鍋爐在運行一段時間停止運行時，必須對爐內(nèi)結(jié)垢、腐蝕等情況進行徹底的檢查，如果結(jié)垢量超過900g/m2（壓力低于5. 88MPa鍋爐），則必須對鍋爐進行清洗，以提高換熱效率、節(jié)約能量、延長使用壽命、減少經(jīng)濟損失。
    兗礦集團嶧化公司在2008年12月全廠停產(chǎn)進行設(shè)備檢修一個月恢復(fù)生產(chǎn)時，因為停運時未對鍋爐情況進行檢查，也沒有考慮對鍋爐進行清洗，結(jié)果因爐內(nèi)結(jié)垢嚴(yán)重，在停運期間，部分垢脫落，堵塞了水冷壁管，導(dǎo)致鍋爐剛運行兩天，就發(fā)生了膜式壁爆管事故，造成了重大經(jīng)濟損失，嚴(yán)重影響了企業(yè)生產(chǎn)，富通新能源銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的木屑生物質(zhì)顆粒燃料。
    山東省特種設(shè)備檢驗研究院濟寧分院對循環(huán)流化床鍋爐膜式壁爆管進行了現(xiàn)場調(diào)查，詳細分析了鍋爐爆管的原因，提出了改進措施。
1  鍋爐概況
    該公司鍋爐是一臺型號為UG - 75/3. 82 - M41的循環(huán)流化床鍋爐，額定蒸發(fā)量75t/h，額定壓力3. 82MPa，過熱蒸汽溫度450qC，鍋爐給水為二級除鹽水，鍋水采用磷酸鹽處理方式。膜式壁管規(guī)格為+60 x5，材質(zhì)為20號鋼。2005年制造并安裝，2006年2月投入運行至今。
2爆管情況
    2008年12月16日14時點爐運行，12月20日1時運行人員發(fā)現(xiàn)膜式壁管泄漏，4時被迫停爐。爆破口位于爐膛左側(cè)布風(fēng)板以上12m處、由前向后數(shù)第8根膜式壁管子上，爆破沖出的蒸汽將臨近的第7、9根管子刺穿。第8根管自下而上嚴(yán)重過燒、管徑由Ø60mm膨脹至+65mm（水冷壁管因過熱爆破之前，管徑總是脹粗的。水冷壁管的爆破，正是管徑脹粗超過了極限的結(jié)果）、管子外壁布滿裂紋，破口邊緣粗糙不平整，呈鼓包狀脆性斷口，屬于長期超溫過熱爆管，管壁無明顯減薄，管內(nèi)結(jié)有厚約1.5 mm硬質(zhì)水垢，背火側(cè)也附著一層薄垢。另外，檢查發(fā)現(xiàn)左、前、后膜式壁上各有一根水冷壁管過燒�，F(xiàn)場檢查還發(fā)現(xiàn)鍋筒內(nèi)結(jié)垢厚約1.5 mm，在遠離集中下降管的鍋筒底部兩端積有大量垢渣，集箱內(nèi)也積存大量垢渣。
3事故原因分析
3.1排污管堵塞
    割開下集箱封頭檢奩時發(fā)現(xiàn)，設(shè)在左側(cè)集箱上的排污管已被垢渣堵塞，左側(cè)集箱和膜式壁中的水無法排出。
3.2汽水質(zhì)量問題
    檢查2008年8月份的化驗分析記錄顯示，當(dāng)時的汽水質(zhì)量不合格，凝結(jié)水硬度高、鍋水磷酸根低、電導(dǎo)率高；運行人員反映，取樣除鹽水箱（即補給水）合格，而鍋爐其它給水（鍋爐給水有三路，一路來自補給水、一路來自尿素車間凝結(jié)水、一路來自汽機凝結(jié)水）電導(dǎo)率高，硬度、二氧化硅含量、pH時有不合格現(xiàn)象，給水水質(zhì)不穩(wěn)定。
    據(jù)了解證實，2008年7月發(fā)現(xiàn)凝汽器泄漏，臨時采用水泥摻上鋸末封堵，未對泄漏銅管徹底處理；尿素車間加熱器經(jīng)長時間運行，設(shè)備泄漏也非常嚴(yán)重，鍋爐蒸汽經(jīng)加熱器后，汽側(cè)混入了大量工藝雜質(zhì)，導(dǎo)致凝結(jié)水受到嚴(yán)重污染。這兩路不合格的回水必然會引起鍋爐嚴(yán)重結(jié)垢。
3.3磷酸三鈉質(zhì)量不合格
    為了防止鍋爐內(nèi)受熱面水垢形成，需向爐內(nèi)加磷酸鹽進行處理，使進入鍋爐水中的鈣、鎂等離子形成一種不粘附在鍋爐受熱面上的水渣，隨著鍋爐排污一起排除。而運行人員反映，有時加磷酸三鈉效果明顯，分析鍋水磷酸根合格；有時沒有效果，磷酸根分析不出來，而電導(dǎo)率卻上升至1 000uS/cm以上，鍋水電導(dǎo)率嚴(yán)重超標(biāo)，失去了投加磷酸鹽的意義，也就無法防止鈣、鎂等離子的沉積而形成水垢。綜上所述，由于鍋爐給水水質(zhì)長期不合格，運行中又沒有投加合格的磷酸三鈉，使鍋爐在長時間運行中生成了大量水垢。鍋爐由于結(jié)垢使導(dǎo)熱性能下降，管壁溫度升高，局部長期過熱給產(chǎn)生爆裂等事故埋下隱患（鍋爐垢厚與管壁的溫度關(guān)系如表1），并且鍋爐管壁結(jié)垢還會造成垢下腐蝕，降低爐管強度。通過對爆破的管子進行的硬度檢測發(fā)現(xiàn)，背火面、向火面及破口處HB硬度在100—130之間，硬度值均遠低于20號鋼的156，易于引發(fā)爆管。鍋爐垢厚、垢熱導(dǎo)率與管壁溫度關(guān)系示于表1。
