鍋爐低溫過熱器爆管事故檢查與分析

葛星垣

（太原鍋爐集團有限公司，山西太原030008）

鍋爐低溫過熱器爆管事故檢查與分析

葛星垣

（太原鍋爐集團有限公司，山西太原030008）

氧腐蝕在鍋爐運行中危害極大且具有隱蔽性。筆者從技術服務的實際案例出發，對氧腐蝕的形成機理、造成氧腐蝕的原因、產生的后果及處理措施等進行了闡釋，希望能對企業鍋爐產品的安全、穩定運行有所幫助。

鍋爐；爆管；氧腐蝕；過熱器

某公司2臺TG-150/3.82-M型循環流化床鍋爐，分別在投入運行2～3個月后發生低溫過熱器爆管停爐現象，對企業的安全生產和經濟效益產生很大影響。我公司技術服務人員對其中一臺鍋爐進行了全面檢查，并在爆管位置進行了現場取樣，檢查結果如下：①鍋筒內部四壁布滿鐵紅色Fe2O3附著物，如圖1所示；②省煤器進、出口集箱檢查，底部有大量的鐵紅色Fe2O3沉積物，如圖2所示；③除氧器出口管道裝設的溶解氧在線測量儀表顯示，當水溫為95.4℃時，溶解氧含量為376.9 μg/L，具體如圖3所示。

圖1 鍋筒內部四壁鐵紅色Fe2O3附著物

圖2 省煤器進、出口集箱底部鐵紅色Fe2O3沉積物

圖3 溶解氧在線測量儀表顯示情況

1 現象分析

請中科院山西煤化所對從低溫過熱器爆管位置取樣的管內垢樣進行了成分分析，結果顯示：Fe2O3含量為72.91%，SiO2含量為18.31%，鐵垢為垢樣的主要成分。為進一步分析鐵垢的來源，專門對鍋爐水樣進行了分析，結果顯示：爐水、飽和蒸汽中Fe含量都嚴重超標。與電廠相關專業人員座談了解，鍋爐給水溶解氧長時間嚴重超標，其造成原因有以下2個：①大部分凝結水經冷渣機冷卻水系統后進入熱力除氧器，經過低溫加熱器的只占很少一部分，致使凝結水進入熱力除氧器前溫度僅有60多度，使熱力除氧器溫度長時間達不到工作溫度，致使溶解氧嚴重超標；②空冷系統抽真空管上有多處漏點，使空氣直接溶入凝結水。

2 爆管原因與結論意見

正常運行情況下，由于給水采取了除氧措施，水中氧含量很低。由于給水溫度較高，少量的氧在給水管道中就已耗盡，不會對鍋爐造成危害。但在除氧器運行不正常時，給水中溶氧量增加，就會對過熱器、減溫器、省煤器乃至鍋筒造成嚴重氧腐蝕[1]。通過對爆管垢樣物的成分分析和對鍋爐給水溶解氧含量的測定，初步判斷此次爆管事故原因為鍋爐給水溶解氧引起的碳鋼氧腐蝕。

其機理為：Fe＋1/2O2+H2O→Fe（OH）2，由于溶解氧的原因，Fe（OH）2會進一步被氧化為Fe（OH）3，隨著溫度、pH值、溶解氧含量等條件的不同，Fe（OH）3可轉化為更復雜的腐蝕物，比如FeO、Fe2O3、Fe3O4等。這些腐蝕物會對金屬管壁造成2種影響：①在碳鋼金屬表面形成直徑不等的腐蝕坑陷；②由于飽和蒸汽中攜帶有氧化鐵垢（Fe3O4），在經過低溫過熱器時氧化鐵垢析出，堵塞過熱器管排，管排長期超溫造成爆管。

由此得出2臺鍋爐低溫過熱器爆管停爐事故的結論意見，即鍋爐給水溶解氧長時間嚴重超標，造成鍋爐介質側管內金屬表面腐蝕，腐蝕物（Fe3O4）堵塞管排造成爆管。結論意見：氧腐蝕。

3 處理措施

經總結，將處理措施概括為以下幾點：①要求用戶對過熱器進行反沖洗后，再對鍋爐重新煮爐、吹管，以去除爐內鐵銹，使表面重新鈍化；②對鍋爐給水系統進行改造，將冷渣機冷卻水管道從給水系統中解除，提高低溫加熱器出水溫度，提高除氧器工作溫度，確保除氧效果；③強化對給水溶解氧測量裝置的監測并加裝報警裝置，嚴格控制給水溶解氧含量；④以后運行過程中加強對爐水、飽和蒸汽含鐵量的化驗與監控。

4 改造后的效果

通過對鍋爐給水系統的改造，使得低溫加熱器出水溫度升高，大大提高了除氧器的工作溫度，鍋爐給水溶解氧含量降低至10～20 μg/L之間[2]，從源頭上控制了氧腐蝕的因素。自此，2臺鍋爐再也沒有發生過由此引起的爆管現象。

5 結束語

通過對此次爆管事故的檢查、分析、處理，進一步認識到氧腐蝕對鍋爐安全運行的危害性，希望能借本文總結提醒鍋爐使用單位，重視對鍋爐給水溶解氧的處理、控制與監測，以避免此類事故的發生，為企業的安全生產提供保障。

［1］劉升泉，周金保.淺析鍋爐氧腐蝕的產生及控制［J］.中國井礦鹽，2001（5）.

［2］西安熱工研究院有限公司.GBT 12145—2008火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量標準［S］.北京：中國標準出版社，2008.

〔編輯：劉曉芳〕

TK223.3+2

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.19.100

2095－6835（2017）19－0100－02