锅炉检验案例分析及水处理部分要点分析

锅炉检验案例分析及水处理部分要点分析

宋玉龙 贾黎子 贾明

铁岭市特种设备监督检验所 辽宁铁岭 112000

本文对三起检验案例事故逐一进行分析，并对锅炉检验水处理部分要点进行论述，以保障锅炉安全经济运行。

关键词：锅炉；检验案例；水处理要点

一、检验案例分析

检验案例一：

一起因无锅炉水预处理引起的爆管事故分析

某水泥管厂SZL10-1.25-AII型锅炉采用阳离子交换树脂软化器。锅炉使用仅6个月就发现水冷壁管有爆管，停炉检验发现：锅炉结垢严重，锅筒结垢最厚8mm水冷壁和对流管束全部堵死。厂家让我去分析原因。到现场后，经过询问得知：该炉水源水为地下水未经预处理即进入离子交换器，因此我怀疑是地下水浊度超标加上水中铁锰造成树脂污染中毒失效而使锅炉结垢严重造成爆管。取地下水水样分析结果证实了上述观点。水源水化验结果为：硬度为7.2；浊度22；PH为7.2；铁2.8.

因此对该炉做如下处理：

1. 更换全部水冷壁管和对流管束；

2. 对地下水进行预处理即加入混凝剂混凝沉淀过滤，增加除铁锰设备。或者采用自来水作为水源水。

3. 加强水质监测工作，设专人做水质化验员。

地下水会污堵交换剂层，妨碍离子交换设备的正常工作。水中悬浮物对下向流运行的离子交换器的危害是在离子交换树脂内可能形成泥饼，从而造成树脂结块，水流分布不均匀，影响出水质量。由于在反洗时难以冲散泥饼，被冲成块状的泥饼会沉入树脂层底部，这不仅会增加交换器的水流阻力，而且泥沙会被水流带走，污堵后级离子交换器。对上向流的浮床离子交换器，地下水会直接污堵树脂层，造成水流阻力急剧增大，以致无法运行。降低水的浊度方法就是过滤处理。过滤的作用有两种即机械筛分和吸附凝聚。

铁污染：阴阳离子树脂都可能发生铁的污染。对于阳离子树脂发生的是离子性污染，由于阳离子树脂与铁的亲和力强，所以它吸附了三价铁后不易被再生下来。原水中的二价铁，使用铁盐做混凝剂的预处理设备运行不当，再生剂工业盐酸中存在大量三价铁，都会造成阳离子树脂的铁污染。对于阴离子交换树脂，三价铁进入后由于碱性条件生成氢氧化铁，附着于阴离子树脂颗粒上，造成铁的污染。树脂被铁污染后，外观变为深棕色，严重时变为黑色，会降低其交换容量，也会污染出水水质。防止树脂铁污染的措施有：减少阳床进水的含铁量，对含铁量高的地下水应先经过曝气处理或锰砂过滤除铁；对输送高含盐量原水的管道及储槽应采用必要的防腐措施，以减少水中的铁含量；尽量使用较好的再生剂。对已被污染的树脂应用盐酸进行清洗，清洗盐酸浓度一般为10%-15%，浸泡时间为6--12h.

化学除盐设备对进水水质要求（离子交换软化器进水水质可以参考）：

1. 水的浊度：顺流再生离子交换除盐设备要求进水浊度小于5FTU；对流再生式设备（包括逆流再生固定床和浮床）要求进水浊度小于2FTU；

2. 残余活性氯：为防止阳离子交换树脂的损坏要求氯气浓度小于0.1mg/L；

3. 耗氧量：为防止有机物对凝胶型强碱性阴离子交换树脂的污染，要求耗氧量小于1mg/L；

4. 铁含量：为防止离子交换树脂的铁污染，一级复床除盐系统进水含铁量小于0.3mg/L;

