干熄焦副省煤器烧熔分析及预防措施.doc

干熄焦副省煤器烧熔分析及预防措施黄海龙1,2（1. 华北理工大学 冶金学院，河北 唐山 063009， 2. 迁安中化煤化工有限责任公司，河北 唐山 063009） 摘要：本文对干熄焦系统中副省煤器烧熔故障进行了详细的分析，对管道烧熔物成分、FeS产生原因、FeS自然原因进行剖析，同时结合现场的实际运行工况，提出了避免事故发生的预防措施，对干熄焦副省煤器的安全运行，特别是年修升、降温期间的安全运行具有重要的指导意见。关键字：干熄焦、副省煤器、烧熔、年修降温一、 副省煤器在干熄焦系统的位置及作用副省煤器位于干熄炉入口处，在干熄焦系统中主要起到2个作用。其一降低干熄炉入口温度，一般情况下副省煤器将循环气体温度由160-180降至120-140。其二提高除氧器进水温度的作用，同时将进水温度由60摄氏度升至85左右。二、 故障经过：2013年1月5日0:00 1#干熄焦系统开始年修前的降温降压操作，1月6日10:00 T2温度达到100，11:56分停除氧器给水泵， 1#副省煤器开始放水作业，13:00左右副省煤器内水基本放空。11:00 T5温度达到400，降温进入第二阶段，由导入空气量及循环风量进行控制。1月8日根据降温需要开始陆续打开各人孔，1月9日对1#副省煤器进行开人孔检查，发现管道多处烧流，成钟乳石形状物体。三、 管道烧熔物成分分析：管道烧熔物化验成分分析如下表：试样名称检验项目（%）TFeClSiO2CaOMgOSAl2O3管道烧熔物51.010.0860.680.240.380.50.33四、 操作存在的不同本次1#炉年修降温与以往不同处：由于冬季温度较低，为防止各处管道结冰，副省煤器提前放水，T2温度达到100之后副省煤器开始放水，利用循环气体热量将副省煤器内残留水分烘干。 正常情况下要等系统降温结束再进行放水，本次属于提前放水。原因分析五、 原因分析根据运行数据显示：放水后1月7日1:30 T2温度有一个明显的升温过程，最高点2:51分165。由下图可以看出在T2温度升高期间风机出口温度（副省进口温度）没有明显变化；循环风量一直在8.5万m3/h -9万m3/h万之间波动，因此T2温度的变化不是由风机出口温度、循环风量变化引起的。在T2温度升高至降低的过程中，系统数据显示旁通流量从0最大升至2.9万m3/h，但是实际旁通流量阀一致处于关闭状态。流量变化引起压力的变化，而此处流量变化又与T2温度变化相吻合，判断应为FeS自燃放热、燃烧过程中此处压力发生变化，从而使得流量变化。在副省煤器管道外壁除尘灰与硫化物的混合物，经化验室化验其硫含量达到12.39%。结合迁钢化验结果及粉尘的硫含量较高，T2温度波动较大，管道烧熔严重，判断应为FeS自燃放热，造成副省煤器里面的焦粉及管道附着物燃烧，放出大量的热，管道被烧熔。从现场来看，副省煤器管道被烧熔的部位位于副省煤器正对干熄炉旁通流量管、预存段调节管道下，为了控制T6温度，干熄车间长期开着旁通，由于重力作用此处的焦粉沉积较多，同时1#干熄二过炉管6次爆管，锅炉爆管过程中循环系统内会充斥大量水蒸汽、粉尘，水蒸汽在旁通、预存段压力调节管路处大量凝结成水，凝结水沿管壁落在副省煤器上并向下流动。粉尘在水的作用下不断黏粘在副省煤器管壁上，使得管路间的空隙变小甚至完全堵住。所以旁通管道口下可燃物较多，燃烧起来时间要长，释放热量要多，因此管道烧熔主要发生在这里。2月26日处理2#干熄炉省煤器漏点时，对2#炉副省煤器进行了检查，发现也是旁通下边积灰较多（已经组织清理），同时发现副省管道外壁有不明结晶物，经化验室化验分析，外观黄色、有结晶态的粉末及白色层、浅黄色层附着的块状物中均含有铵根离子、硫酸根离子、少量铁离子、单质硫。1月6日11:00 T5温度达到400，降温进入第二阶段，用循环气体及导入空气进行降温。循环系统内气体由运行时的惰性气体转换为空气，为硫化亚铁自燃提供了外部条件。由于副省煤器内水全部放空，循环风量在此处的流量又偏低，硫化亚铁在与空气接触后自热过程所释放的热量不能及时带走，造成温度升高加速周围硫化亚铁的氧化，形成连锁反应，使得局部热量积累，温度不断升高，造成硫化亚铁自燃。由于副省中存在除尘灰，它在硫化亚铁自燃产生的热量下也会迅速燃烧，放出更多的热量。因此在氧化亚铁与除尘灰的双重燃烧作用下，副省煤器管在高温条件下逐步熔化，形成钟乳石状物体。因此FeS自燃只是起一个引燃焦粉的作用，管道烧熔主要是被大量焦粉燃烧释放的热量所融化。六、事故预防措施：硫化亚铁的存在、与空气中的氧接触、一定的温度，是硫化亚铁在设备检修中发生自燃的三个要素。在设备检修中为了预防硫化亚铁自燃事故发生，至少要消除其中之一要素。1、年修降温不再将副省煤器内水提前放空，待停炉后再进行放水。2、检修期间，特别是在气温较高的环境下，必须加强对检修现场的巡查，发现硫化亚铁自燃，应及时处理。3、年修停炉后对副省煤器管进行清理，确保将管外杂物、积灰清理干净。4、定期对预存段压力、旁通流量管道进行粉尘及杂物排放。参考文献1赵雪娥,蒋军成,张明广,龚红卫.自然环境条件下硫化铁自燃的影响因素J.石油化工高等学校学报,2006,03:68-71.2赵晓芬.硫化亚铁热自燃氧化动力学实验研究D.武汉理工大学,2013. 3赵雪娥,蒋军成.自然环境条件下硫化铁的自燃倾向性J.辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2008,03:475-477. 4王金宏