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干熄焦裝置一次除塵系統(tǒng)發(fā)生泄漏并導(dǎo)致?lián)p壞的原因分析

　　干法熄焦是近年來焦化行業(yè)推薦的一種環(huán)保，節(jié)能及有利于提高焦炭質(zhì)量的熄焦方式。本文針對(duì)干熄焦裝置一次除塵系統(tǒng)(英文簡稱1DC)發(fā)生泄漏并導(dǎo)致?lián)p壞的原因進(jìn)行分析和探討。

　　一次除塵器是利用重力除塵原理將循環(huán)氣體中的大顆粒焦粉進(jìn)行分離，主要是減少循環(huán)氣體中焦粉對(duì)鍋爐系統(tǒng)爐管(主要是二次過熱器管道)產(chǎn)生的沖刷磨損，達(dá)到保護(hù)鍋爐爐管的目的。一次除塵器系統(tǒng)主要包括一次除塵器本體、高溫膨脹節(jié)、雙岔溜槽、水冷套管、格式排灰閥、灰斗及一次除塵器本體上部設(shè)置的氣體緊急放散裝置。

　　1　 包鋼干熄焦裝置一次除塵器系統(tǒng)損壞現(xiàn)狀

　　1.1 雙岔溜槽部位燒損狀況

　　雙岔溜槽位于一次除塵器本體和四根水冷套管中部，是兩者之間的樞紐，雙岔溜槽內(nèi)部焊接有不銹鋼錨固爪，用以錨固隔熱燒注料和高鋁澆注料，從而保護(hù)溜槽殼體。一次除塵器系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后，雙岔溜槽處隔熱澆注料和高鋁澆注料不同程度的開始脫落，使溜槽外殼失去保護(hù)，導(dǎo)致殼體經(jīng)高溫灼燒后慢慢氧化剝蝕，進(jìn)一步使錨固爪開焊、脫落，從而堵塞水冷套管下端格式排灰閥，且隨著時(shí)間增長，外殼燒蝕面積越來越大，殼體越來越薄，直至燒穿形成漏洞。

　　1.2 水冷套管部位燒損狀況

　　一次除塵器本體下部雙岔溜槽連接有兩組四根水冷套管，每根水冷套管由三部分組成：內(nèi)筒和外筒通循環(huán)冷卻水，中間夾套用來冷卻并排出焦粉。四根水冷套管分別通過四個(gè)格式排灰閥與下部貯灰斗相連，貯灰斗下設(shè)置有一個(gè)格式排灰閥向刮板機(jī)排出焦粉。運(yùn)行一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)其中一根水冷套管下部格式排灰閥有濕灰排出，隨將該管循環(huán)冷卻水關(guān)閉，此現(xiàn)象消失，即初步斷定水冷套管發(fā)生泄漏。

　　1.3　一次除塵器本體法蘭泄漏燒損情況

　　一次除塵本體與雙岔溜槽之間用法蘭連接，法蘭之間用石墨盤根進(jìn)行密封，法蘭內(nèi)側(cè)鑲高溫澆注料，運(yùn)行一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)一次除塵器本體法蘭與殼體焊接處出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象，且法蘭間石墨盤根燒毀，致使法蘭之間形成大縫，導(dǎo)致空氣進(jìn)入系統(tǒng)。

　　1.4 高溫膨脹節(jié)處燒損情況

　　一次除塵器是通過兩個(gè)高溫膨脹節(jié)分別連接干熄爐與鍋爐，高溫膨脹節(jié)為波紋管式結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯由高溫澆注料澆注而成。通常狀況下，該膨脹節(jié)外部溫度低于150℃，可是巡檢過程中發(fā)現(xiàn)干熄爐連接處高溫膨脹節(jié)溫度逐漸升高，最高處達(dá)350℃，并且各部位溫度不一致，頂部溫度最高，底部最低，隨判定內(nèi)部澆注料按溫度變化梯度出現(xiàn)不同程度的脫落。

　　2 一次除塵系統(tǒng)損壞原因分析

　　一次除塵器系統(tǒng)位于干熄焦系統(tǒng)的負(fù)壓區(qū)段，因該區(qū)段泄漏致使大量空氣進(jìn)入系統(tǒng)，空氣中的氧氣與循環(huán)氣體中一氧化碳、氫氣、甲烷、焦粉等燃燒，產(chǎn)生大量的熱量，造成局部高溫，致使泄漏區(qū)澆注料脫落，殼體剝蝕，焊縫燒透。

