转炉汽化冷却系统常见问题及解决对策

转炉汽化冷却系统常见问题及解决对策

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　　　　　　　工业安全与环保

　　IndustrialSafetyandEnvironmentalProtection

　　　　　　　　February2008

2008年第34卷第2期

转炉汽化冷却系统常见问题及解决对策

童健民

(武钢第一炼钢厂　武汉430083)

　　摘　要　转炉汽化冷却系统的安全稳定运行对于转炉实现高产、系统安全运行的因素较多,但常见的问题可以概括为“腐蚀、类。4类问题提出了具体的解决对策,经过实践完善后取得了较好的效果。　　关键词　转炉　汽化冷却　对策

inConverterVaporizedCoolingSystemandSomeSolutions

TONGJian-min

(No.1Steel-makingPlantofWISCO　Wuhan430083)

Abstract　Thesafeandstablerunningofconvertervaporizedcoolingsystemisveryimportanttotherealizationofhighandstableoutput.Therearemanyfactorsaffectingthesafeandstablerunningincontinuousproduction,butthecommonlyseenproblemscanbesummarizedasfourkinds:decay,filth,stopandoperation.Theconcretesolutionstothefourkindsofproblemsareputforwardbasedonthesitepracticeandgoodresultshavebeenobtained.

Keywords

　converter　vaporizedcooling　countermeasures

　　转炉汽化冷却系统设备的安全稳定运行是保证被其冷却的转炉稳产、顺产的重要条件之一,在实际生产过程中相当一部分转炉汽化冷却系统暴露出这样或那样的问题,轻则影响转炉产能发挥,重则导致事故发生甚至被迫停炉。从各类事故的起因来看主要集中在“腐蚀、结垢、堵塞、操作”4类问题上,解决好这4类问题既可延缓其内部氧化腐蚀,控制结垢,又可确保其安全稳定运行,为转炉持续高产及蒸汽回收创造良好的条件。

1　转炉汽化冷却系统工艺概况

容易引起转炉汽化冷却系统的管网、泵组、烟道及锅炉等设备内部的腐蚀,尤其是氧化腐蚀最为严重。这是因为,任何气体在水中的溶解度决定于水温及此气体在水面上的压力。所谓分压力,即水面上的空间中,如果没有其他气体或蒸汽,仅此一种气体单独存在时的压力。水的温度越高,其中气体的溶解度就越小,水面上空间中这种气体的分压力越小,这种气体在水中的溶解度也就越小。表1所示为不同压力、温度下水的饱和氧量(其他气体也存在类似关系)[1]。

表1　水中氧气质量浓度与温度、压力的关系

水面压力/

MPa0.100.080.060.040.020.01

10

20

30

mg/L

以2×100t转炉为例,其汽化冷却系统采用热力除氧,除氧后的软水供低压强制循环和高压自然循环来实现其生产过程中的汽化冷却,其工艺流程如图1所示。

水温/℃

40

50

60

70

80

90

100000000

1410.88.87.56.25.44.73.62.61.611

8.57.05.75.04.23.42.61.60.5

0000

8.36.44.34.33.73.02.31.70.85.74.23.52.72.21.71.10.42.32.01.61.41.21.01.20.90.

80.50.2

00

00

000

　　从表1中可以看出,水温低于40℃时氧质量浓度达7-图1　2×100t转炉汽化冷却系统工艺流程

8mg/L以上,低温水中的高氧量、高二氧化碳量等造成了转

2　转炉汽化冷却系统运行中常见的问题

炉汽化冷却系统设备或构件内部腐蚀。生产实践统计的结果表明,在1年的设备运行周期内,没有除氧或除氧不充分的软水对系统内部所造成的腐蚀量是充分除氧的数倍甚至是10多倍。

