干熄焦鍋爐泄漏快速降溫操作探索與實踐

魏春滿，劉革，尹德剛，蒲永新

（鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司，遼寧 營口 115007）

鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司煉焦部（以下簡稱“鲅魚圈”）共有干熄焦爐兩座，為國內首批具有完全自主知識產權的160 t/h 干熄焦爐。干熄焦鍋爐是余熱鍋爐，主要用于回收干熄焦炭的熱量，產生蒸汽，用于發電。 鲅魚圈鍋爐為中壓鍋爐，二次過熱器出口壓力為4.14 MPa，蒸汽溫度為450 ℃。由于鲅魚圈2#干熄焦爐內環墻損壞，形成三條較大裂縫，大顆粒焦粉從裂縫處跑到一次除塵，降低了一次除塵效果，極大地增加了大顆粒焦粉對干熄焦鍋爐的沖刷，鍋爐壁磨損較快，導致發生多次干熄焦鍋爐泄漏，采用常規降溫方式進行泄漏處理，給生產帶來極大影響。 為此，提出了干熄焦鍋爐快速降溫操作方法并實踐，本文對此做一介紹。

1 干熄焦鍋爐系統工藝流程

干熄焦鍋爐系統工藝流程如圖1 所示。

圖1 干熄焦鍋爐系統工藝流程Fig. 1 Process Flow for CDQ Boiler System

干熄焦鍋爐系統從上到下依次為鍋筒、 過熱器、蒸發器、省煤器。 過熱器分為高溫過熱器（二次過熱器）和低溫過熱器（一次過熱器），兩者均為光管管束[1]，向上豎直方向彎成蛇形管形狀，順序布置，通過吊掛管懸吊于鍋爐頂部。從鍋筒上部排出的干飽和蒸汽進入低溫過熱器，與煙氣逆向換熱后通過連接管進入高溫過熱器進口集箱，與煙氣同向換熱后由過熱蒸汽管道引出。 蒸發器分為光管蒸發器和鰭片蒸發器，光管蒸發器為光管管束，鰭片蒸發器為鰭片管束，懸吊式結構，通過固定在吊掛管上而懸吊于鍋爐頂部。 水從鍋筒下部的管道連接到強制循環泵，經由強制循環泵打入到蒸發器內。省煤器分為兩級，兩級獨立省煤器布置在鍋爐水冷壁區域，給水依次經過兩級省煤器，通過連接管進入鍋筒。

2 常規降溫方式存在問題

干熄焦鍋爐泄漏處理時，特別是過熱器等距離干熄焦爐較近的鍋爐部位，常規操作是將干熄焦爐內焦炭熄滅，待干熄焦鍋爐溫度降低（至常溫），再進行鍋爐泄漏處理作業。 此方式存在如下問題：

（1）焦炭從1 000 ℃降低到50 ℃，降溫時間較長，需2～3 天左右，且在降溫過程中使用大量氮氣，成本較高。

（2）焦炭冷卻，干熄焦爐體溫度也大幅度降低，甚至降低至常溫，耐材溫度也隨之降低至常溫，對干熄焦爐體壽命影響較大。

（3）干熄焦爐停止生產，對焦炭產量影響較大。據統計，每次鍋爐泄漏處理作業僅降溫階段就影響焦炭產量約8 000 t。

（4）采用濕法熄焦，焦炭熱量全部浪費。 每次降溫期間損失蒸汽產量約4 200 t。

（5）恢復生產時，重新升溫時間長，大幅度升降溫對干熄焦爐耐材影響較大，對干熄焦爐體壽命影響較大。

3 干熄焦鍋爐快速降溫操作

由于常規降溫方式存在諸多問題，為了實現干熄焦鍋爐快速、安全降溫，提出干熄焦鍋爐快速降溫操作方式。 干熄焦鍋爐快速降溫工藝流程如圖2 所示。

我所經歷的第四個改革是土地使用商品化的改革。不知什么時候，也不知從哪里興起的，土地使用權可以買賣了。由此帶動了房地產熱，土地財政熱。房地產業的發展帶動了40多個產業的發展，也帶動了政府的土地財政。房地產吸收了買房人大量的資金，使通貨膨脹化為無形（低通貨膨脹還是有的）。高杠桿帶來了系統性金融風險，帶來了35萬億元的個人消費貸款。土地改革讓物流設施離城市越來越遠，與政府提出的降低物流成本的要求越來越遠。土地改革的好處是讓大家更珍惜土地，畢竟14億人飯碗要端在自己手里。唯一希望的是政府官員們不要浪費土地財政收來的錢，不要亂蓋大樓，亂鋪攤子。

圖2 干熄焦鍋爐快速降溫工藝流程Fig. 2 Process Flow for Quick Cooling of CDQ Boiler

此種降溫方式區別于打開一次除塵緊急放散進行降溫的方式，充分利用了干熄焦爐頂高度與干熄焦鍋爐人孔部位的高度差，在停止干熄焦循環風機運行后，打開干熄焦爐爐蓋，將干熄焦爐口作為“大煙囪”，充分利用冷熱空氣的密度差，使得大量冷空氣通過干熄焦鍋爐人孔進入鍋爐，經過一次除塵、牛腿，通過干熄焦爐口排放出去，保證了干熄焦鍋爐降溫順暢及內部施工安全性。同時，通入的氮氣又保證了干熄焦爐內的焦炭不再迅速燃燒，縮短了施工時間。

