濕法脫硫工藝,可以有效處理各種工況下的含硫氣體或廢液等化合物,焚燒爐是此工藝的核心設備。此臺焚燒爐為臥式爐,設計溫度1450℃,工作溫度 1100℃,設計壓力35KPa,工作壓力29.6KPa。爐壁設計溫度260 ~343℃。 燃燒爐內襯3層耐火磚(1層 AL—90 剛玉磚2層LG140—0.8L保溫磚);對流段2層耐火磚(一層AL—90剛玉磚,1層LG140—0.8L保溫磚);各接管處砌筑保溫澆注料。另外,在對流段前段,砌筑3堵擋墻,以使反應更充分。
一:焚燒爐在運行中發生的問題及處理方案
焚燒爐自投入運行,后半年內發現燃燒爐中段(前擋墻與中部擋墻之間下部筒體)外保溫鐵皮出現過燒痕跡,保溫下外殼溫度達 500℃,嚴重超溫,隨即停爐檢查,內部未發現明顯裂紋及爐磚坍塌情況。
1.1:超溫原因分析
(1)爐墻底部設計不合理。原設計中,為保證爐墻的強度,爐墻底部采用剛玉磚導熱系數高達2.4W/M.K,無法有效隔熱,故熱量傳遞到鋼殼上,導致超溫。原設計傳熱計算如表 1,鋼殼計算溫度 471℃。
(2)膨脹縫設計不合理。1100℃時剛玉磚的膨脹率為0.9%×2088=18.79mm 設計時再加 50%多余量,合理的膨脹量為30mm左右,而原設計中,膨脹縫尺寸為:22+20+29=71mm,遠大于膨脹縫的計算數值。
(3)原始耐火磚漿料填充不足,高溫煙氣竄入導致爐壁溫度超溫。按標準要求,灰漿飽和度應≥90%,而原始砌筑質量把控不嚴,灰漿飽和度不足,部分磚面沒有涂抹灰漿,在施工過程中,嚴控砌筑質量,確�;覞{飽滿度≥ 90%,以避免煙氣竄入磚縫。
二:焚燒爐發生超溫問題的處理方法
綜合上述原因,決定停爐大修更換前中2堵擋墻及擋墻之間的耐火磚,并對耐火材料結構進行優化,具體方案如下:(1)將前、中擋墻底部180°剛玉磚,更換為1.4 中質澆注料,兼顧強度及保溫性能 更換澆注料后,前擋墻底部傳熱計算如表3,鋼殼計算溫度 267℃。 中擋墻底部傳熱計算如表4,鋼殼溫度 281℃。
三:使用經驗總結
焚燒爐在投入運行后不滿一年時間,即產生外殼超溫情況,且在后續運行過程中,持續超溫,形成安全隱患。超溫的原因主要有以下兩點。
(1)原始設計問題。爐墻底部采用剛玉磚隔熱效果差、 膨脹縫尺寸過大,都是由于原始設計沒有考慮相關因素造成。
(2)原始施工問題。爐磚間漿料不飽滿,高溫煙氣竄入導致爐壁超溫,主要原因就是原始筑爐時未嚴格按照相關要求、施工方案進行。耐火材料的砌筑,很多步驟涉及到隱蔽工程,隱蔽工程的檢驗是重中之重,務必檢查到位。
通過本次檢修,基本解決了焚燒爐外壁超溫的問題,在后續的工程、生產工作中,應汲取本臺焚燒爐的經驗,避免同樣的問題再次發生。