按照我提出意见整改（主要是增加了水处理预处理设备）后半年再去检验，对锅水、给水进行分析结果达标。锅炉运行正常至今未发生爆管事故。

检验案例二：

2010年3月，我市某酒店一台蒸汽锅炉发生爆管事故。根据使用单位申请，对该锅炉进行内部检验。该锅炉为单锅筒纵置式链条炉排，型号：DZL6-1.6-AII，锅炉蒸发量6吨/小时，额定压力1.6Mpa,制造日期2008年8月，2008年12月投入使用。锅炉运行15个月，使用压力0.5 Mpa。2010年3月2日该锅炉发生爆管泄漏事故。事故发生后对锅炉内部检验时发现水冷壁管及高温区对流管束过热材质劣化、变形，最大变形量60mm，右侧水冷壁管由前向后数第8根爆管泄漏。

   通过检验分析事故原因为司炉人员操作不当，导致锅炉严重缺水，高温区管子过热，强度下降，造成个别管子局部爆裂。水冷壁管及高温区对流管束因材质劣化建议更换。这次事故警示我们，锅炉使用单位应加强管理，建立健全巡查制度，提高司炉人员的责任心和技术水平，防止类似事故发生。

检验案例三：

2011年4月18日，在对铁岭某工业学校进行定期检验过程中，发现其一台DZL2.8-0.7/95/70-AII型取暖用锅炉出现鼓包、管板裂纹泄漏。具体检验情况如下：1、距前管板环焊缝1000mm处，锅筒底部筒体鼓包变形，直径约150mm，高约15mm；鼓包顶部测厚8.0mm， 非鼓包区筒体测厚10.0mm。2、前管板多处部位出现烟管焊缝处裂纹，烟管管端裂纹泄漏（附图）。3、锅筒底部高温区筒体部位大量积垢渣，厚约15mm，其它部位局部垢渣厚约1-2mm。

经分析，1、锅筒鼓包原因：锅炉水质管理不善，水中杂质较多，致使锅筒底部垢渣堆积严重，由于垢渣传热差，使锅筒筒体得不到可靠冷却，致使锅筒高温区筒体过热变形，形成鼓包。2、前管板裂纹、泄漏原因：该锅炉采用翼型烟道布置，烟管为单回程，从翼型烟道流出的高温烟气（此处温度约750度）进入前烟箱，使前管板成为高温区，管板上管孔处热负荷最大，热负荷导致局部应力集中；该锅炉为取暖热水锅炉，启停频繁，温度变化产生的温度交变应力使应力集中的管板管孔区连接焊缝容易出现疲劳损坏；上述原因使管板管孔区产生裂纹，导致开裂漏水。此前检验发现的此类锅炉类似缺陷并不多见，通过我们共同分析，建议进行进行如下处理：a清除垢渣，对锅筒变形部位加强监护，运行中加强水质控制；b由于裂纹密集，应挖补前管板，更换裂纹的烟管。c为避免下一步事故的发生，维修时，烟管和前管板应胀接密实后，再进行焊接，锅炉启停炉，不能过快，过急，应平稳运行。

本次检验，发现了重大安全隐患。通过分析，找出了发生隐患的原因，为下一步采取有效的处理措施提供了指导，为锅炉大修和下一步的安全运行打下了良好的基础。

二、结论：

从以上三起锅炉检验案例来看不难发现：锅炉爆管或锅炉结垢都是由于锅炉水处理工作不到位引起的锅炉事故。锅炉检验水处理部分要点如下:

1. 锅炉必须有可靠有效的水处理措施。有效的依据是水质分析。也就是说使用单位必须有专人负责锅炉水处理化验工作。锅炉安装监检时检验单位必须进行锅炉水处理检验：包括审查水处理设备合格证以及保证水处理设备出力大于等于锅炉蒸发量。

2. 锅炉检验员最后是水处理检验员以确保锅炉检验质量。尤其是锅炉外部检验时，检验员要审查使用单位水处理化验记录并对水质化验员进行专业询问以确保锅炉水处理合格从而保证锅炉安全经济运行。