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中国炼焦行业协会成立20周年

干熄焦锅炉爆管的判断及处理

文/关少奎迁安中化煤化工有限责任公司

摘要：本文介绍了干熄焦锅炉爆管现象、原因及处理方法，并制定了预防措施，确保

干熄焦锅炉的安全稳定运行。

关键词：干熄焦锅炉爆管措施

1前言

干熄焦锅炉是一种特殊的余热锅炉，

是干熄焦系统的重要组成部分。如图1所

示，惰性循环气体在干熄炉中冷却红焦后，

吸收了红焦显热后的高温惰性循环气体，

经一次除尘器除去粗颗粒粉焦进入锅炉，

锅炉吸热产生蒸汽，被冷却的惰性循环气

体经二次除尘器除去细颗粒粉焦，再由循

环风机鼓入干熄炉继续循环冷却红焦。图1干熄焦锅炉系统图

锅炉爆管属于生产中的重大事故，因为爆管漏出的水和蒸汽随循环气体进入干熄炉与红焦发生水煤气反应，造成循环气体中H?和CO含量急剧上升，如果不采取措施，还会发

生恶性爆炸事故。

2锅炉爆管的现象及原因

迁安中化煤化工有限责任公司有3套焦炭处理能力为140t/h的干熄焦，全部采用的是室外单汽包水冷壁强制循环锅炉。设计参数为：主蒸汽压力切断阀后压力5.3MPa,主蒸汽温度450±10℃,最大蒸发量83.2t/h,锅炉入口温度970℃。由于循环气体内含有大量焦粉颗粒，同时循环气体内的化学物质易与管壁形成露点腐蚀，在腐蚀、结垢、磨损的共同作

用下，造成管壁变薄，力学性能下降，最终导致爆管现象发生。

2.1锅炉爆管的现象

在干熄焦正常生产中，锅炉的工艺参数和循环气体中可燃成分的浓度是有规律的变化。

一般不会出现的特别大的波动，与锅炉相关的外部条件也不会出现异常的变化。当锅炉炉管

发生破损时，虽然不能直接看见，我们可以从以下一些异常现象进行判断：

1)循环气体中H?急剧升高，用导入空气的方法难以控制循环气体中的H?浓度。

2)锅炉蒸汽发生量明显下降或锅炉给水流量明显上升，而且给水量明显大于蒸汽蒸发量。

3)预存段压力调节放散管的出口有明显的蒸汽冒出。

4)锅炉底部、循环风机底部、副省煤器底部有明显的积水现象。

5)气体循环系统内阻力明显变大，系统内各点压差发生明显变化，循环风机负荷加大，

电流增高，风机入口温度降低。

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科技创新篇

6)干熄炉预存段压力大幅度波动。

7)锅炉爆管处有明显异响。

锅炉炉管破损后，干熄焦锅炉、干熄炉、气体循环系统会表现一系列异常现象，特别是循环

气体中的H?含量会急剧上升，锅炉入口压力会明显增高，预存段压力调节放散管会有蒸汽冒出等等。

2.2锅炉爆管的原因

造成干熄焦锅炉炉管破损的原因很多，有锅炉设备本身缺陷的原因，有生产操作不当的

原因，也有外部条件不良的原因，主要原因总结如下：

1)材质不合格。炉管厚薄不均、有裂纹等。

2)制造有缺陷，施工质量不高。如焊缝质量低劣等。

3)水质不符合标准。给水和锅炉水质量监督不严，使炉管结垢或者腐蚀，造成管壁过热，

强度降低。

4)水循环不良。锅炉设计不合理，造成局部炉管水循环故障。

5)机械损伤。炉管在安装过程中受较严重的机械损伤。

6)循环气体的腐蚀和粉尘的冲刷。管壁露点腐蚀、结垢、粉尘冲刷，造成管壁变薄、

强度降低，这是导致锅炉爆管的主要原因。

7)操作不当。如升降温速度过快，炉管热胀冷缩不均匀。锅炉入口温度超标，锅炉超压，

锅炉亏水部位过热，强度降低，等等。

3爆管的影响

干熄焦锅炉爆管具有恶性循环的特点。发生爆管时由于无法立即停炉、停水、降温、减压，再加上锅炉管分布密集，爆管喷射出来的高温高压水蒸汽致使周围邻近大面积的炉管都不同程度地受损或直接爆裂；而受损的管子爆裂后，又经同样的方式殃及邻管，就这样呈现出恶性链锁爆管状态。干熄焦锅炉频繁爆管已经严重影响并威胁生产的正常运行。每爆管一次需要停炉2天，带来经济损失约几十万元。第一次爆管发生后，后期发生爆管的周期越来越短，

直到被动的进行干熄炉年修，更换新炉管，缩短了干熄焦检修周期，增加昂贵的年修费用。

4爆管后的处理方法

1)确定锅炉爆管后应紧急停炉，开始降温降压。打开气体循环系统N?吹入阀，往循环气体中吹入N?,以降低循环气体中H?等可燃成分的浓度。注意汽包水位变化，避免锅炉亏水。

降温以T6为主要管理温度。

T6降温区间

降温速度(℃/h)

所需时间(h)

950℃~650℃

50

6

650℃~500℃

40

3.7

500℃~400℃

30

3.3

400℃~300℃

20

5

时间合计

18

汽包压力

降压区间(MPa)

所需时间(h)

第一阶段

5.3～2

2

第二阶段

2~1

2

第三阶段

1～0.7

2

第四阶段

0.7～0.3

10

第五阶段

0.3～0

2

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2)可将