在炼油企业中，锅炉蒸汽动力系统是重要组成部分，大部分的工艺（如加热、干燥或浓缩、蒸汽裂化、蒸馏等）都需要蒸汽的连续供应。广西东油公司年产100万t成品柴油、汽油，现有4台(1×20T/h+3×10T/h)燃油蒸汽锅炉，其中两台型号为SZSlO-1.25/300-Y(Z)的燃油蒸汽锅炉向投用几年以来，多次发生过热器爆管事故，影响着整个炼油厂的工艺及产品质量，危及安全生产。发生事故的两台锅炉均由南京某锅炉厂生产，过热器管所用材质为12CrlMOVC，规格为∮38×3.5，几次爆管位置基本是处在过热器蛇形管下部弯头处，破口为纵向裂开，成棱角形撕裂特征，从爆管处看，有过热粗胀现象，剖开检查，管壁有较厚盐垢。为解决过热器爆管问题，公司多次组织专题研究，2010年5月初，笔者有幸应邀参加并主导锅炉过热器爆管成因分析及整改，意甲直播cctv5生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机、秸秆颗粒机压制的生物质颗粒燃料。
1、原因分析
在不考虑腐蚀、磨损的情况下，过热器能否正常运行，主要取决于放热与吸热的热态平衡，也就是过热器蛇形管受热面被高温火焰或热烟气所加热，同时又被流动的蒸汽介质所冷却。当放热与吸热平衡，且过热器蛇形管的壁温也保持在设计参数内，在这种平衡情况下最能有效地保证过热器管的正常运行和使用寿命。当放热与吸热的功能平衡被破坏，如放热大于吸热或吸热小于放热等现象，金属管壁温迅速上升，金属强度会随着温度的升高而降低，在管内压力的作用下，过热器管很容易发生蠕胀、爆管危险事故。
1.1过热器设计因素
过热器受热面布置在烟气温度较高的地方，一般布置在700℃-900℃的温度范围内，达到既有足够的传热温差，又保证过热器蛇形管在允许的温度范围内工作，SZSI0-I.25/300-Y(Z)锅炉过热器布置在炉膛出口处，采用垂直吊挂方式。热力计算结果为：过热器过热器入口温度960℃，出口温度875℃，设计额定蒸汽温度为300℃。从规范查知，12CrMoVC管材基本许用应力如下表：
这样的设计应该说是可行的、合理的，从实际运行看，过热器入口烟温890。C，出口烟温810℃，蒸汽在管内流速约为33m/s，过热器蛇形管取样化验，材质成份符合规范CB5310-2008《高温锅炉用无缝钢管》12CrMoV(;管材的要求。无论是管子的材质强度，还是蒸汽介质的流速和温度，均能完全满足T：况的要求。
1.2运行因素
1 2 1锅炉负荷
一般来说，过热器蒸汽温度随着负荷的增加而升高。由于负荷增加，燃料消耗量增大，燃烧后产生的烟气量随之增加，导致烟气流速加大，传热系数增高；同时由于燃料消耗量增加，使烟气温度升高，因此对流过热器的吸热量的增加值超过了由于负荷增加蒸汽T质吸热量的增加值((Qgr/D)增大，使tgr升高）。如果锅炉经常超负荷运行，过热器蛇形管长期处于放热与吸热的功能平衡被破坏的状态，过热器爆管的可能性会大幅增加。
1 2 2汽水品质的影响
通常，锅水中盐份很大，如果蒸汽大量带水，水份在过热器进一步蒸发变为过热蒸汽，而盐份将会积累在过热器内壁上，特别是下部弯头处。随时间会越积越厚，增加了管内壁热阻，恶化过热器的传热能力，将使过热器壁温上升，造成过热器超温、氧化、蠕变直至爆管。
1 2.3其它影响因素
在运行中，影响过热器正常工况的因素还有很多，如炉膛结渣、火焰中心移动、以及受热面本身积灰、结渣等都会引起过热蒸汽温度发生波动，严重的，会给过热器的正常寿命带来危害。
2、改善汽水品质探讨
2.1提高汽水分离效率
改善汽水品质首先从提高汽水分离效率着手。在正常情况下，汽水分离效率的高低决取于锅筒内的汽水分离装置。SZSlO-1.25/300-Y(Z)型锅炉锅筒内部采用组合式汽水分离装置，下部由蒸汽挡板，水下孔板组成。蒸汽由蒸汽挡板引到水下孔板以下，经水下孔板节流后，从孔板的小孔中均匀进入锅筒蒸汽空问。蒸汽向上时经过给水层，使蒸汽中带水含盐浓度下降。蒸汽进入锅筒汽空间后经过一段距离进入波形板分离器，经波形板分离后多路引出从而达到汽水分离的效果。经对现场检查发现，此两台锅炉是在同蒸发量的饱和蒸汽锅炉增加过热器改造而来，内部装置设计有缺陷：
1)汽空间高度不足，汽水一、二级分离器结构简单，汽水分离效率差。
2)锅炉给水分配管设计过高，与锅炉中水位基本相同，且无溢水斗，当锅炉水位低于中水位时，给水分配管出来的水易随蒸汽进入过热器蛇形管。
以上缺陷导致蒸汽带水严重，进入过热器的蒸汽品质下降。
2.2控制锅水碱度
规范CB/T1576-2008《工业锅炉水质标准》要求锅炉内水的碱度需严格控制，碱度过高容易引起汽水共沸而带水严重，碱度高即锅水中盐浓度高，汽带出的水中的盐量也会增加，造成过热器积盐加快。
综合以上几方面分析，结合两炉爆管破口的特征并对比另外两台无事故锅炉(1×20T/h+l×10T/h)的运行情况，笔者认为，蒸汽带水严重是两台SZSI0-I.25/300-Y(Z)型锅炉多次发生过热器爆管事故的主要根源，这一结论也得到广西特检院有关专家的赞同。
3、改进措施
围绕蒸汽带水严重这一根源，重点对锅筒内部装置作如下改进：
1)给水分配管（中心线）降低至锅炉低水位下，降低至低水位下80mm，增加溢水斗，使给水平稳均匀，以减少蒸汽带盐；
2)在二级分离器前增加钢丝网分离器，提高汽水分离效果；
3)加长二次分离器的疏水管，使其能伸到最低水位面以下30mm：
4)降低并加长水下孔板，安装在最低水位以下120mm处。
从2010年5月初改造至今，过热器已连续安全运行近5个月。运行证明，经过上述改造后，汽水分离效率得到显著提高，改善了过热器进口前的蒸汽品质，从根源上成功解决过热器爆管问题。
4、结论
锅炉蒸汽动力系统是诸多生产企业的“心脏”，一旦发生事故，将会影响到整个企业的正常生产。在实际发生的锅炉事故当中，过热器爆管事故占有相当大的比例，只要正确分析过热器爆管的原因，找出根源，采取相应的措施，就可以有效地杜绝或减少过热器爆管事故发生，确保企业安全生产。
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