吹風氣過熱器爆管的原因分析及整改措施

梁明超

（山西蘭花科創田悅化肥分公司，山西陽城 048102）

筆者工作過的某化工公司是一家年產80kt合成氨、130kt尿素的化肥生產企業。該公司為達到提高經濟效益和改善廠區環境的目的，于2005年9月初新建成一套造氣吹風氣余熱回收裝置，采用φ6000mm燃燒爐配Q62／890—20—2.45／280型余鍋機組回收余熱流程，并于同年9月15日在烘、煮爐結束后一次投運成功。

1 存在的問題

該裝置運行半年之后，操作工在巡檢時聽見蒸汽過熱器的煙道底部內有蒸汽噴出的響聲，于是車間領導決定立即停爐進行檢查，發現是由于蒸汽從過熱器換熱管的破裂處噴出所致，隨即將破裂的換熱管用堵頭堵死后又重新投入運行。可是，好景不長，半年后停爐時進入煙道檢查，又發現蒸汽過熱器的換熱管有破裂及斷管現象，且破裂的管數比第一次多。從檢查的情況可以看出，所斷的換熱管材質明顯變差且十分脆弱，如果繼續采取堵管的處理方法，則勢必會減小換熱面積，導致蒸汽流動阻力增大。為了使吹風氣回收裝置能夠正常運行，不得不更換蒸汽過熱器的全部換熱管，但運行半年后又開始出現斷管現象。

2 原因分析

（1）經過仔細查找，發現從余熱鍋爐上鍋筒出來的蒸汽管道接在了蒸汽過熱器的高溫集箱上，而出系統的蒸汽管道卻接在了蒸汽過熱器的低溫集箱上。按照設計要求，高溫煙氣是從過熱器的高溫集箱向低溫集箱方向流動的，也就是說，從上鍋筒出來的飽和蒸汽應先進入過熱器的低溫集箱，再經換熱管后流入高溫集箱，變成過熱蒸汽，從而達到提高蒸汽溫度的目的。如果把管道接反，則勢必會造成蒸汽先進入高溫集箱，再經換熱管流入低溫集箱后送出系統，那么，蒸汽在由高溫集箱流入低溫集箱后溫度必然會降低，導致蒸汽中的水滴積附在換熱管的管壁上，形成鹽垢，運行時間愈長，鹽垢愈厚，則管壁會因超溫而爆管或破裂。所以，管道安裝錯誤是造成過熱器爆管的主要原因。

（2）蒸汽過熱器的集箱上沒有接入外來蒸汽管是造成爆管的又一個原因。因為在吹風氣回收裝置原始開車或正常升溫時，蒸汽過熱器受熱面的管子全靠蒸汽冷卻，而此時吹風氣回收裝置并沒有自產蒸汽，故造成換熱管燒壞，導致發生爆管。

（3）蒸汽過熱器的集箱上沒有接入反沖洗脫鹽水管也是造成爆管的原因之一。因為蒸汽過熱器在使用一段時間后，其蒸汽進口管段會因飽和蒸汽攜帶的少量水滴蒸發而結鹽垢，運行時間愈長，鹽垢會愈厚，熱阻也會愈大。如果不及時用脫鹽水對過熱器進行反沖洗，將鹽垢溶解清除，就不能恢復其傳熱性能，導致管壁因超溫而爆管。

（4）由于吹風氣攜帶的煤灰較多，而進入燃燒爐前的吹風氣總管上沒有設置旋風除塵器，致使吹風氣中的煤灰在燃燒爐內燃燒后變成飛灰，在很大程度上磨損了蒸汽過熱器的換熱管管壁，導致管壁減薄，使其承受壓力下降，從而造成換熱管破裂。

3 整改措施

（1）將蒸汽過熱器的進口蒸汽管道及出口蒸汽管道全部拆除，按照設計圖紙重新安裝，讓從余熱鍋爐出來的飽和蒸汽先進入低溫集箱，經換熱管后進入高溫集箱，再送出系統。

（2）在蒸汽過熱器的低溫集箱上接一根φ89mm的外來中壓蒸汽管道，一方面，在系統正常升溫時，能夠通入外來蒸汽對過熱器的換熱管進行冷卻；另一方面，當過熱蒸汽溫度超標（設計過熱蒸汽溫度不超過280℃）時，也可通入外來蒸汽進行降溫，便于將蒸汽溫度控制在指標之內，不會因溫度超標而燒壞換熱管。

（3）在蒸汽過熱器的高溫集箱上接一根φ25mm的反沖洗脫鹽水管，每月小修停爐后用脫鹽水反沖洗蒸汽過熱器，反沖洗后的脫鹽水從低溫集箱上的放空管噴出，這樣，可以將換熱管上積附的鹽垢溶解清除，恢復其傳熱性能，從而能夠避免爆管現象的發生。

（4）針對造氣吹風氣攜帶煤灰較多的現象，在進燃燒爐前的吹風氣總管上安裝了一臺旋風除塵器，使入燃燒爐的吹風氣能夠進行二次除塵，從而大大減少飛灰對各換熱管的磨損，相應延長了設備的使用壽命，為系統的穩定運行奠定堅實的基礎。

4 結 語

自從該公司從上述四個方面對系統進行整改后，蒸汽過熱器再沒有出現過爆管現象，確保了吹風氣回收裝置的正常運行，為企業的節能降耗和環境保護起到了重要作用。