硫酸装置余热锅炉蒸发器泄漏原因分析
义马综能公司余热锅炉泄漏原因分析
2016年9月义马综能公司余热锅炉泄漏原因分析刘显胜刘海建(河南省义马市河南能化综能公司,河南义马472300)摘要:义马综能公司U-gas煤气化装置余热锅炉自投用以来,频繁出现火管蒸发段泄漏以及过热蛇管泄漏的设备故障。
本文根据该公司余热锅炉的检修及改造的实际情况进行的总结,描述设备主要的损坏形式,分析泄漏的原因,讨论设备的改造方案。
关键词:U-gas;余热锅炉;泄漏;火管蒸发段;过热段1义马U-gas装置余热锅炉设备简介河南能化义马综能公司煤气化装置采用的是美国综合能源系统有限公司(SES)U-gas的煤气化技术,是利用当地高灰劣质煤生产工艺煤气合成甲醇的项目,其一期工程采用三台气化炉并联运行模式,两开一备,设计生产压力1.0MPA,日产净合成气500万NM3,消耗义马高灰原煤120T/h,副产3.82MPA 过热蒸汽。
U-gas装置余热回收系统具体见图1。
2余热锅炉泄漏情况2.1火管蒸发段泄漏情况火管蒸发段设计为立式列管锅炉结构,轴向5°倾斜,上下管板采用平管板结构,换热管材质为15CrMoG,规格Φ48*5;管板材质为SA387Gr11CL2,管板厚度30MM,壳体材质Q345R,内径2600mm、壁厚50mm;内有折流板及固定拉杆。
设备运行3月左右开始泄漏,开始表现为管口泄漏,随着时间的延续,设备泄漏逐渐严重,表现为管板出现大量的贯穿性裂纹,最终设备内件列管及管板全部报废。
2.2过热段的损坏泄漏情况义马综能公司余热锅炉过热器损坏主要集中在一级高压过热器的上下两段,以下段损坏情况更为严重,过热蒸汽区换热列管及省煤器没有发现泄漏现象;换热列管泄漏的位置位于管排弯头处,初期泄漏形状为裂纹,后期表现为弯头穿孔,管道爆管;换热管排经拆检发现换热管排中部也存大范围泄漏,损坏主要表现为热碳化,管道积灰腐蚀,管道熔断、管壁融化(过热段换热列管损坏形式图略)。
3火管段泄漏原因分析3.1气相空间的影响经分析火管段上管板及管口泄漏的主要原因是由于管板采用平管板结构及5°的轴向夹角设计,使上管板下表面不能全部被水润湿,存在较大的气相空间所致。
余热锅炉省煤器泄漏分析及预防措施
余热锅炉省煤器泄漏分析及预防措施发布时间:2022-04-21T07:33:30.826Z 来源:《中国科技信息》2022年1月中作者:王盟[导读] 随着能源的愈发紧张,各生产企业对能源利用率提出了新的要求。
余热锅炉作为能源回收的重要设备,其安全运行变得尤为重要。
本文对某有色冶炼行业余热锅炉省煤器泄漏问题、原因分析及预防促使展开探讨。
江苏四方锅炉有限公司王盟江苏徐州 221000摘要:随着能源的愈发紧张,各生产企业对能源利用率提出了新的要求。
余热锅炉作为能源回收的重要设备,其安全运行变得尤为重要。
本文对某有色冶炼行业余热锅炉省煤器泄漏问题、原因分析及预防促使展开探讨。
关键词:余热锅炉;省煤器;腐蚀0 绪论随着双碳经济的到来,能源的综合利用和有效回收要求提高。
有色冶炼行业作为能源消耗大户,其余热锅炉是现代冶金行业中关键设备之一,锅炉的先进性和可靠性直接影响到系统的技术水平和经济效益。
烟化炉余热锅炉是用来回收熔炼炉排出的高温烟气余热,降低烟气温度,为系统工艺创造条件, 与此同时回收烟气的余热产生饱和蒸汽送至发电或其它工艺使用。
1 余热锅炉简介余热锅炉为单锅筒、自然循环、低压锅炉、室外布置,;锅炉采用支吊结合的型式,锅筒支承在钢架上,膜式壁采用吊杆悬吊在顶板上,蒸发器、省煤器支撑在尾部钢架上;锅炉冷却室采用五回程形式,每个回程均为空腔膜式壁结构,冷却室出口布置水平烟道,设置蒸发器、省煤器。
图1 余热锅炉结构图锅炉型号 QC30/750-7.8-1.25 额定蒸发量 7.8t/h额定蒸汽压力 1.25MPa额定蒸汽温度 193℃给水温度 104℃进口烟温 750℃出口烟温240±20℃锅炉烟气参数烟气流量: 30000Nm3/h烟气进口温度: 750℃烟气含尘量: 23g/Nm32 余热锅炉泄漏问题描述余热锅炉共布置三级省煤器,现末级省煤器最后一排管子中有两根管子出现漏点。
其中一根为右起第五根蛇形管,漏点位置靠近上部密封板约200mm处,形状为直径约3mm的近圆形孔状,漏点位于背火面。
余热锅炉泄漏原因分析及解决方案
由公式 PV=nRT 可知
当气相空间体积一定时,气体的压力随温度 成正比例变化,当气相空间的温度逐渐升高时, 其局部压力必然逐渐变大,当其压力足够大时, 气相空间的下界面必然下移,汽液两向的界面被 打破,这时,过热气体会随上升的液体迅速逃逸, 造成上升管道的剧烈震动(液击),气相空间的 压力也突然降低,低温液体(相对于过热气体) 迅速补充,导致过热的上管板突然被冷却,如此 交替循环,最终导致上管板损坏泄漏。
本文就是根据余热锅炉检修及改造工作的经验,总结、 分析余热锅炉泄漏的原因,讨论泄漏的处理方法,希望通过 讨论、研究,尽快的拿出余热锅炉泄漏的解决方案,彻底解 决我公司余热锅炉泄漏的问题。
关键词:
余热锅炉 火管蒸发段 换热蛇管 管板泄漏 气相空间 液击 设计缺陷
一、U-Gas余热锅炉工艺流程简介
火管蒸发段泄漏引起换热列管腐蚀泄漏
火管蒸发段泄漏,导致换热列 管管道外壁堆积大量粉尘,及 H2S 腐蚀,粉尘在适当的温度 下自燃,导致换热列管碳化泄 漏。
外 壁
管 道 外
燃
壁
烧粉尘碳源自腐 蚀化1.1. 设备结构