　　C + O2 = CO2 ? Q放= 393 KJ/mol

　　2H2 +O2 = 2H2O Q放= 572 KJ/mol

　　CH4 + 2O2 = CO 2 + 2H2O Q放=890 KJ/mol

　　2CO+ O2 = 2CO2 Q放= 566KJ/mol

　　2.1 連接法蘭間泄漏

　　水冷套管與雙岔溜槽間法蘭，雙岔溜槽與一次除塵器本體間法蘭均采用石墨盤根密封。由于該區(qū)段系統(tǒng)處于負(fù)壓狀態(tài)，法蘭間有少量空氣進(jìn)入系統(tǒng)，就會(huì)立刻燃燒造成局部高溫，致使法蘭內(nèi)襯澆注料慢慢疏松并脫落，使石墨盤根失去保護(hù)直接處于高溫灼燒之下，很快炭化、斷裂失去密封作用，使法蘭之間成為大量冷空氣進(jìn)入的通道。

　　2.2 水冷套管內(nèi)焦粉料位控制不穩(wěn)定

　　干熄焦投產(chǎn)后一次除塵器排灰操作方式，一直采用計(jì)時(shí)器操作法，即按經(jīng)驗(yàn)給定格式排灰閥排灰運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和排灰間隔時(shí)間，這種排灰方法需要豐富的操作經(jīng)驗(yàn)和高度責(zé)任心，因干熄焦生產(chǎn)受煉焦檢修時(shí)間和干熄焦設(shè)備檢修及突發(fā)性故障的影響，循環(huán)氣體中焦粉含量也在不斷的發(fā)生變化，這就要求不斷調(diào)整格式排灰閥的排灰運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和間隔時(shí)間，遇到特殊情況還要停格式排灰閥，若排灰時(shí)間控制不當(dāng)，將致使水冷套管內(nèi)焦粉流速太快，溫度劇增，灼熱焦粉未經(jīng)充分冷卻即下排，造成水冷套管下法蘭處局部高溫，甚至可能把水冷套管內(nèi)的焦粉排空，這將直接導(dǎo)致空氣從格式排灰閥進(jìn)入雙岔溜槽及一次除塵器本體內(nèi)與熱焦粉發(fā)生燃燒，造成高溫事故，導(dǎo)致一次除塵系統(tǒng)的損壞。

　　2.3 水冷套管內(nèi)焦粉出現(xiàn)膨料現(xiàn)象

　　由于格式排灰閥運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間控制不當(dāng)，導(dǎo)致水冷套管內(nèi)焦粉出現(xiàn)膨料現(xiàn)象，使其上部料位儀顯示高料位,但實(shí)際水冷套管內(nèi)焦粉料位并不高，這時(shí)若按照錯(cuò)誤的高料位信號(hào)去延長下部格式排灰閥的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，就將使水冷套管下部的灰全部排空，大量冷空氣將從格式排灰閥吸入水冷套管，在雙岔溜槽位置發(fā)生劇烈燃燒，致使雙岔溜槽內(nèi)澆注料剝落，進(jìn)一步使雙岔溜槽外殼被高溫氧化燒穿。

　　2.4　施工質(zhì)量影響

　　由于一次除塵器本體外殼全部采用加筋滿焊，特別是立縫角縫焊接時(shí)難度較大

　　，在系統(tǒng)氣密性試驗(yàn)時(shí)即使有漏點(diǎn)也很難發(fā)現(xiàn)，再加上按系統(tǒng)整體氣密性試驗(yàn)要求，15分鐘內(nèi)壓降30%即認(rèn)為合格，這樣就很可能遺留隱患，造成生產(chǎn)過程中的空氣進(jìn)入

　　。此外，澆注料的質(zhì)量、雙岔溜槽錨固爪焊接時(shí)密度偏小，長度偏短，也將造成澆注料抓結(jié)不緊，很快脫落。

　　3 一次除塵器系統(tǒng)泄漏的預(yù)防

　　針對(duì)一次除塵器破損主要是由于系統(tǒng)泄漏造成大量的空氣進(jìn)入，從而產(chǎn)生局部高溫這一原因，必須采取相應(yīng)的有效措施予以防治。