转炉汽化冷却系统内部若长期受到严重的腐蚀,轻则缩短设备的运行寿命,重则会造成局部堵塞或造成高温段的烟道管束内传热不均引起爆管漏水事故。因此,解决腐蚀问题

转炉汽化冷却系统在生产过程中常见的问题,概况起来主要表现有“腐蚀、结垢、堵塞、操作”4类,必须分析清楚这4类问题产生的原因,才能制定相应的对策。

2.1　腐蚀产生的原因及其危害

供给热力式除氧器的低温软水中溶解有一定量的氧、氮、二氧化碳及微量的氢等气体,其中二氧化碳及氧的存在

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是确保汽化冷却系统安全、高效运行的重要工作之一。

2.2　结垢产生的原因及其危害

生上述情况会造成蒸汽的湿度增大,严重时会引发蒸汽输出管道水击事故,不利于汽化冷却系统的安全运行。

3　解决“腐蚀、结垢、堵塞、操作”常见问题的对策

转炉汽化冷却系统内部结垢主要是因为其采用的冷却剂

,软水在送入除氧器之前都会在专用软水站用石灰和纯碱做软化处理,单用石灰软化,只能去除暂时硬度,加入纯碱则可去除永久硬度[2]。那么去除了暂时硬度和永久硬度的软水为什么还会在系统内部产生结垢呢?生产统计数据表明,在可比时间段内将软水送入汽化冷却系统前再用磷酸三钠进一步消除硬度与未用磷酸三钠进一步消除硬度相比,系统内部的结垢量要少数倍以上甚至更多。转炉汽化冷却系统内部结垢最直接的后果会导致系统传热效率下降,当烟道内壁结垢增大甚至是失控状态时,束由于内外传热不畅其外表面(即与1600℃气接触面)烧损量会增大,统设备使用周期缩短,局部爆管漏水事故,。因此,在生产过程。

2.3　堵塞产生的原因及其危害

解决常见问题要结合生产实际,这样可以取得事半功倍的效果。本文根据2×100t转炉汽化冷却系统设备的实际状况,制定并实施了如下对策措施。

3.1　腐蚀的解决对策

“腐蚀”问题,重要的、二氧化碳等气体。根据前,21台除氧器的实际,(),避免短时间向除氧器内大量补入低温软,当除氧器排气头内的压力P>0.02

MPa时,其中的气体较易排出,反之则不易排出。为稳定除

氧效果,可将排气头内的工况压力控制在0.02-0.04MPa之间为宜,理想的除氧水温应控制在102-104℃之间[2](特殊

情况下水温要控制在80℃以上),这样可以有效地排出软水中的腐蚀性气体,从而最大限度地控制和减缓系统内部腐蚀程度。实施此对策措施1年后,转炉汽化冷却系统运行情况统计表明,其内部腐蚀比之前减少了80%以上“腐蚀”,问题得到了较好的控制。

3.2　结垢问题的解决对策

堵塞问题往往发生在生产过程中处理各类事故之后复产的阶段,一般分为供水部分堵塞和排水、排污部分堵塞。其中高压自然循环供水还是排污部分堵塞容易通过监控设备发现,只要及时排除不会对生产或安全构成危害。低压强制循环不论是供水和排水,

部分堵塞都较难发现,若不及时排除则会对生产或安全构成危害。本系统中由于2座转炉共用1套除氧器,仅在各转炉强制循环的入口安装了1只软水流量计,而流量计显示的软水流量是活动烟罩、下料口、氧枪水套等设备的总流量。因此,当某一设备的软水流量减少甚至堵塞断流时,在短时间内很难准确查出问题。在生产过程中曾发生过因活动烟罩进水堵塞而造成在几小时内其冷却管束烧损变形的事故。

堵塞问题虽然主要发生在低压强制循环设备上,但其危害也不容忽视。它一旦发生,轻则造成冷却设备损坏,影响安全生产,重则造成活动烟罩等部分泄漏,从而导致转炉停产。因此,在生产过程中要及时发现并迅速排除“堵塞”问题,实现转炉安全、稳产。

2.4　操作出现的问题及其危害

要解决好汽化冷却系统设备内部的结垢问题,重要的是做好除氧后的软水再软化工作,主要是将除氧合格后的软水送入汽化冷却系统前用磷酸三钠进一步消除硬度,即:

3Ca(HCO3)2+2Na3PO43M …… 此处隐藏：3164字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……