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广东省深圳市市政环卫综合处垃圾焚烧发电厂锅炉过热器管爆管事故

2009-01-12   来源:安全文化网    热度:   收藏   发表评论 0

  (一)事故概况

  深圳市市政环卫综合处理厂于20世纪80年代从日本引进国内第一座日处理垃圾300t的城市生活垃圾焚烧发电厂。其1号和2号焚烧炉为三菱双锅筒自然循环式锅炉,主要技术参数如下:蒸汽压力:1.57MPa,蒸汽温度:203℃,给水温度:140℃,给水量13.4t/h,处理垃圾能力:150t/d。两台焚烧炉于1988年11月正式投运,运行情况良好,在炉膛出口凝渣管和对流管束前的烟道空间中,加装了过热器。设计的过热蒸汽参数如下:压力:1.37MPa,温度350℃,蒸发量:10~13t/h,1号焚烧炉试运行100天发现大面积损坏,故将1号炉锅热器全部割除(2号焚烧炉加过热器后还未运行)。

  (二)事故原因分析

  经综合试验分析,判断1号焚烧炉过热器损坏的主要原因是由焦性硫酸盐和氯化物复合作用引起的高温腐蚀。

  1.从过热器外壁的沉积物和腐蚀产物中可以发现大量的Na2S5O16和M3Fe(SO4)3以及较多的MCl(即NaCl,CaCl2,FCl,KCl,FeCl等)。在形成Na2S5O16过程中,SO3被渣中的Na2SO4吸收,而S2O3?ˉ离子则是钢材高温度腐蚀的主要腐蚀剂,能迅速将钢管表面转变成无保护性的氧化物,致使管壁减薄明显。

  2.烟气对管壁的高温腐蚀作用与适当的烟温有关。由于锅炉结构和燃料所限,1号炉炉膛出口烟温约高于920~950℃,过热器出口温度约高于 770~800℃,使过热器区间的烟气中NaCl和KCl处于熔融状态,为过热器的高温腐蚀创造了先决条件。当管壁受到污染而形成的M2S2O7融盐后,腐蚀过程不可避免。

  3.垃圾是低热值燃料,与燃煤炉相比其炉膛温度较低,理论燃烧温度为1066℃的硫化物、氯化物完全燃烧困难。

  4.受燃料影响,烟气中含有Na2S和Cl元素的化合物,垃圾潮湿,烟气中含有H2O,O2,HCl气体。

  5.过热器布置在炉膛烟气出口处,管排间距离小,管壁易结渣,烟气冲刷管壁的作用明显。

  (三)预防同类事故的措施

  为避免或减轻受热面管子的高温腐蚀,在设计垃圾焚烧炉时应考虑:为使垃圾焚烧过程中产生的碱金属、氯化物与烟气中的SO3相互反应的硫化过程能在烟气还没有与受热面管子接触以前尽可能完成,应采用较大的炉膛和降低炉内烟气流速的措施,使烟气在炉内有较长停留时间。高温腐蚀与管壁金属温度有密切关系,对垃圾焚烧进入布置有对流受热面的对流烟道入口处烟温宜控制在较低水平。