余热锅炉是单锅筒自循环锅炉,煤气自 上而下依次经过火管式蒸发器、二级高 压过热器、低压过热器、一级高压过热 器(两段)、省煤器(两段)。
1.2.余热锅炉的主要作用
A.回收粗煤气中的热能,产生过热蒸汽。
B.降低合成气温度。
U-gas煤气化装置中产生的粗煤气温度一 般在850~1000℃,它通过余热锅炉的换 热,降温到270℃左右,产生的过热蒸汽, 一部分作为气化剂使用,多余的外供。
定期排污的目的是为了将锅炉内的沉淀物、水渣和腐蚀产物排 除掉,避免二次水垢和管路堵塞。定期排污的特点是时间短、 流量大,以便使沉淀物被高速流动的炉水带出。
硫酸生产过程中异常现象的原因分析及处理方法
硫酸生产过程中异常现象的原因分析及处理方法引言硫酸是一种广泛应用于工业领域的化学品,其生产过程中可能会出现各种异常现象。
这些异常现象不仅会影响硫酸的质量和产量,还可能对生产设备和工作人员的安全造成威胁。
因此,对硫酸生产过程中的异常现象进行原因分析并采取相应的处理方法,对于提高生产效率和质量具有重要意义。
1. 硫酸生产过程中的异常现象在硫酸生产过程中,可能会出现以下几种常见的异常现象:1.1 酸泡现象酸泡现象是指在硫酸槽或输送管道中出现气泡、泡沫或泡液的现象。
酸泡现象的出现会增加硫酸泄漏的风险,同时也会减少硫酸的产量。
1.2 结晶现象在冷却过程中,硫酸溶液中的硫酸分子会结晶形成固体晶体。
结晶现象的出现会导致硫酸生产设备的堵塞,并降低硫酸的质量。
1.3 温度异常硫酸生产过程中,温度的异常变化可能会导致反应过程的不稳定,进而影响硫酸的产量和质量。
温度异常可能是由于设备故障、操作误差或环境变化所引起的。
2. 异常现象的原因分析2.1 酸泡现象的原因分析酸泡现象的主要原因是硫酸中的杂质或气体导致的反应,其中可能包括有机物、金属离子、氧化物等。
这些杂质与硫酸中的水发生反应,产生气体并形成酸泡现象。
2.2 结晶现象的原因分析结晶现象的产生与硫酸溶液中的浓度、温度、搅拌等因素密切相关。
当硫酸溶液的浓度较高时,结晶现象容易发生;同时,在低温下,溶液中的硫酸分子会较快地结晶形成固体晶体。
2.3 温度异常的原因分析温度异常的原因可能包括设备故障、操作误差和环境变化等。
设备故障可能导致温度传感器的失灵或温度控制系统的故障,从而引起温度异常。
操作误差如温度调节不当或操作参数设置错误等也可能导致温度异常。
此外,环境变化如气温变化、冷却水供应不稳定等也会对温度产生影响。
3. 异常现象的处理方法3.1 酸泡现象的处理方法处理酸泡现象的一种方法是通过增加搅拌力或使用防泡剂来消除酸泡。
此外,检查和清洁硫酸槽和输送管道中的杂质也是处理酸泡现象的有效措施。
蒸发器泄漏原因分析方案
一效蒸发器泄漏失效原因分析暨改造方案一、情况说明环氧树脂事业部烧碱车间在用的一效蒸发器由我公司于二0一一年承制,因受现场安装环境限制,我公司在公司内分二段预制完毕,于二0一二年五月在现场组焊后交付用户使用,用户于二0一二年五月正式投入使用。
二0一三年三月用户发现下部锥体出现泄漏,根据现场条件,我公司当即更换了因存在裂纹而出现泄漏的下部锥体折边段;二0一三年七月用户又发现中部筒体(现场组焊环缝附近)出现泄漏,经用户、湖南省特检院和我公司检查,发现现场组焊环缝下热影响区母材、下部锥体(支座垫板与锥体角焊缝反面及锥体拼接环缝)内表面多处出现裂纹,我公司对出现裂纹部位采取了更换现场组焊环缝处筒节和在下部锥体出现裂纹处贴板等方式进行了紧急处置,该设备已于二0一三年八月再投入使用。
二、原因分析1、设备使用工况该设备为环氧树脂事业部烧碱车间碱蒸发系统中的一效蒸发器,其工作介质为碱溶液(NaCl含量为15%,NaOH含量为17%),正常工作压力0.3MPa,设计压力为0.35MPa,正常工作温度为80~143℃,设计温度为150℃,设备主体材质为S31603(022Cr17Ni12Mo2),壳体厚度为:筒体12mm;锥形封头14mm。
碱蒸发系统所担负的任务是通过蒸汽加热将电解食盐水所产生的电解液浓缩成成品NaOH溶液,并将电解液中所含的大量NaCl结晶析出后回收。
其烧碱的蒸发过程主要由三台蒸发器完成,分别为一效、二效、三效蒸发器。
原料碱液的流向依次为一效蒸发器→二效蒸发器→三效蒸发器;加热蒸汽的流向刚好与之相同,为一效蒸发器→二效蒸发器→三效蒸发器。
在三台蒸发器中,一效蒸发器的工况条件最为恶劣,不仅工作温度最高,而且碱液(NaOH)的浓度和固体结晶物(NaCl)含量也是最高,因此,一效蒸发器的腐蚀损坏最为严重。
国内氯碱装置中一效蒸发器均有不能长周期运行现象。
2、设备腐蚀失效情况设备壳体内表面多处出现裂纹,裂纹自内向外延伸,导致设备发生泄漏,裂纹主要集中发生在以下部位:a、设备壳体中上部现场组对环缝的热影响区出现多条平行于设备轴线的裂纹;b、设备下部锥体折边段母材表面出现大面积网状裂纹;c、设备下部锥体上支座垫板与锥体连接角焊缝反面(内表面)出现大面积网状裂纹;d、设备下部锥体拼接纵、环缝热影响区附近出现多条平行于设备轴线的裂纹。
余热锅炉省煤器泄露原因分析及预防措施
温比管壁温度高大约 5 - 1 0 %, 因此提高省煤器壁面温度 的最有效措 施是 提 高管 道 给水 温度 , 也就 是说 省 煤器 管 内的 给水 温 度 超过 烟 气 露点温度时, 就可降低烟气中水和硫酸蒸汽的液化 , 减少低温腐蚀 ,
