4.5 燃燒器改造
從環(huán)保和節(jié)能的角度來講,燃氣對于鍋爐來說絕對是一種優(yōu)質(zhì)、高效、清潔、節(jié)約的燃料,所以目前大量的單燃油鍋爐都開始向燃氣改造過渡。
但是各種改造都將焦點集中于更換燃燒器和相應的管路、控制器,僅僅只是在現(xiàn)有的燃油鍋爐基礎上,對燃料系統(tǒng)加以改進(例如:改用燃氣或油/氣兩用燃燒器,增加燃氣調(diào)壓閥、電磁閥、檢漏裝置和燃氣過濾設備),而對鍋爐本體不進行修改,認為是“通用”的,殊不知,恰恰是這種“通用”的概念造成了今后運行的不完善。
燃油時,在燃料與空氣配比正常的工況下,燃油霧化形成的細小油滴粒子進入爐膛,這些油滴粒子很快便失去了其初速度,隨著爐膛內(nèi)的氣流一起流動,爐膛空間燃燒的是一些固體碳黑和可燃氣體。而燃氣時氣體燃料在爐膛空間燃燒時,就沒有如燃油時揮發(fā)份氣化和固體碳粒的燃盡過程,也就是說,這兩類燃料燃燒時的火焰黑度是不相同的。所以這兩類燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣輻射能力是不相同的,形成的最終結(jié)果是兩種情況下爐膛出口煙溫和爐膛吸熱量相差很大。 在真正的通用鍋爐設計時,應以滿足燃氣工況為主,以燃油工況進行校核。但本案例原購買的只是進口單燃油鍋爐,后在國內(nèi)現(xiàn)場改為燃氣,從運行觀察上看,在燃氣時就顯得爐膛受熱面積明顯偏小,造成爐膛出口煙溫升高,“入口效應”使后管板和管口的工作條件惡化,此處的蒸發(fā)強度最大,熱負荷最高。
4.6該鍋爐結(jié)構(gòu)為煙管和管板采用焊接,該處存在較大的焊接應力,通常在應力集中處腐蝕會更嚴重,若焊接前沒有采取預漲消除間隙或預漲不到位,局部形成環(huán)形水膜,另鍋爐起停頻繁,壓力波動大,也會促使、加劇溫度交變應力的負面作用。
5 處理和預防措施
5.1 嚴格按照經(jīng)過鍋爐安全監(jiān)察部門批準的修復方案,按照國家標準進行施工、檢查、檢驗,探傷和水壓試驗,合格后投用。
5.2 為減少管板處的入口效應,在目前鍋爐結(jié)構(gòu)不能變動的情況下,應加強燃氣燃燒器的運行調(diào)整,對燃燒器火焰的長度和直徑進行必要的壓制,嚴格控制過??諝饬?。適當時可在管板表面敷上薄耐火層。
5.3 強化給水除氧
國家特種設備安全監(jiān)督部門對鍋爐氧腐蝕的危害性日益重視,并于2001年重新頒布了GB1576-2001《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》,標準明確規(guī)定對于蒸汽鍋爐,當額定蒸發(fā)量大于或等于6t/h時應除氧,當小于6t/h時如發(fā)現(xiàn)局部腐蝕應采取除氧措施。
鍋爐給水除氧方式多種多樣,多年來大家一直都在探求既高效經(jīng)濟又穩(wěn)定安全的除氧方法,但這必須結(jié)合爐型和實際情況,本案例鍋爐訂貨時技術(shù)條件明確鍋爐進水溫度為104℃,現(xiàn)采用化學除氧,進水溫度最高才70℃,已經(jīng)明顯脫離設計運行工況,是否最為經(jīng)濟值得深入探討。
即使采用化學除氧,也必須立即安排配備必要的在線或便攜式的分析儀器或設備,保證實時掌握狀況,主動而及時調(diào)整加藥比例濃度,保證除氧效果。
除氧劑一定要購買正牌公司正規(guī)包裝產(chǎn)品,拒絕散裝貨?;瘜W除氧劑以美國或德國品牌產(chǎn)品為佳。
5.4 慎重回用蒸汽冷凝水
目前常用的冷凝水處理技術(shù)是化學藥劑法,通過在蒸汽出口或爐前投加皮膜胺和揮發(fā)性氨的方法在回水管線內(nèi)成膜或提高回水的PH值,來阻止腐蝕的發(fā)生,達到回用標準。但這種方法只適用于蒸汽用途單一,管道不長的換熱系統(tǒng),對于蒸汽用途復雜的工況,常常達不到預想的處理效果,其原因很多,有系統(tǒng)本身的問題,也有特定工藝造成的,所以,用藥劑改善回水系統(tǒng)的腐蝕是有局限性的。若投資進行硬件改造,增加除鐵除硬設施也不太現(xiàn)實,目前唯一的做法是慎重考慮回用蒸汽冷凝水,這應從比較安全和經(jīng)濟兩者的關(guān)系重要性上予以取舍。
5.5 控制鍋水的PH值在合理范圍
按照GB1576-2001《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》規(guī)定,鍋水PH=10~12,因為在這個范圍內(nèi)不僅能防垢,也能防腐,但是其前提是給水進行了充分除氧。
從本案例鍋爐目前運行情況看,給水除氧效果并不理想,在這種情況下要根據(jù)實際情況進行一定調(diào)整。鍋水處于高溫狀態(tài)下時,當PH<8或PH>13時,鍋爐金屬表面的保護膜都會因溶解氧而遭到破壞,從而使金屬腐蝕加劇,當7≤PH<10時,主要發(fā)生氧的去極化和氫氧化亞鐵被氧化的反應,但都很微弱,當PH≥10后,鋼材的腐蝕由均勻轉(zhuǎn)為局部,并具備了潰瘍和孔蝕的條件,從絕大部分研究的結(jié)果看:如果鍋爐給水未除氧或除氧不完全,鍋水的PH 值控制在8~10左右能夠有效的防止氧腐蝕。
5.6 嚴格運行紀律
司爐人員必須嚴格執(zhí)行各項鍋爐及鍋爐房的運行操作規(guī)程和工藝紀律。應特別強調(diào)以下幾點:對鍋爐加載時的速度,避免快速升壓;日常強化各項水質(zhì)的監(jiān)督,認真做好加藥、清潔工作;確保軟水器運行正常、再生正常,保證水處理操作的正確性,防止過多的氯離子進入鍋爐;確保鍋爐定期排污的頻率和排量,保證鍋水的含鹽量在正常標準之內(nèi),尤其是采用了化學加藥的方法后,排污的重要性更加明顯,該項工作決不能有絲毫放松。