鍋爐快速降溫操作具體如下：

（1）干熄焦爐停止裝焦后，斷開干熄焦裝入裝置與爐蓋的連接，防止開爐蓋時燒壞裝入裝置。

（2）做好干熄焦裝入裝置爐口區所有油管、電纜及電氣設備的防火、 防高溫準備，備好安全警界線、滅火器材，監護人員必須佩備便攜式CO 報警儀。

（3）確保干熄焦系統的氮氣沖入量不低于3 500 m3/h，降低循環氣體中可燃氣體含量，在降溫過程中保證循環氣體成分指標在安全范圍內，要求氫含量不超過3%，一氧化碳含量不超過6%。

（4）關閉干熄焦除氧器低壓蒸汽閥門，逐步降低除氧器溫度。

（5）將干熄焦爐料位降至露出斜道口1 m 左右，停止排焦。在降低料位過程中，注意排焦速度，要根據循環氣體含量控制，排焦振幅給定要小，排焦量控制在30～50 t/h，若循環氣體可燃成分超標，可降低排焦量。

（6）關閉干熄焦平板閘門，循環風機轉速控制在800 r/min 繼續運轉10 h，將干熄焦爐降溫。

（7）10 h 后，循環風機停止運行，關閉循環風機入口檔板，關閉所有干熄焦爐中栓，將干熄焦二次除塵沖氮點堵上盲板，打開干熄焦循環風機后充氮點。

（8）打開干熄焦爐蓋，同時打開干熄焦鍋爐人孔進行鍋爐系統通風，從干熄焦鍋爐人孔部位確定泄漏區域，并初步制定處理方案。

（9）確認泄漏區域后，繼續進行通風降溫，約2 h 后，人員可以進入干熄焦鍋爐進行具體泄漏點確認。

（10）確認檢修方案，處理干熄焦鍋爐泄漏點。

（11）作業完畢，恢復生產，進行干熄焦爐系統升溫，干熄焦鍋爐升溫、升壓操作。

此種操作方法需要注意的是：①在鍋爐泄漏量較少，循環氣體可燃成分在可控范圍內時，可執行此方案；②由于在降低料位過程中發生水煤氣反應，仍會產生可燃氣體，因此在降料位過程中需要時刻注意可燃氣體成分；③由于操作中焦炭未完全熄滅，此種方式安全作業時間在8 h 左右。 作業期間要時刻注意干熄焦爐冷卻段上下部溫度變化情況，若冷卻段上部溫度上升幅度明顯，需注意焦炭燃燒情況；若溫度大幅度上升，則焦炭復燃，人員撤離作業現場，重新降溫。

4 干熄焦鍋爐快速降溫操作評價

干熄焦鍋爐常規和快速降溫操作指標對比情況如表1 所示。

表1 干熄焦鍋爐常規和快速降溫操作指標對比情況Table 1 Comparison of CDQ Boiler Operation Indexes by Conventional Cooling and Quick Cooling

由表1 可以看出，采用干熄焦鍋爐快速降溫操作時，降溫用時和恢復生產用時大幅度降低，干熄焦鍋爐溫度變化小，對焦炭產量和蒸汽產量的影響也明顯降低，對爐體耐材影響小，操作相對簡單。

干熄焦鍋爐快速降溫操作經過多次實踐應用，得出具有以下優點：

（1）干熄焦鍋爐降溫明顯，作業環境得到極大改善。 特別是在二次過熱器、吊掛管部位，降溫12～16 h 左右就可以進入一次除塵鍋爐側檢查一次除塵側墻、拱頂等運行狀況。

（2）干熄焦爐體降溫不大。 由于停止循環風機運行，干熄焦爐焦炭并未完全熄滅，爐頂溫度在700 ℃以上，對比將焦炭徹底熄滅的方式，此方式對于干熄焦爐體耐材損害減小。

（3）安全性更高。 由于氮氣等窒息性氣體直接通過爐口放散出去，冷空氣從鍋爐側進入，再通過一次除塵之后進入干熄焦爐體后放散出去，避免了窒息性氣體進入鍋爐，提高了作業安全性。

（4）降溫時間大大縮短。 此種方式作業，降溫10 h 即可開始查找泄漏點、進行放空作業等，總計（降溫+查漏）僅12～16 h，大大縮短了降溫時間，對生產影響減小。

（5）恢復生產時間短。 恢復生產僅需考慮鍋爐入口溫度及鍋爐升溫幅度，干熄焦爐體降溫不多，因此恢復生產時間短。

5 結語

鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司采用快速降溫方式，即將干熄焦爐爐蓋打開，使鍋爐內冷空氣逆循環，實現鍋爐降溫，此方式干熄焦爐內焦炭等并不大幅度降溫，較少了對爐體耐材的影響，降溫時間僅在12～16 h，縮短了鍋爐處理時間。 鲅魚圈干熄焦鍋爐發生泄漏后，多次采用鍋爐快速降溫方法，可大幅度減少因干熄焦系統降溫帶來的對生產的影響，因此，對于干熄焦鍋爐泄漏處理，采用快速降溫方式，對于短期臨時處理鍋爐問題，具有較大的借鑒意義。