　　3.1 提高施工質(zhì)量

　　在基建施工中應(yīng)制定科學(xué)合理的方案，加強(qiáng)施工質(zhì)量檢查，注重過程控制，保證一次除塵器殼體及連接處的嚴(yán)密，從根源上杜絕系統(tǒng)的泄漏。同時(shí)要提高澆注料的制作質(zhì)量和施工質(zhì)量，保證其牢固性、隔熱性和耐熱性。

　　3.2 加強(qiáng)工藝操作

　　在正常生產(chǎn)期間，要加強(qiáng)點(diǎn)巡檢，防止水冷套管膨料，造成假料位，從而避免空氣從格式閥乘機(jī)進(jìn)入系統(tǒng)。在系統(tǒng)排灰操作過程中，應(yīng)隨時(shí)掌握焦?fàn)t生產(chǎn)情況，合理設(shè)定排灰時(shí)間，確保既不堵灰也不排空。

　　3.3 進(jìn)行技術(shù)改造

　　由于格式排灰閥排灰時(shí)間控制不好，隨時(shí)可能出現(xiàn)焦粉排空情況，為了解決該問題，可在水冷套管下部增加一組料位計(jì)，作為排灰下限與格式閥進(jìn)行聯(lián)鎖，這樣即可避免排空現(xiàn)象發(fā)生。

　　4　 一次除塵器系統(tǒng)泄漏處理方案

　　一次除塵器系統(tǒng)發(fā)生泄漏后，必須立即進(jìn)行處理，否則將導(dǎo)致氣體循環(huán)系統(tǒng)壓力波動(dòng)、溫度混亂，同時(shí)也將使大量焦粉燃燒，漏點(diǎn)越來越大，漏點(diǎn)附近設(shè)備進(jìn)一步燒損。

　　4.1　法蘭間泄漏

　　生產(chǎn)期間若發(fā)現(xiàn)法蘭之間泄漏，首先要檢查法蘭間的盤根或石棉繩是否變質(zhì)、松動(dòng)，若已松動(dòng)應(yīng)選用耐高溫石棉繩塞嚴(yán)法蘭間的縫隙，然后用特制的鐵礦粉質(zhì)粘結(jié)劑進(jìn)行密封。

　　4.2　水冷套管泄漏

　　在正常生產(chǎn)期間，若發(fā)現(xiàn)水冷套管泄漏，應(yīng)立即關(guān)閉其對(duì)應(yīng)的排灰格式閥，使其停止排灰，然后緩慢關(guān)閉相應(yīng)水冷套管的上水閥門，同時(shí)注意觀察循環(huán)系統(tǒng)可燃?xì)怏w成分的變化，若可燃?xì)怏w成分下降很快并已低于報(bào)警限，即可關(guān)閉回水閥門。此時(shí)應(yīng)調(diào)整該水冷套管橫向管下格式閥的排灰時(shí)間，使其適當(dāng)延長，以免使大量的焦粉帶入鍋爐沖刷爐管。此方案僅適用于短期應(yīng)急維持生產(chǎn)，應(yīng)采取盡快更換水冷套管的方法徹底解決問題。

　　4.3 雙岔溜槽泄漏

　　在生產(chǎn)期間，若發(fā)生雙岔溜槽燒漏現(xiàn)象，應(yīng)立即進(jìn)行修補(bǔ)，首先要確認(rèn)泄漏區(qū)域，然后在該區(qū)域用鋼板焊結(jié)槽型包套，在包套內(nèi)填充隔熱澆注料，最后給包套封口嚴(yán)密，以等待停爐時(shí)進(jìn)行更換。

　　5　結(jié)論

　　通過對(duì)一次除塵器系統(tǒng)破損原因的分析及探討，認(rèn)為解決問題的關(guān)鍵在于提前防護(hù)，故障后的處理只能作為臨時(shí)維持生產(chǎn)的應(yīng)急方案，不能從根本上解決問題，所以我們?cè)诨ㄊ┕ぜ霸O(shè)備安裝過程中要嚴(yán)格按規(guī)范執(zhí)行，把握關(guān)鍵點(diǎn)，避免隱患存在對(duì)系統(tǒng)造成內(nèi)傷。