1省煤 器泄 漏原 因 但 这 种做 法需 要 消耗 大量 的成本 , 与 能源 回收利 用 , 减 少能 源损 耗 , 1 . 1疲 劳损坏 省煤 器 的疲 劳损 坏 主要 是 由于 在实 际生 产 中 , 生 节 约生 产成 本 的设计 相 矛盾 。 产 工 艺 的实 际值 低 于 设 计值 , 使余 热 锅 炉 的 蒸发 量 减 少 , 这 就 直接 在 对省 煤器进 行设 计 时 , 应先 检 测烟气 的露点 温度 , 根据 露 点温 导 致省 煤器 的给水 速 度 和给水 量 的 降低 , 使省 煤 器 的 出水 温 度 几乎 度对省煤器管内的给水温度进行优化计算 , 然后确定给水温度 , 达到 达到沸腾状态 , 产生的气水混合物较多。这种气水混合物在竖直管 节约成本和降低腐蚀的目标。根据生产经验可知, 一般锅炉给水温度 道 中 分布 较 为均 匀 , 但在 水平 管 道 中则会 出现分 层 。 由于 水 的密 度 可设 计为 1 2 2 ℃, 此 时管 壁的温 度在 1 2 7 — 1 3 2 。 c 范围内, 这种设 计 条件 0 %以上 , 减少对 钢材管 道 的腐蚀 。 大, 一 般 在管 道 的下 层 , 而蒸 气密 度 小 , 则 分布 在 管 道 的上 层 。在 这 下可使 烟气 中硫 酸含 量在 7 省煤 器 管 道 给水 温度 的提 升方 法 有 喷射 法 和 除 氧 器 压力 增高 种状态下, 只有 加速 搅动 才 能使 气 、 液 两 态 的水分 呈 均 匀分 布 状态 , 法 两种 。第 一种 是将 省 煤 器 出 口热水 喷射 到入 口 , 达 到 预热 给 水 的 而降 低搅 拌速度 则 会加 速管 道 的疲劳 泄漏 。 1 . 2 管道 质 量 管道 质 量 方 面主 要表 现 为蛇 形 管 道质 量 不 高和 效 果 , 该方法操作简单 , 运行效果较好 , 但 无法 大 幅度 提 升 给水 温 管道 焊 接 质 量不 好 两 方 面 , 首先 , 中低 压 锅 炉 用 钢管 自身 质量 不 稳 度 , 同时对水泵扬程和省煤器阻力 的要求较高 ; 水泵扬程要有富余 , 当烟气 量或 温 度发生 变化 时 , 喷射 器 定, 可能 会在 使 用过 程 中 出现孔 洞 , 造 成管 道损 坏 ; 另 一方 面 管道 的 而省 煤 器阻力 不 能过 大 。另 外 , 致 使 省煤 器 的给 水 温度 不 稳 定 , 影 响 整 焊接质量不合格 , 一旦出现泄漏 , 就会使烟气从焊 口处逸出 , 腐蚀焊 的工 作状 况 就 会受 到 影 响 , 个 节 能系统 的稳 定性 。第二 种方 法是 通过 除氧 器将 给水 直接 输送 到 口附近 的管 道外 表面 , 加快 管道 的泄 漏 。 除氧器工作压力提高 , 给水温度随之提高。除氧器有压力式 1 . 3低温腐蚀 随着能源开采难度的加大 , 当前使用 的燃料能源 省煤器 , 中硫 ( s ) 的 含量 越 来 越高 , 这就 导致 燃 料 燃烧 产 物 中二 氧 化硫 ( S O 2 ) 和大气式 , 前者投资成本较高, 但 出水温度较为稳定 , 负荷的变化不 含 量 也逐 渐 增 多 , 在 一 定 的条 件 下 , 二 氧 化硫 会 被 再 次氧 化 生 产 三 会影 响给 水温 度 。 氧化 硫 ( S O , ) , 三 氧化硫 与烟 气 中含 有 的水 分 结合 形 成 硫酸 蒸 汽 , 对 在实 际生 产 中 , 若 使 用 喷射 法或 除 氧器 提 升给 水 温度 前 应先 停 烟气 的露 点 影响 较大 。研 究 表 明 , 当烟气 中含 有 极 少量 的硫 酸蒸 汽 炉 4 8 h , 对 省煤 器进 行彻 底 的清洗 , 防止 管壁 附着 的 浓硫 酸在 吸 收空 加 速 受热 面 的腐 蚀速 度 。低 温腐 蚀 是 省煤 器 管道 时, 烟 气露 点就 可达 到 1 o 0 ℃以上 。 若 给水 温度 低 的省煤 器受 热 面 的 气 中水 分后 稀 释 , 对 省 煤 器 的给 水 温 度进 行 科 学设 计 , 可有 效 温度低于烟气 的露点 , 就会使烟气 中的硫酸蒸汽遇冷液化凝结在省 泄漏 的主要 原 因之 一 , 煤器的受热面 , 二者发生反应造成省煤器腐蚀。根据化学反应原理, 预防低温腐蚀 。 硫 酸 在高 浓 度 时可 与金 属钝 化 , 当浓 度 较低 时 , 反应 速 率反 而 加 快 。 3 结语 随着 烟 气 的流 动 , 烟气 中水 蒸气 不 断 液 化 , 稀 释 了受 热 面 上 的硫 酸 余热锅炉是生 产企业中重 要的节能措施 , 可有效减 少生产中能源耗 含量 , 加 速 了硫 酸 与省 煤器 受 热面 的反 应 ; 除浓 度 影 响外 , 温 度 也会 费 , 提高能源利用率 , 为企 业节约大量的生产成本 。 在余 热回收利用过程 由于管道疲劳运行 、 管道质量 和低温腐 蚀等原 因可能会引起 省煤器 影响反应速率 , 这是因为温度高 时, 硫酸含量高 , 反应速率慢 ; 而温 中 , 泄漏, 影 响生产 系统 的正 常运行 , 采取科 学 、 合理 的预防措施 , 能有 效降 度较低时, 硫酸含量减少, 反应速率反而加快。 发生概率, 保障能源利用率的最大化。 2 省煤 器泄 漏故 障 的预 防措 施 2 . 1管道疲劳运行的预防措施 管道疲劳运行的预防主要通过科 学设 计实现 。在设 计余热 锅炉 时 , 应将省煤 器 内水 流速 度进行 优化 调 参考 文献 : 整, — 般可设 计 为 l m / s , 在这个 速 度下 可有效避 免管道 的疲劳 运行 。 