危废处置过程中余热锅炉系统实际运行中出现的问题及成因分析

尹丽娜

（中节能清洁技术发展有限公司，北京 100000）

危废处置焚烧工艺系统主要设备包括回转窑、二燃室、锅炉系统、烟气处理系统。其中，余热锅炉系统作为焚烧工艺中重要组成部分，除了锅炉本体设备外，还有一整套与其相配套的设备，如软水器、软水箱、除氧器给水泵、除氧器、给水泵、汽包、连排、定排、出灰机、清灰装置、分汽缸等设备。余热锅炉系统能安全稳定运行除了与锅炉本体相配套设备决定余热锅炉是否能安全运行外，整个焚烧系统中与余热锅炉相连的上、下游设备运行情况也决定余热锅炉是否能安全运行；另外，处置废物的物性及生产原料情况也直接决定余热锅炉是否能安全运行。在此只探讨余热锅炉系统自身运行中遇到的问题，比如：水位异常、排污量超标、承压部件损坏、汽水共沸等问题。其中由于误操作所致的水位异常可以通过过程控制来预防和减少此类事故的发生，但排污量超标、锅炉爆管等问题成因较为复杂，需逐条排查。在此着重对此类问题进行成因分析。

1 问题及成因分析

1.1 排污量超标

锅炉排污分连续排污和定期排污，连续排污目的是排掉溶解于锅水中的盐分以及锅水表面的浮游物。定期排污是每隔一定时间排放一次，主要目的是放掉锅水沉淀下来的水渣，和部分溶于锅水中的盐分。

排污量（GP)计算：

式中：GP——排污量，t/h；

G——蒸发量，t/h；

P% ——排污率, 一般≤2%。

危废处置过程中产生的蒸汽以低压蒸汽为主。以50 t/d焚烧处置规模为例。其配置的余热锅炉多为额定蒸发量：9.45 t/h，额定工作压力：1.3 MPa。以除盐水为补给水的锅炉的正常排污率不应超过2.0%［1］。但实际生产过程中有些余热锅炉排污量甚至能高达到20%。

余热锅炉的排污量与除盐水水质有直接相关。依据国标GB/T 1576-2008《工业锅炉水质》要求，锅炉给水水质硬度控制指标为≤0.03 mmol/L［2］，详见表 1。实际生产中，锅炉给水硬度越高，排污量越大。控制给水水质，是解决排污量的唯一有效途径。而锅炉给水水质除了与现场所用原水水质和除盐水设备、交换树脂等有直接关系外，还与实验室检测水平及锅炉清洗维护情况有间接关系。实际运营中，每个危废处置中心的情况均不同，如何控制锅炉给水水质，需要具体情况具体分析。

1.2 承压部件损坏

承压部件损坏包括水冷壁爆管、过热器爆管、省煤器爆管。此类问题出现应属事故，且性质严重，甚至爆炸造成人员伤亡。

表1 采用锅外水处理自然循环蒸汽锅炉和汽水再用锅炉水质

1.2.1 水冷壁爆管

锅炉运行中，水冷壁爆管较为常见，爆裂时有巨响，爆裂后水位、汽压、给水水压均下降。

造成此类事故的原因大致有以下几点：

（1）锅炉给水水质长期不符合要求，造成锅炉水冷壁内部结垢，影响换热效率，造成局部温度过高；

（2）除氧器不能正常工作致水冷壁内壁氧腐蚀、管壁破裂；

（3）飞灰流速过快造成冲刷腐蚀导致管壁变薄所致，这与锅炉本体结构设计及锅炉进口烟道设计有关；

（4）下积箱排灰不畅，导致锅管水循环过程中不能及时冷却，造成局部温度过高而爆裂；

1.2.2 过热器管道破损

过热器管道破损会出现蒸汽流量不正常，给水水量明显增加，排烟温度降低等现象。

造成此类事故的原因：

（1）多为给水水质差，造成管道内壁结垢，影响换热效率，造成局部温度过高；

（2）锅炉辐射段烟温过高，导致高温腐蚀。

1.2.3 省煤器管道损坏

省煤器管道损坏是常见的损坏事故，最易造成锅炉缺水。

造成此类事故的原因大致有以下几点：

（1）给水水质差，除氧器未能把水中溶有氧及二氧化碳出去，造成管道内壁腐蚀；

（2）给水水温变化大，引起管道裂缝；

（3）飞灰对管道的磨损。

1.3 汽水共沸

汽水共腾是锅炉内水位波动幅度超出正常情况，水面翻腾程度异常剧烈的一种现象。其后果是蒸汽大量带水，使蒸汽品质下降；易发生水冲击，使过热器管壁上积附盐垢，影响传热而使过热器超温，严重时会烧坏过热器而引发爆管事故。

造成此类事故的原因大致有以下几点：

（1）锅炉水质没有达到标准；

（2）没有及时排污或排污不够，造成锅水中盐碱含量过高；

（3）锅水中油污或悬浮物过多；

（4）负荷突然增加。

2 结 论

通过对以上生产运营过程中出现的问题成因分析可知，锅炉给水水质是锅炉能否安全运行的重要因素，锅炉给水水质不达标一定导致锅炉承压部件损坏；对于实际生产过程中出现的问题，不能孤立去看待，应该对整个锅炉系统进行分析。

规范的操作来自于宝贵的经验，而这些都来自于生产过程遇到的问题或事故。如何能认识、重视问题，做到防范于未然才是安全生产的前提保障。

［1］GB/T 1576-2008《工业锅炉水质》4.5.4：6［S］.

［2］GB/T 1576-2008《工业锅炉水质》4.1.1：2［S］.