尹麗娜
(中節(jié)能清潔技術(shù)發(fā)展有限公司,北京 100000)
危廢處置焚燒工藝系統(tǒng)主要設(shè)備包括回轉(zhuǎn)窯、二燃室、鍋爐系統(tǒng)、煙氣處理系統(tǒng)。其中,余熱鍋爐系統(tǒng)作為焚燒工藝中重要組成部分,除了鍋爐本體設(shè)備外,還有一整套與其相配套的設(shè)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(jī)、清灰裝置、分汽缸等設(shè)備。余熱鍋爐系統(tǒng)能安全穩(wěn)定運(yùn)行除了與鍋爐本體相配套設(shè)備決定余熱鍋爐是否能安全運(yùn)行外,整個(gè)焚燒系統(tǒng)中與余熱鍋爐相連的上、下游設(shè)備運(yùn)行情況也決定余熱鍋爐是否能安全運(yùn)行;另外,處置廢物的物性及生產(chǎn)原料情況也直接決定余熱鍋爐是否能安全運(yùn)行。在此只探討余熱鍋爐系統(tǒng)自身運(yùn)行中遇到的問(wèn)題,比如:水位異常、排污量超標(biāo)、承壓部件損壞、汽水共沸等問(wèn)題。其中由于誤操作所致的水位異??梢酝ㄟ^(guò)過(guò)程控制來(lái)預(yù)防和減少此類事故的發(fā)生,但排污量超標(biāo)、鍋爐爆管等問(wèn)題成因較為復(fù)雜,需逐條排查。在此著重對(duì)此類問(wèn)題進(jìn)行成因分析。
鍋爐排污分連續(xù)排污和定期排污,連續(xù)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(shí)間排放一次,主要目的是放掉鍋水沉淀下來(lái)的水渣,和部分溶于鍋水中的鹽分。
排污量(GP)計(jì)算:
式中:GP——排污量,t/h;
G——蒸發(fā)量,t/h;
P% ——排污率, 一般≤2%。
危廢處置過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽以低壓蒸汽為主。以50 t/d焚燒處置規(guī)模為例。其配置的余熱鍋爐多為額定蒸發(fā)量:9.45 t/h,額定工作壓力:1.3 MPa。以除鹽水為補(bǔ)給水的鍋爐的正常排污率不應(yīng)超過(guò)2.0%[1]。但實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中有些余熱鍋爐排污量甚至能高達(dá)到20%。
余熱鍋爐的排污量與除鹽水水質(zhì)有直接相關(guān)。依據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 1576-2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》要求,鍋爐給水水質(zhì)硬度控制指標(biāo)為≤0.03 mmol/L[2],詳見(jiàn)表 1。實(shí)際生產(chǎn)中,鍋爐給水硬度越高,排污量越大??刂平o水水質(zhì),是解決排污量的唯一有效途徑。而鍋爐給水水質(zhì)除了與現(xiàn)場(chǎng)所用原水水質(zhì)和除鹽水設(shè)備、交換樹(shù)脂等有直接關(guān)系外,還與實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)水平及鍋爐清洗維護(hù)情況有間接關(guān)系。實(shí)際運(yùn)營(yíng)中,每個(gè)危廢處置中心的情況均不同,如何控制鍋爐給水水質(zhì),需要具體情況具體分析。
承壓部件損壞包括水冷壁爆管、過(guò)熱器爆管、省煤器爆管。此類問(wèn)題出現(xiàn)應(yīng)屬事故,且性質(zhì)嚴(yán)重,甚至爆炸造成人員傷亡。
表1 采用鍋外水處理自然循環(huán)蒸汽鍋爐和汽水再用鍋爐水質(zhì)
鍋爐運(yùn)行中,水冷壁爆管較為常見(jiàn),爆裂時(shí)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(diǎn):
(1)鍋爐給水水質(zhì)長(zhǎng)期不符合要求,造成鍋爐水冷壁內(nèi)部結(jié)垢,影響換熱效率,造成局部溫度過(guò)高;
(2)除氧器不能正常工作致水冷壁內(nèi)壁氧腐蝕、管壁破裂;
(3)飛灰流速過(guò)快造成沖刷腐蝕導(dǎo)致管壁變薄所致,這與鍋爐本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及鍋爐進(jìn)口煙道設(shè)計(jì)有關(guān);
(4)下積箱排灰不暢,導(dǎo)致鍋管水循環(huán)過(guò)程中不能及時(shí)冷卻,造成局部溫度過(guò)高而爆裂;
過(guò)熱器管道破損會(huì)出現(xiàn)蒸汽流量不正常,給水水量明顯增加,排煙溫度降低等現(xiàn)象。
造成此類事故的原因:
(1)多為給水水質(zhì)差,造成管道內(nèi)壁結(jié)垢,影響換熱效率,造成局部溫度過(guò)高;
(2)鍋爐輻射段煙溫過(guò)高,導(dǎo)致高溫腐蝕。
省煤器管道損壞是常見(jiàn)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(diǎn):
(1)給水水質(zhì)差,除氧器未能把水中溶有氧及二氧化碳出去,造成管道內(nèi)壁腐蝕;
(2)給水水溫變化大,引起管道裂縫;
(3)飛灰對(duì)管道的磨損。
汽水共騰是鍋爐內(nèi)水位波動(dòng)幅度超出正常情況,水面翻騰程度異常劇烈的一種現(xiàn)象。其后果是蒸汽大量帶水,使蒸汽品質(zhì)下降;易發(fā)生水沖擊,使過(guò)熱器管壁上積附鹽垢,影響傳熱而使過(guò)熱器超溫,嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒壞過(guò)熱器而引發(fā)爆管事故。
造成此類事故的原因大致有以下幾點(diǎn):
(1)鍋爐水質(zhì)沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn);
(2)沒(méi)有及時(shí)排污或排污不夠,造成鍋水中鹽堿含量過(guò)高;
(3)鍋水中油污或懸浮物過(guò)多;
(4)負(fù)荷突然增加。
通過(guò)對(duì)以上生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題成因分析可知,鍋爐給水水質(zhì)是鍋爐能否安全運(yùn)行的重要因素,鍋爐給水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)一定導(dǎo)致鍋爐承壓部件損壞;對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,不能孤立去看待,應(yīng)該對(duì)整個(gè)鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行分析。
規(guī)范的操作來(lái)自于寶貴的經(jīng)驗(yàn),而這些都來(lái)自于生產(chǎn)過(guò)程遇到的問(wèn)題或事故。如何能認(rèn)識(shí)、重視問(wèn)題,做到防范于未然才是安全生產(chǎn)的前提保障。
[1]GB/T 1576-2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》4.5.4:6[S].
[2]GB/T 1576-2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》4.1.1:2[S].