刺刀式废热 锅炉爆管原因分析及改进措施

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1、学兔兔www.xuetutu.comCHEMICALENGlNEERINGDESIGN化工设计2010，20(4)刺刀式废热锅炉爆管原因分析及改进措施陈程王征汤红梅中石油吐哈油田分公司甲醇厂鄯善838202摘要找出废热锅炉工况的热负荷波动、汽水系统中杂质含量、磷酸盐加入量和给水中溶解氧含量等影响因素，分析刺刀式废锅爆管的原因，提出改进措施。关键词废热锅炉爆管技改1概述进水箱某厂240k~a甲醇装置是以天然气为原料，小管板通过一段炉和二段炉的转化反应为合成工序提供汽水箱内套管原料气，合成粗甲醇经三塔精馏后生产出合格产大管板品。转化工序主要通过脱硫、蒸汽转化、纯氧二段炉反应以及冷换

2、过程为合成工序提供合成原料外套管鞍庵气，同时通过废热锅炉(以下简称废锅)利用壳体高温转化工艺气的高位热能副产中压蒸汽。耐热衬里水夹套2废热锅炉工艺气该甲醇装置采用的两台废锅(HX一2ooA／气体分布器B)为刺刀式、立式安装，并列布置。2．1废锅结构废锅为双管程刺刀式，采用直管立式换热。图1刺刀式废锅总体结构图管程由直径为~25mm的内管和~60mm的外管表1技术参数两部分组成。内管为通管，外管为单头开放试管式，热介质的转化工艺气走壳程，汽水走管程。利用汽水换热前后的密度差作废锅与汽包问汽水循环的动力，结构见图1。2．2材质壳体、上管板为16MnR；换热外管、下管板为15CrMo

3、；折流挡板为Inconel601／0Crl8Nj；封头为Q235一B；换热内管为2O钢。管压差波动频繁；汽水系统自然循环动力突然降低，杂质易在管束沉积等问题，技术人员曾先后2．3技术参数两次检查后发现，废锅的外管鼓泡变形或爆裂，废锅的相关技术参数见表1。局部膨胀变形；爆裂的外管有的是底部爆裂呈爆3爆管原因分析米花状，有的是下部侧壁爆裂，爆口呈菱形，各爆口边缘厚度明显变薄，个别的不到未爆管壁厚针对废锅热负荷和系统压力波动大；废锅外陈程：工程师。1998年毕业于石油大学(华东)化学工程专业。一直从事甲醇生产工艺技术研究工作。联系电话：(o995)8371954，E—mail：~ss

4、1212@sina．eom。学兔兔www.xuetutu.com陈程等刺刀式废热锅炉爆管原因分析及改进措施49的一半，爆口方向不一致；局部膨胀、鼓泡的方(2)在制氧装置意外停车情况下，氧气供向也不相同，但所有爆口、鼓泡、膨胀均在外管给突然中断，主工艺系统压力和温度都出现大幅的下部，各爆口内壁、鼓泡点内壁、膨胀点内壁频繁波动，而使废锅外管压差急剧增大、外壁温均有或硬或软的灰色或浅黄色积垢。究其原因主度突降。要有以下几点：(3)二段炉出口回收废热的两台废锅是并3．1机械杂质在废锅外管底部沉积联设计，而与之相连的转化气管线布置却不对称，导致转化气在两台废锅中出现偏流，影响正(1)装置

5、建成初期，由于没有对转化汽包和两台废锅进行物理、化学清洗，遗留在设备管常汽水循环而使部分管束杂质、水垢沉积，甚至道内的杂质相对较多。堵塞管束。(2)停车期间给水系统中的铁锈等机械杂(4)在更换垫片时，作业人员为了便于对质冲洗不彻底，使得上水工艺管线中的机械杂质正，在废锅及其上升管、下降管垫片上均抹了大被带人废锅汽水循环系统。量黄油。这些黄油在高温下进入汽水循环系统，(3)装置运行初期，由于废锅热负荷较低，附着于废锅外壁与系统中的机械杂质结成软垢，汽水循环速率低，废锅中机械杂质无法被汽水带严重时直接堵塞内外管间隙和内管，使结垢处热出而在底部沉积甚至结垢。阻过大或汽水循环受阻而超温

6、超压。(5)根据计算，该装置的废锅管束不应超3．2给水溶解氧浓度高过6m，否则会由于管束过长，循环受阻，杂质废锅、二段炉水夹套冷却采用软化水冷却，容易在管底部积存影响汽水循环，甚至堵塞循环冷却回水与经物理除氧的软化水一起作为锅炉给管路。但该废锅管束的实际长度为外管分别是水。在当时工况下未经物理除氧的夹套冷却水约6．2m和6．8m，内管分别是7．45m和8．05m。占实际锅炉给水总量的32．63％，导致过量的联胺(设计残余联胺浓度10～50ppm)化学除氧4改进措施后锅炉给水的含氧量仍高于设计值，给汽水设备，特别是高温运行的废锅造成腐蚀。4．1对水汽系统进行物理化学清洗3．3炉水

7、水质控制不力在停车检修后开车前，对软化水系统、锅炉给水系统、水汽循环系统进行物理冲洗，并进行(1)加药系统不合理使炉水除垢效果差。严格检测，在冲洗合格后再建立液位。转化工序两台汽包由1台泵加药，由于两台汽包加药点处压差较大，使两台汽包的炉水无法同时对软化水系统进行冲洗，通过分析检测合格后，脱氧槽建立液位，然后启动锅炉给水泵，炉都达到设计值(15mg／1)，导致杂质在废锅内的中心管出口和外环隙问聚集结垢。水不进汽包，而是在进入汽包前的锅炉水线导淋进行排放。(2)磷酸盐加入量不准确。操作中，磷酸