沸 【 1 1 周宁 , 刘子 亮 . 余 热锅 炉省 煤 器 的 泄 漏原 因及 对 策【 J 】 . 石油炼制与 腾式 省煤器 在 内部水 速为 l m / s 时, 可 将生成 的气 泡带走 , 减少 了管 内 化 工 , 2 0 0 2 , 3 3 ( 8 ) : 5 6 — 5 8 . 2 ] 张健省 煤 器泄漏原 因分析 及处理措 施叨. 锅 炉制 造 , 2 0 1 l ( 3 ) : 6 3 — 6 4 . 汽水 混合物 分层 导致 的管道疲 劳运行 ; 非沸腾式 省煤器 的 出水 温度 为 [ 8 0 ℃时, 水流方向向上, 此时的水速度可控制为 0 . 5 m / s 以上。 【 3 】 李 福松, 张生凯, 杜允跃, 等. 锅炉省煤器管泄漏原因分析与对策[ J 】 . 2 . 2管 道质 量 的提 升 余 热锅 炉没 有备 用设 备 , 一旦 发生 泄漏 就 冶金动 力 。 2 0 0 7 f ) : 4 J 4 - 4 5 . 4 ] 史雏良, 金 学锋 . 催 化 裂化 余 热 锅 炉 省煤 器 泄 漏 原 因分 析 【 J 1 . 石 油 需 要停 炉 , 影 响整个 系统 的正常运 行 。因此 , 提升设 备 的质 量十 分必 [ 要 。高压 锅 炉无 缝 钢管 2 0 G的使 用 材料 为优 势 碳素 钢 , 出厂 时 经过 化 工设 备 , 2 0 0 8 , 3 7 @ ) : 1 0 0 — 1 0 1 .
催化裂化装置余热锅炉省煤器泄漏原因分析及对策
CAUSES AND CURES FOR L EAKING IN ECONOMIZER OF WASTE HEAT BOIL ER IN FCCU
Geng Weidong Refinery of Jilin Chemical Industry Company ( Jilin , Jilin 132022)
3Δt = T3 - T1
已知管内壁半径 R1 为 10 mm ,管外壁半径 R2 为 12. 5 mm ,粉尘厚度取 2 mm ,则粉尘外侧距管 中心 R3 为 14. 5 mm ,管子外壁温度为 T2 ,由于省 煤器在换热过程中烟气和除氧水的温度变化不很
大 ,为计算方便导热系数取一恒定值 ,管材的导热 系数 λ1 取 61. 5 W/ (m·K) ,催化剂粉尘的导热系 数 λ2 取 0. 8 W/ (m·K) ,代入下列公式 :
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炼 油 设 计 2001 年第 31 卷
尘多于蒸发段和过热段 。省煤器管束上的催化剂
粉尘最厚处几乎将两翅片之间的空隙填满 ,平均 厚度在 1~4 mm 之间 。管束表面催化剂粉尘的沉 积多于设计值 ,这一点也可以从排烟温度高于设 计值看出 。设计余热锅炉入口烟气量 100 dam3/ h , 烟气入口温度 570 ℃,排烟温度 181 ℃;而实际运行 情况是 :余热锅炉入口烟气量 90 dam3/ h ,烟气入 口温度 548 ℃,排烟温度则高达 209 ℃。 3. 2 省煤器管束外壁温度的计算
1 余热锅炉省煤器情况 余热锅炉为卧式烟道螺旋翅片管自然循环立
式水管锅炉 。省煤器共有 10 组管束 ,每组管束有 3 排管 (第一组为两排) ,共计 29 排管沿烟气流通 方向纵向排列 ,管子材质为 20 号钢 ,翅片材质为 08AL 。省 煤 器 运 行 条 件 及 结 构 尺 寸 分 别 见 表 1~2 。
余热锅炉蒸发器弯头穿孔泄漏原因分析
余热锅炉蒸发器弯头穿孔泄漏原因分析伍韶君\钱克甫2(1•芜湖市特种设备监督检验中心,安徽芜湖241004; 2•安徽海螺川崎节能设备制造有限公司,安徽芜湖241136)摘要:利用显微镜观察、壁厚测定、圆度测量、金相分析、化学成分分析等方法,分析1台余热锅炉蒸发器弯头穿孔泄漏的原因,认 为事故原因是由于弯头内壁存在纵向裂纹,经管内碱性腐蚀介质腐蚀逐渐穿透管壁所致。
关键词:蒸发器弯头;穿孔泄漏;裂纹;腐蚀中图分类号:T K 228 文献标识码:B D O I : 10.16621/j .c n k i .is s n 1001-0599.2018.07.550引言某水泥厂1台窑尾余热锅炉,为自然循环蒸汽锅炉,锅炉型 号 Q C 210/350-18-0.92/327,设计进口烟气流量 210 000 m 3/h ,进口烟气温度350益,烟气中含尘量85 g /m 3,额定蒸发量 18 t /h ,额定蒸汽压力0.92 M P a ,额定蒸汽温度327益。
锅炉运行3年半后,先后有多根蒸发器管弯头部位发生泄 漏。
蒸发器管为竖直布置,烟气水平流过蒸发器管。
蒸发器弯头 如图1所示,穿孔位置大多位于竖管底部弯头的内侧,失效弯头 实物图如图2所示,管子外壁未见明显腐蚀和磨损现象。
蒸发器 管材质为20(G B 3087—2008[1]),规格为椎32 m m x 3 m m ,管内 工作介质为汽水混合物,工作压力1.1 M P a ,工作温度188 °C ; 管子外侧烟气温度220益,弯头成型工艺为180。
冷弯,弯管半 径60 m m ,管子弯好通球试验合格后焊接振打件(含管托和振 打杆),未经热处理,制造标准为G B /T 16507.5—2013[2]。
实际运 彳了中弯头振打周期为20 s 。
