危廢處置過程中余熱鍋爐系統實際運行中出現的問題及成因分析

尹麗娜

（中節能清潔技術發展有限公司，北京 100000）

危廢處置焚燒工藝系統主要設備包括回轉窯、二燃室、鍋爐系統、煙氣處理系統。其中，余熱鍋爐系統作為焚燒工藝中重要組成部分，除了鍋爐本體設備外，還有一整套與其相配套的設備，如軟水器、軟水箱、除氧器給水泵、除氧器、給水泵、汽包、連排、定排、出灰機、清灰裝置、分汽缸等設備。余熱鍋爐系統能安全穩定運行除了與鍋爐本體相配套設備決定余熱鍋爐是否能安全運行外，整個焚燒系統中與余熱鍋爐相連的上、下游設備運行情況也決定余熱鍋爐是否能安全運行；另外，處置廢物的物性及生產原料情況也直接決定余熱鍋爐是否能安全運行。在此只探討余熱鍋爐系統自身運行中遇到的問題，比如：水位異常、排污量超標、承壓部件損壞、汽水共沸等問題。其中由于誤操作所致的水位異常可以通過過程控制來預防和減少此類事故的發生，但排污量超標、鍋爐爆管等問題成因較為復雜，需逐條排查。在此著重對此類問題進行成因分析。

1 問題及成因分析

1.1 排污量超標

鍋爐排污分連續排污和定期排污，連續排污目的是排掉溶解于鍋水中的鹽分以及鍋水表面的浮游物。定期排污是每隔一定時間排放一次，主要目的是放掉鍋水沉淀下來的水渣，和部分溶于鍋水中的鹽分。

排污量（GP)計算：

式中：GP——排污量，t/h；

G——蒸發量，t/h；

P% ——排污率, 一般≤2%。

危廢處置過程中產生的蒸汽以低壓蒸汽為主。以50 t/d焚燒處置規模為例。其配置的余熱鍋爐多為額定蒸發量：9.45 t/h，額定工作壓力：1.3 MPa。以除鹽水為補給水的鍋爐的正常排污率不應超過2.0%［1］。但實際生產過程中有些余熱鍋爐排污量甚至能高達到20%。

余熱鍋爐的排污量與除鹽水水質有直接相關。依據國標GB/T 1576-2008《工業鍋爐水質》要求，鍋爐給水水質硬度控制指標為≤0.03 mmol/L［2］，詳見表 1。實際生產中，鍋爐給水硬度越高，排污量越大。控制給水水質，是解決排污量的唯一有效途徑。而鍋爐給水水質除了與現場所用原水水質和除鹽水設備、交換樹脂等有直接關系外，還與實驗室檢測水平及鍋爐清洗維護情況有間接關系。實際運營中，每個危廢處置中心的情況均不同，如何控制鍋爐給水水質，需要具體情況具體分析。

1.2 承壓部件損壞

承壓部件損壞包括水冷壁爆管、過熱器爆管、省煤器爆管。此類問題出現應屬事故，且性質嚴重，甚至爆炸造成人員傷亡。

表1 采用鍋外水處理自然循環蒸汽鍋爐和汽水再用鍋爐水質

1.2.1 水冷壁爆管

鍋爐運行中，水冷壁爆管較為常見，爆裂時有巨響，爆裂后水位、汽壓、給水水壓均下降。

造成此類事故的原因大致有以下幾點：

（1）鍋爐給水水質長期不符合要求，造成鍋爐水冷壁內部結垢，影響換熱效率，造成局部溫度過高；

（2）除氧器不能正常工作致水冷壁內壁氧腐蝕、管壁破裂；

（3）飛灰流速過快造成沖刷腐蝕導致管壁變薄所致，這與鍋爐本體結構設計及鍋爐進口煙道設計有關；

（4）下積箱排灰不暢，導致鍋管水循環過程中不能及時冷卻，造成局部溫度過高而爆裂；

1.2.2 過熱器管道破損

過熱器管道破損會出現蒸汽流量不正常，給水水量明顯增加，排煙溫度降低等現象。

造成此類事故的原因：

（1）多為給水水質差，造成管道內壁結垢，影響換熱效率，造成局部溫度過高；

（2）鍋爐輻射段煙溫過高，導致高溫腐蝕。

1.2.3 省煤器管道損壞

省煤器管道損壞是常見的損壞事故，最易造成鍋爐缺水。

造成此類事故的原因大致有以下幾點：

（1）給水水質差，除氧器未能把水中溶有氧及二氧化碳出去，造成管道內壁腐蝕；

（2）給水水溫變化大，引起管道裂縫；

（3）飛灰對管道的磨損。

1.3 汽水共沸

汽水共騰是鍋爐內水位波動幅度超出正常情況，水面翻騰程度異常劇烈的一種現象。其后果是蒸汽大量帶水，使蒸汽品質下降；易發生水沖擊，使過熱器管壁上積附鹽垢，影響傳熱而使過熱器超溫，嚴重時會燒壞過熱器而引發爆管事故。

造成此類事故的原因大致有以下幾點：

（1）鍋爐水質沒有達到標準；

（2）沒有及時排污或排污不夠，造成鍋水中鹽堿含量過高；

（3）鍋水中油污或懸浮物過多；

（4）負荷突然增加。

2 結 論

通過對以上生產運營過程中出現的問題成因分析可知，鍋爐給水水質是鍋爐能否安全運行的重要因素，鍋爐給水水質不達標一定導致鍋爐承壓部件損壞；對于實際生產過程中出現的問題，不能孤立去看待，應該對整個鍋爐系統進行分析。

規范的操作來自于寶貴的經驗，而這些都來自于生產過程遇到的問題或事故。如何能認識、重視問題，做到防范于未然才是安全生產的前提保障。

［1］GB/T 1576-2008《工業鍋爐水質》4.5.4：6［S］.

［2］GB/T 1576-2008《工業鍋爐水質》4.1.1：2［S］.