    在鍋爐停爐、啟動過程中，鍋爐工況變化大：鍋水品質(zhì)與原運行狀況有很大差別，加上水垢因熱漲冷縮也易于脫落；脫落的水垢很容易在膜式壁管子彎管部位堆積，使水循環(huán)受到影響，進而加劇水垢生成；水垢越積越多甚至堵塞膜式壁管；最終導(dǎo)致過熱爆管事故。
4處理意見和建議
4.1全面檢查鍋爐水汽系統(tǒng)
    對發(fā)現(xiàn)有鼓包、裂紋、過熱、變形等情況的水冷壁管，應(yīng)按有關(guān)規(guī)定處理；檢查疏通排污管、水位表管、疏水管等，以保證暢通。過熱器曾經(jīng)爆過管，未查明爆管原因只做了簡單處理，現(xiàn)又證實蒸汽品質(zhì)長期不合格，故建議對過熱器進行割管檢查，必要時進行清洗或換管。
4.2加強水質(zhì)管理
    徹底檢修凝汽器、加熱器，防止凝結(jié)水被冷卻水及其它雜質(zhì)污染，保證凝結(jié)水品質(zhì)。利用工業(yè)回水時，必須加強對工業(yè)回水的檢測。當(dāng)回水品質(zhì)超標(biāo)時，不經(jīng)處理不能作為給水進入鍋爐。采取給水和凝結(jié)水系統(tǒng)的防腐措施，減少給水中的金屬腐蝕產(chǎn)物。凝結(jié)水進行除鹽處理，確保鍋爐給水品質(zhì)合格。裝設(shè)鍋水磷酸根含量的自動調(diào)節(jié)設(shè)備，利用鍋水磷酸根測試儀表的輸出信號控制加藥泵，以自動、精確地維持鍋水中磷酸根含量。
4.3及時化學(xué)清洗，清除鍋爐內(nèi)水垢
    清洗可降低管壁溫度，有效避免爆管事故和腐蝕穿孔，延長鍋爐使用壽命。通過委托濟寧新格瑞水處理有限公司化驗室進行的垢樣分析結(jié)果顯示，水垢中含有碳酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽，及鈣、鎂、鈉、鐵、銅等成分，為難溶垢。因水垢成分比較復(fù)雜，汽水系統(tǒng)又可能含有未查明的堵塞管路，故必須委托有資質(zhì)和電站鍋爐化學(xué)清洗經(jīng)驗的清洗公司承擔(dān)本次鍋爐清洗鈍化工作。
    清洗時，首先用大流量的清水進行正反向沖洗，人工輔助清理，保證所有管路暢通；然后根據(jù)小型試驗結(jié)果，選擇合適的清洗劑和緩蝕劑，反復(fù)進行酸洗一沖洗一堿煮轉(zhuǎn)型一沖洗一酸洗，確保除垢率達標(biāo)；清洗結(jié)束后進行鈍化處理。整個清洗工作完成后，要對清洗質(zhì)量進行認真檢查，確保合格后方可點爐運行。
4.4加強鍋爐用藥的管理
    加強鍋爐用藥的管理，購買合格的高純度磷酸三鈉。
4.5加強鍋爐水處理工作
    做好汽水質(zhì)量的檢測與控制，保證汽水質(zhì)量達標(biāo)。加強對作業(yè)人員管理，強化責(zé)任意識，司爐人員與水處理化驗人員之間應(yīng)密切配合，鍋內(nèi)加藥、連續(xù)排污和定期排污的操作應(yīng)根據(jù)化驗結(jié)果及時調(diào)整，運行人員發(fā)現(xiàn)異常情況后要及時上報，及時處理。
5結(jié)束語
    根據(jù)濟寧特檢院意見和建議，使用單位進行了認真總結(jié)，并接受教訓(xùn)，重視了鍋爐的運行管理和停運保護工作，并對本次事故積極進行了整改：更換了部分水冷壁管和過熱器；檢修了凝汽器；委托濟寧新格瑞水處理有限公司對鍋爐進行了化學(xué)清洗，化學(xué)清洗質(zhì)量優(yōu)良，除垢率達98%以上，鈍化效果良好；加強了鍋爐水處理工作和日常安全管理工作。從2008年12月底運行至今，鍋爐運轉(zhuǎn)一直安全經(jīng)濟平穩(wěn)，未出現(xiàn)類似事故，取得了良好的效果，富通新能源不但銷售生物質(zhì)鍋爐，同時也銷售壓制生物質(zhì)顆粒燃料的木屑顆粒機等生物質(zhì)燃料成型機械設(shè)備。