2理化检验2.1显微镜观察将失效的蒸发器管 沿轴向剖开,取中部带小 孔的一段进行观察。
显示 弯头内侧外壁上的小孔 基本呈圆形,直径略小于 1 m m ,在小孔周围外表 面呈现较为平整的形貌,如图3a 所示;在小孔边 缘存在较大的腐蚀裂纹 和一些较小的网状腐蚀 孔和裂纹,如图3b 所示。
锅炉的泄漏成因分析及控制
2017年第7期时代农机TIMES AGRICULTURAL MACHINERY第44卷第7期Vol.44No.72017年7月Jul.2017作者简介:赵圣前(1987-),男,山东鱼台人,大学本科,助理工程师,主要研究方向:锅炉检修与维护技术管理。
锅炉的泄漏成因分析及控制赵圣前,孙浩然,郭伟(兖煤菏泽赵楼综合利用电厂,山东菏泽274705)摘要:近年来,经常出现锅炉过热爆管的现象,给生产带来了很大的影响。
因此,文章对锅炉受热面的泄漏情况进行成因分析,并结合相应的检修方式实现对锅炉受热进行控制,从而减少锅炉的爆管情况,保证生产的正常进行。
关键词:锅炉;检修过程;泄露原因;控制目前,我国的超临界机组正在大规模的建设当中,造成了设备的制造和安装质量存在着问题,建造的质量不能保证。
再加上我国近年来扩建力度大,出现了工期较紧张、监督力度不足等情况,使电厂金属设备经常出现因为质量原因引起的泄漏时间,严重威胁生产的正常进行。
因此,及时对锅炉爆管原因进行分析,并不断寻找新的控制锅炉爆管的检修方式,对于现阶段锅炉的检修工作来讲尤为重要。
1泄漏成因分析(1)过热爆管。
过热爆管的原因主要是因为锅炉在正常运行中会出现超温的现象,当温度达到一定程度就会出现过热爆管,这也是近年来锅炉出现停炉的主要原因。
这是金属材料在一定温度下出现的应力作用的失效引起的,锅炉的高温会在高温状况下出现蠕变,从而造成爆管。
通常情况下过热爆管主要由长期和短期两种不同的爆管方式,运行状态下产生的热量,锅炉工况流量较小,炉膛热负荷高、管子阻塞等是形成过热的重要原因。
(2)原始缺陷。
由于管道的焊接中出现问题,焊缝成型效果差,形成较大的焊接应力,这种情况下会出现焊缝泄露,这也是锅炉出现泄露的重要因素。
另外,管材的质量上经常会出现问题,包括重皮、加工直道过大、机械划伤等现象,这些因素也是会产生较大的应力,使焊接管出现裂缝,进而发生泄漏。
(3)安装缺陷。
试论电厂锅炉泄漏的主要原因及应对措施
试论电厂锅炉泄漏的主要原因及应对措施经济社会不断的发展,我国在现代经济社会中对用电的需求越来越高,对电厂设备的要求也越来越严格,但是由于电厂设备长时间使用过程中会出现不同的问题,例如电厂中锅炉漏电问题成为电厂维护和修理的主要问题。
为了防止锅炉漏电,分析电厂锅炉中漏电的主要原因,加强对电厂设备的维护和修理工作,对锅炉的泄漏问题提出解决应对的方案和措施。
标签:锅炉维修泄漏措施质量引言锅炉在国民经济中提供热能的主要设备,在电厂发电中不可缺少的供热装备,是能源转换中承载燃煤过程变为燃烧产物的载体。
在电厂中锅炉具有重要的作用,随着经济快速的发展,锅炉的应用与发展对电厂的有效运行具有重要的意义,我国很多电厂对锅炉的研究进行分析改造,致力于达到最佳效果。
电厂锅炉从蒸汽参考数据及热能损失和锅炉的生产质量都是目前国家企业研发的对象,我国电厂锅炉安装质量需要严格控制。
尽管目前我国科学技术发展迅猛,对锅炉的制造越来越精细,但是仍然存在锅炉泄漏的问题。
一、分析造成电厂锅炉泄漏的主要因素电厂锅炉设备从生产到应用都有很多的复杂过程,锅炉自生设计、生产及锅炉安装等过程也及其复杂,我国在电厂中引入大功率、大容量的发电机器,锅炉燃煤的过程,人员的操控及长时间使用的检修问题,在与锅炉应用发生联系的每个环节中稍有不当,都会造成电厂锅炉泄漏等问题。
1.电厂锅炉安装不当造成的泄漏在电厂中,对锅炉的安装需要进行详细的安装质量检查,这是保证锅炉整体顺利运行的关键。
锅炉安装的过程十分复杂,必须考虑其参数、结构以及系统等问题,在安装之前了解相关知识,了解电站锅炉安装的工艺上的特性。
由于电厂锅炉体积庞大,容量及参数高,结构复杂,很多部件在安装过程中技术要求严格,零部件多不易控制。
很多安装人员在施工现场稍不留神将零部件的螺丝或组合中出现安装错误,都会导致锅炉运行中出现泄漏的现象。
2.电厂中锅炉水冷壁造成的泄漏锅炉水冷壁的作用是保护锅炉的墙壁,水冷壁在锅炉周围进行敷设,目的是防止锅炉墙烧焦,在锅炉周围设置水冷壁可以将吸收的锅炉内燃烧出的高温热通过水冷热变成饱和蒸汽。
锅炉‘四管”爆漏原因分析.doc
锅炉“四管”爆漏原因分析腐蚀锅炉"四管"受热面的腐蚀主要是管外的腐蚀和水品质不合格引起的管内化学腐蚀。
当腐蚀严重时,可导致腐蚀爆管事故发生。
烟气对管壁的高温腐蚀,主要是灰中的碱金属在高温下升华,与烟气中的SO3生成复合硫酸盐,在550-710℃范围内呈液态凝结在管壁上,破坏管壁表面的氧化膜,即发生高温腐蚀。
导致受热面高温腐蚀的主要原因是炉内燃烧不良和烟气动力场不合理,控制局部烟温,保证管壁不超温,防止低熔点腐蚀性化合物贴附在金属表面上,使烟气流程合理,尽量减少热偏差是减轻高温腐蚀的重要措施。
水冷壁上如果产生结渣,在周围处于一定温度和还原性气体条件下,会产生较为严重的水冷壁管外腐蚀。
水冷壁的高温腐蚀和还原性气体的存在有着密切的关系,CO 浓度大的地方腐蚀就大。
管壁温度对腐蚀的影响也很大,在300~500℃范围内,管壁外表面温度每升高50℃,腐蚀程度则增加一倍。
水冷壁高温腐蚀部位多在热负荷较高、管壁温度较高的区域,如燃烧器附近。
