碳钢设备和加热系统中氧气含量的升高，会产生大小溃疡，从而加速腐蚀，这会使回水和冷凝液的颜色变成黄色、红色甚至酱油色，铁离子含量高，会刺破钢管。常见的蒸汽和冷凝水管线会腐蚀、刺破和泄漏，这也是一些新型碳钢锅炉管的使用寿命为4-5年的原因。因此，这意味着冷凝水管线必须每 4 到 5 年更换一次。如果锅炉回水中的铁含量过高，锅炉水中不仅会出现常见的冒红色水现象，而且氧化铁沉积物下也会发生腐蚀。此外，在这过程中磷酸盐水垢在锅炉中迅速积聚，这是氧化铁皮的导热能力很低，氧化铁皮层的传热效率与炉管的传热效率相差很大，这使得传热非常困难，造成传热局部表面温度过高，降低了金属的强度，降低了锅炉的安全性，并导致管道变形和断裂。
二、应对干熄焦生产中锅炉爆管的处理方法
（一）首先，必须停止充电、通风和风扇以避免积聚灰尘，降低锅炉汽包内的压力。如果压力超过5.0MPa，可相应提高减压速度，每 0.3 兆帕/分钟减压至 5.0 兆帕，并在正常减压速率的基础上降低压力以减少泄漏。向循环气中通入N2，降低循环气中H2等易燃成分的浓度。一般来说，要调节进风口，需要增加进风口的数量，控制循环气体的成分，如果锅炉入口压力为正，则先前储存的压力会进一步增加，如果燃气的成分继续增加，则可以打开炉盖释放压力，烤箱盖可以在 5 分钟后关闭。
（二）炉管损坏后，会在燃气循环系统内产生大量的高热蒸汽，这是气体循环系统可能运行受阻，干淬炉应急库内压力升高或波动剧烈。需要打开储罐调压阀，调节储罐压力，控制炉口火势。锅炉管损坏后，大量蒸汽从干式灭火器上吸管吸入下粉站，大大影响粉站效率，要及时关闭顶盖以收集干式灭火器中的粉末，逐渐减少循环风量，以此达到正常风量的70%。
（三）如果锅炉管损坏，锅炉底部积水，应打开锅炉底部和附加省煤器底部的排水阀排水，锅炉管的损坏使气体循环受阻碍，并且增加了循环气体中H2和CO的浓度，严重时可能影响锅炉系统的防爆口的打开。因此，操作人员和维护人员应远离防爆区域，以免受伤。如果之前储存的压力和燃气成分正常，就会安装红焦罐，将干式灭火器内的料位调整到料位下限，按照降温减压的过程进行降温。
（四）按照目前实际工况和锅炉炉管状况的对工艺运行参数进行调整，将汽包压力由5MPa降为4.5MP、锅炉入口温度由880℃降为830±10℃、主蒸汽温度由545℃降为520±5℃运行操作。其中，主节汽调节阀和减温水流量调节阀，可由相关工作人员按照实际工况对两个调节阀进行改造，将其调节到合理范围内（更换阀内件调节范围为：主节汽调节阀小于35t/h、减温水调节小于3t/h）。在炉管备件到货后由相关工作人员向公司汇报申请对锅炉二次过热器进行施工更换，并根据实际工况重新系统完整的修订干熄焦工艺技术规程。
三、干熄焦生产中锅炉爆管的预防策略
（一）如果管道损坏，应该先更换锅炉管，然后干洗省煤器、翅片蒸发器、光管蒸发器、水冷壁和汽包。省煤器、光管蒸发器、汽包水垢清洗，将14°斜管对着锅炉水前壁冲洗两次，如果清洗效果仍不充分，在这种情况下，局部线的内壁会残留一层约0.8mm的坚韧不平整层，无法清洗，这部分油管将在下次维修时完全更换。
（二）有必要改善系统中的水的质量，尤其是淡化过程中的水，集中解决混合层水质远高于正常值的问题，需要综合考虑进水水质合格，调查混层水质长重的原因。在确保树脂的质量和比例正确后，我们将重点寻找混合土壤结构和再生过程中的问题。混床再生反冲洗水和分层水使用运行时的混床进水流量，由于没有流量指示器，流量难以确定，水流反冲洗异常，而且再生层效果不是很好。由于混床再生作用较弱，采出水水质远超标准，平均输送时间仅为2天，考虑到上述情况，采用混床反洗再生工艺。
（三）提高运营管理和数据分析的效率
干熄焦生产锅炉技术必须严格操作控制，严格遵守定期采样和分析要求，必要时严格监控锅炉管理和卫生，确保锅炉水和蒸汽符合标准。如果发现异常，向车间报告并纠正，同时，测试结果和运行数据可以及时反映系统异常，从而增强数据分析。
（四）加强员工培训，提高操作人员绩效
为防止锅炉管意外破裂，需要聘请经验丰富的锅炉水处理工程师提供理论和实践培训，帮助水处理人员处理和纠正常见问题和故障。此外，还应该定期组织月度培训班，专门针对生产过程中的错误和异常情况进行分析，对受影响单位的紧急情况进行分析，不断提高操作人员的问题分析能力。
结束语
通过以上分析和改造，可以显著提高解决干熄焦生产锅炉爆管流程的完整性，有效解决锅炉稳定运行的问题，避免因频繁的块处理和维护停机造成的损失，节省设备更换和维修费用。通过交替运行和控制，达到设计指标，使循环气除尘效果和设备运行速度大大提高，减少干熄焦锅炉的磨损。锅炉安全是个不小的问题，锅炉安全运行事关生命和生产，必须严肃对待。
参考文献
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