过热器、再热器区还原性气体比炉内低,腐蚀速度一般比水冷壁小。
但是大容量锅炉的过热器、再热器的壁温较高,尤其是左右两侧烟温相差较大时,腐蚀现象也相当严重。
在腐蚀温度范围内,除选用耐腐蚀的合金钢和奥氏体钢外,应控制炉膛出口烟温的升高和烟温偏差等因素,以免引起局部过高的壁温而使腐蚀速度增大。
低温腐蚀是指硫酸蒸汽凝结在尾部受热面上而发生的腐蚀,这种腐蚀也称硫酸腐蚀。
它一般出现在低温级空气预热器的冷端。
当带有SO3的烟气流经尾部受热面时,当尾部受热面的壁温低于酸露点时水蒸气在管壁上凝结成水,烟气中的SO3气体溶于水中,形成H2SO4溶液,从而腐蚀管壁金属即为低温腐蚀。
预防低温腐蚀的方法最常用的方法是提高入口空气温度,保证尾部受热面壁温在酸露点以上,通常在燃用高硫燃料的锅炉中加装暖风器或采用热风再循环,但是进风温度越高,排烟温度也会越高,排烟热损失就越大,所以为了保证锅炉的经济运行,排烟温度的提高也就受到了限制。
余热锅炉低压蒸发器泄漏原因分析及处理措施
余热锅炉低压蒸发器泄漏原因分析及处理措施发表时间:2016-08-15T11:45:39.093Z 来源:《电力设备》2016年第11期作者:程斌[导读] 江苏华电仪征燃机热电厂联产工程一期三台西门子SGT5-2000E燃机。
程斌(江苏华电仪征热电有限公司江苏扬州 211400)摘要:公司燃气-蒸汽联合循环机组投产初期发生余热锅炉低压蒸发器上联箱弯管爆管泄漏,严重威胁机组安全运行。
本文通过研究分析其腐蚀机理,采取有效防护措施,提高机组运行可靠性。
关键词:低压蒸发器换热管爆管分析一、概述江苏华电仪征燃机热电厂联产工程一期三台西门子SGT5-2000E燃机,余热锅炉采用东方日立双压、无补燃、卧式、自然循环锅炉。
锅炉由高、低压两个压力等级系统组成,高压过热蒸汽额定出口压力7.95MPa,额定出口温度523.4℃;低压过热蒸汽额定出口压力O.63MPa、额定出口温度225.7℃。
低压蒸发器设计参数为:计算压力1.1MPa,计算温度210℃;性能保证工况时低压蒸发器工作参数为:工作压力0.67MPa,工作温度167℃。
三套机组分别于2012年6月、8月、12月投产。
2014年2月8日,#2余热锅炉发现低压蒸发器管子泄漏,运行小时8330,同年2014年3月和5月,对#4和#6余热锅炉低压蒸发器上联箱弯管进行检测,腐蚀位置及形貌几乎与#2余热锅炉完全相同。
三台锅炉在运行投产1年零4个月时间,均发生低压蒸发器管子内壁侵蚀减薄甚至爆管的问题。
二、设备状况低压蒸发器前后方向5组管屏(每组左右两个联箱),前后方向共14排管,每排80根管子(左右管屏各40根)。
低压蒸发器集箱管接头材质:20G,规格:Φ38×4.5;受热面管子材质:20G,规格:Φ38×2.8。
2014年2月8日,#2炉停运保养期间发现低压汽包水位异常下降且炉底板处有水漏出,检查发现泄漏部位:第四模块(低压蒸发器)炉前第一排右数第一根上集箱管座背弧爆管,见图l。
余热锅炉蒸发器弯头穿孔泄漏事故原因探析
余热锅炉蒸发器弯头穿孔泄漏事故原因探析摘要:余热锅炉蒸发器管理系统发生泄漏,调查中发现因蒸发器弯头穿孔导致的,因此需要针余热锅炉蒸发器失效的问题展开详细探讨,便于了解蒸发器弯头穿孔泄漏事故原因。
本文首先分析余热锅炉蒸发器弯头穿孔泄漏问题检查,然后分析泄漏原因,同时得出相应的检验结果,最后还分析了蒸发器工艺改进方法。
关键词:余热锅炉;蒸发器;弯头穿孔;泄漏事故原因前言蒸发器在余热锅炉生产过程中发挥出不可替代的作用,同时也是余热锅炉的关键部位,为避免泄漏事故发生,及时展开相应试验,在系统检测中,及时找到弯头穿孔泄漏事故原因。
工作人员在调查泄漏事故发生原因的环节,主要采用显微镜观察法、圆度测量法、化学成分分析法等多种方法,锅炉在长期运行的过程中,蒸发器弯头部位发生泄露,烟气水平流过蒸发器,继而导致管子外壁出现了不同程度的磨损和腐蚀现象,弯头内部存在裂纹,并受到碱性腐蚀作用,介质腐蚀穿透管壁,最终造成弯头穿孔。
1.余热锅炉蒸发器弯头穿孔泄漏的检查1.1泄露情况观察1.1.1显微镜观察工作人员在观察余热锅炉蒸发器弯头穿孔情况的环节,积极采用显微镜观察法,将失效的蒸发器管沿着轴向剖开,然后取出其中的一小部分放在显微镜下观察,以下为显微镜观察中的发现:弯头外侧的外壁上有大小不同的圆孔,其直径约为1mm,圆孔周围存在大小不同、数量不等的腐蚀裂纹,在穿孔部位存在长条形裂纹,同时裂纹和管子的变形方向平行,裂纹长度约2mm,宽约0.50mm,且在裂纹左右两端存在线状腐蚀性产物,腐蚀部位表面被厚度不同的腐蚀产物覆盖,所以在此环节无法利用显微镜看到余热锅炉蒸发器金属断口的具体形貌[1]。
图1为蒸发器弯头穿孔处内壁形貌。
图1为蒸发器弯头穿孔处内壁形貌1.1.2壁厚测量采用超声波法测量泄露穿孔部位,观察蒸发器泄露穿孔部位在超声波下的外部小孔形貌及内部小孔形貌,发现内部裂纹区域存在泥状腐蚀产物和条形腐蚀坑[2]。
穿孔部位的壁厚大于直管部位的壁厚,直管部位壁厚为3.01mm,穿孔部位壁厚为3.35mm,因为穿孔部位在蒸发器内侧,所以管子在被挤压、弯曲的情况下发生变形,由此致使弯头内侧管壁厚度增加。
硫酸生产过程中异常现象的原因分析及处理方法汇总
硫磺属易燃固体,遇明火、高热易燃, 与氧化剂混合能形成爆炸性混合物。硫 磺粉体与空气可形成爆炸性混合物。硫 磺为不良导体,在干燥状态下会因搅拌、 输送和注入等操作产生静电。
硫化氢
• 硫化氢是可燃性无色气体,具有典型的臭鸡 蛋味,沸点-60.3℃,相对体积质量(空气为1) 为1.19,易溶于水及醇类、二硫化碳、石油 溶剂和原油,20℃时蒸气压为1 874.5kPa, 空气中爆炸极限(体积分数)为4.3-45.5%,自 燃温度260℃。 • 硫化氢是一种神经毒剂,亦为窒息性和刺激 性气体。
1.重新找正。 2.重新找动平衡。 3.刮研轴承盖水平中分面, 保证与轴衬间的过 盈值为 0.02--0.07mm。 4.调节油冷却器冷却水的进水量。 5. 迅速调节节流门的开启度或打开排气阀门 或盘通闸阀。 6.减小轴衬间隙。 7.拧紧地脚螺栓。 8.清除积水或固体物质。 9.校正主轴。
1.更换油管或拧紧连接法兰的螺栓。 2.添加润滑油至规定油位线位置。 3.清洗滤油器的过滤网。 4.检查排除。 5.检查排除。
1. 操作工没进行捞 浮渣工作或捞得不 净 2.硫磺质量差 3.蒸汽压力高 1.硫磺太脏 2.蒸汽温度低 3.滤饼增厚
1.捞净浮渣 2.更换硫磺 3.调节蒸汽压力
1.定期清理过滤器滤网 2.提高保温蒸汽温度 3.停机清理过滤机积渣。
序号
常见故障 及名称
故障现象 临时性转化后段温度低 不起反应
故障原因 主要是 SO2 浓度偏低,副线 阀调节不当所致 可能是设备保温不好,触媒 活性下降或者是总的换热 面积不够,而后段换热面积 过大,旁路通道过小等原因 造成
• 硫酸生产中涉及安全风险的原料主要 为硫磺、硫铁矿、硫化氢、含硫尾气 等 • 一、硫磺 • 硫磺为淡黄色脆性结晶或粉末,可能 因含少许硫化氢而有特殊臭味, 183.8℃时蒸气压0.13kPa,闪点207℃, 熔点119℃,沸点444.6℃,相对体积 质量(水为1)1.76,自燃温度232℃,爆 炸下限2.3g/m3。
硫酸再生装置导热盐换热器管束泄漏原因分析
硫酸再生装置导热盐换热器管束泄漏原因分析摘要:某硫酸再生装置因导热盐换热器泄漏导致停工检修,应用故障的根原因分析法对该导热盐换热器泄漏原因进行分析、总结和处理,排除干扰因素,有利于故障的准确判断和制定有效的维护策略,以满足装置的长周期平稳运行。
关键词:导热盐换热器过程气露点腐蚀故障分析1.设备概况和运行问题某硫酸再生装置,用于处理含硫和有机成分的废气、废液,由于工艺气中含有水蒸汽,也称为湿法制酸。
导热盐换热器在工艺流程上起到取出反应热量,控制过程气温度的作用,地位关键。
此次故障设备位于装置第一反应器的底部。
该换热器结构为多管程蛇形翅片管换热器,于2020年9月进行常规检修,未见异常,截止故障前累计运行约28个月。
1.换热器故障分析该导热盐换热器为上下串联式结构,分为A、B两组,故障导热盐换热器操作参数见表1。
设备故障经过:3月29日1时导热盐罐液位异常降低,分析认为第一反应器内导热盐换热器B可能发生内漏,装置紧急停工;4月3日14时拆下导热盐换热器B,检查发现底部管束腐蚀穿孔,4月5日14时维修完毕,试压正常。
调取该设备故障前的运行参数,酸性气和废酸进料在故障前流量、压力较平稳,工艺无大幅度调整,各反应器压力、温度平稳,排除工艺运行因素影响。
该换热器2020年9月进行常规检修,检查未见异常,截止目前累计运行约28个月。
且本次拆卸后进行外观检查,管束及翅片未见明细磕碰伤,排除检修安装因素。
查阅该换热器检修历史,开工至今,仅在2020年9月进行常规检修,检查未见异常。
经咨询同行业几乎同期开工的相同工艺技术的其他单位,均未发生过因质量问题造成的换热器泄漏问题,且对泄漏部位拆检发现,管束截面内径尺寸正常,外径均有不同程度的减薄,且泄漏和减薄部位只发生在该换热器的最低层一排管子上,基本可排除产品质量问题因素。
从拆检情况看,管束排列共20层,每层20根,漏点位于该换热器最底部的第20层的管束与管板接合部位,共检查出泄漏点8处,该层的其他管子外壁也有不同程度腐蚀减薄,呈均匀减薄形态,各管子内径尺寸正常;第19层管子外径和内径均正常,未见异常腐蚀,腐蚀形貌如图1示。
硫磺回收装置余热锅炉泄漏原因及应对措施
硫磺回收装置余热锅炉泄漏原因及应对措施王文海;孟石;苏创【摘要】某石化企业硫磺回收联合装置10万吨/年硫磺制硫Ⅰ、Ⅱ系列及6万吨/年硫磺等三台余热锅炉相继发生管板与换热管焊缝泄漏事故,造成硫含量超标排放。
分析了硫磺回收余热锅炉泄漏的原因,并对事故处理方案进行了优选。
结果表明:余热回收锅炉换热管板是泄漏的主要部位,采取合适的管板连接方式并严格控制焊接施工质量,能够保证设备长周期正常运行。
%Leaking accidents were found in three waste heat recovery boilers of a petrochemical enterprise on their sulfur recovery facilities whose annual production capacity were 100,000 tons and 60,000 tons respectively,as a result,the emissions from the facilities exceeded the upper limit of the sulfur content standard.The boiler on the facility with 60,000 tons annual production capacity was still in operation with the existing problems,the other two boilers were shut down for trouble hunting.The main reasons for the accidents were analyzed in the article and the treatment scheme to these accidents was discussed accordingly.【期刊名称】《兰州石化职业技术学院学报》【年(卷),期】2016(016)004【总页数】4页(P16-19)【关键词】硫磺回收;余热锅炉;管板泄漏;管板焊接【作者】王文海;孟石;苏创【作者单位】中石油第二建设公司技术装备部,甘肃兰州730060;兰州石化职业技术学院石油化学工程系,甘肃兰州730060;兰州石化职业技术学院应用化学工程系,甘肃兰州730060【正文语种】中文【中图分类】TK229.9某石化企业硫磺回收装置建成后,经过近半年的运行,发现6万吨/年硫磺主炉余热锅炉产汽压力和流量持续降低,后部急冷塔液位持续上涨,通过仔细比对和数据分析,最终确认为余锅内漏,目前带病运行;后又发现10万吨/年硫磺制硫Ⅰ主炉汽包出现上述同样问题,经确认亦为余热锅炉内漏,因该泄漏量过大,后部尾气加氢系统无法正常运行。
硫磺回收装置余热锅炉泄漏原因分析及整改措施
硫磺回收装置余热锅炉泄漏原因分析及整改措施武俊瑞;王斌;魏振军【摘要】介绍了硫磺回收装置工艺流程及运行情况,对其余热锅炉的运行条件和设计结构进行了阐述.分析了余热锅炉前管板与换热管焊缝处腐蚀泄漏的原因,并提出了相应的整改措施,要从源头上把控好锅炉制造安装质量.改造后,锅炉运行周期增加了1倍,不仅提高了锅炉的使用寿命,延长了检修周期,而且为以后硫磺回收余热锅炉的检修维护工作积累了宝贵的经验,保证装置的安全、长期、平稳运行.【期刊名称】《硫酸工业》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】5页(P29-33)【关键词】硫磺回收;余热锅炉;管板泄漏;腐蚀;原因;整改【作者】武俊瑞;王斌;魏振军【作者单位】神华包头煤化工有限责任公司,内蒙古包头014010;神华包头煤化工有限责任公司,内蒙古包头014010;神华包头煤化工有限责任公司,内蒙古包头014010【正文语种】中文【中图分类】TQ111.16;TQ0515随着煤化工技术的成熟和快速发展,煤炭正以新型的能源方式进入人们的视线,煤制烯烃、煤制气、煤制油等世界先进的煤炭深加工技术正在悄然改变着人们对煤炭固有的认知。
煤炭可以作为新能源储备,减少了国家出现资源短缺的隐患,同时优化了国内自身资源的优势,实现了国家自主调控能源的战略目标。
但煤化工行业的发展会对环境产生一定的影响。
伴随着人们环保意识的日益重视,同时随着《环境保护法》的实施,国家对企业排放的各类环境污染废气的指标也日趋严格。
而硫磺回收作为煤化工企业的环保装置,不仅保证了企业排放的废气能够达到国家规定的行业标准,而且大大减少了企业对环境带来的影响。
因此硫磺回收装置的长期平稳运行情况对企业的正常生产变得尤为重要。
而硫磺回收装置的余热锅炉作为一台高温高压的换热设备,十分关键,其运行情况直接影响装置的长期、安全、稳定运行。
1.1 主装置某公司的煤制甲醇项目采用水煤浆气化、低温甲醇洗和低压甲醇合成技术。
余热锅炉低压蒸发器泄漏分析
余热锅炉低压蒸发器泄漏分析发布时间:2021-12-21T06:59:59.186Z 来源:《科学与技术》2021年7月第20期作者:景刚呈[导读] 余热锅炉低压蒸发器泄漏分析摘要:余热锅炉低压蒸发器泄漏事故是近几年频发的安全事故景刚呈华电(北京)热电有限公司,北京市 100000余热锅炉低压蒸发器泄漏分析摘要:余热锅炉低压蒸发器泄漏事故是近几年频发的安全事故,因此应对低压锅炉蒸发器泄漏的原因进行分析,对其结构特点进行整体的把握,分析泄漏原因并提出具体建议。
关键词:余热锅炉;低压蒸发器;泄漏分析引言近些年来,随着环保历年的提出,我国的能源结构在不断进行调整,燃气联合循环机组以其高效、低耗、调节灵活、低污染的特点在电力行业中的优势地位日益凸显[1]。
随着机组工作时间的不断增加,汽水循环系统在长时间的运行状态下不可避免的会出现一些问题。
例如,许多不同类型的机组发生低压蒸汽泄漏,严重影响了电厂的安全运行。
因此,本文将以华电(北京)热电有限公司的#1余热锅炉为例,对余热锅炉低压蒸发器泄漏的原因进行分析。
1概述华电(北京)热电有限公司#1余热锅炉在2014年11月13日在准备启动锅炉时,电厂技术人员发现模块Ⅲ出现泄漏现象。
在经检查之后确认,蒸发器排气锅炉出口发生泄漏,如图1所示,泄漏点位于低蒸Ⅰ级受热面发生泄漏。
泄漏点发生在低蒸Ⅲ级管排右数第5根迎烟气侧,距模块受热面上联箱约3米,标高约为20米,泄漏时运行的总时长可达38102小时。
2015年4月6日该台炉再次发生泄漏,检查后确认有7根管同时发生泄漏。
#1余热锅炉是由武汉锅炉厂引进荷兰锅炉技术设计制造而成的,低压蒸汽机设计的受热面可以分为三个级别,压力设计值为1.01MPa,工作压力0.57mpa;设计温度为176℃;工作时温度应该保持在160℃左右。
管子材质为SA210-A-1,规格为Φ38x2.6mm,运行的总时长可达38102小时。
2宏观形貌分析#1低压锅炉受热面管道泄漏后,电厂对约200mm漏点处的管道进行切断取样分析。