第一篇：常減壓裝置空冷設(shè)備腐蝕機(jī)理分析及改進(jìn)措施

常減壓裝置空冷設(shè)備腐蝕機(jī)理分析及改進(jìn)措施

前言

常減壓裝置采用干空冷與濕空冷相結(jié)合的方式，對從初餾塔及常壓塔塔頂汽油餾分進(jìn)行冷卻，使油氣充分冷卻以達(dá)到安全的出裝置溫度，裝置目前有干空冷14臺，濕空冷8臺。隨著裝置進(jìn)入開煉后期，且原油性質(zhì)逐漸變重、變惡劣。導(dǎo)致空冷設(shè)備腐蝕加劇，在2012年年初干、濕空冷先后出現(xiàn)腐蝕泄露，所幸由于及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理未造成嚴(yán)重后果。裝置空冷防腐現(xiàn)狀

裝置空冷管束在2007年檢修時(shí)，對大部分管束進(jìn)行了更換，以滿足裝置繼續(xù)開煉的需求。為減小塔頂冷凝系統(tǒng)的腐蝕，裝置采取“一脫三注”的措施。不但對原油進(jìn)行脫鹽處理，使脫后原油含鹽降至3.0mg/L以下，減小HCl的生成。而且裝置采用注水、注中和緩蝕劑、注脫金屬劑的方法，對管線、冷卻設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。通過采取以上措施裝置塔頂污水中鐵離子及氯離子含量均控制在了指標(biāo)范圍內(nèi)，但任然無法避免腐蝕泄露的現(xiàn)象出現(xiàn)。3 腐蝕機(jī)理及原因分析 3.1 冷換設(shè)備管內(nèi)腐蝕 3.1.1 HCl－H2S－H2O型腐蝕

原油中含有氯鹽組分，其中的氯化鎂和氯化鈣容易在原油加工過程中受熱水解，生成強(qiáng)腐蝕性的氯化氫。而在脫鹽裝置無法去除的有機(jī)氯化物，在高溫和水蒸氣的共同作用下也會分解，產(chǎn)生HCl，生成的HCl隨揮發(fā)性氣體進(jìn)入常壓塔頂，再進(jìn)到冷凝冷卻系統(tǒng)。當(dāng)油氣經(jīng)空冷器冷卻后，因氯化氫的沸點(diǎn)很低，在110℃以下遇蒸汽結(jié)露出現(xiàn)水滴，HCl即溶于水成為鹽酸。由于初凝區(qū)水量極少，鹽酸濃度可達(dá)1％～2％，成為腐蝕性十分強(qiáng)烈的稀鹽酸腐蝕環(huán)境，當(dāng)塔頂負(fù)荷較大時(shí)，油氣通過管束線速度較快，在這種腐蝕環(huán)境下，液體夾帶著未冷凝的油氣氣泡，對管束內(nèi)壁進(jìn)行沖刷，從而引起塔頂冷凝系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕。同時(shí)，加工過程中原油所含硫化物也熱分解為硫化氫，由于硫化氫的沸點(diǎn)很低伴隨著油氣聚集在常壓塔頂，隨后進(jìn)入冷凝冷卻系統(tǒng)。由于硫化氫的存在，加劇了冷凝冷卻區(qū)的腐蝕。H2S與金屬Fe生成具有保護(hù)膜作用的FeS，而HCl又可與FeS反應(yīng)破壞保護(hù)膜，使金屬界面不斷更新，HCl與H2S相互促進(jìn)，構(gòu)成循環(huán)腐蝕。3.1.2氯離子腐蝕

氯離子主要來自原油中的氯鹽（主要是MgCl2和CaCl2）的水解和有機(jī)氯化物的分解。氯離子作為活性陰離子，能破壞碳鋼表面的氧化膜，使其遭受去極化腐蝕而產(chǎn)生點(diǎn)蝕穿孔。氯離子對設(shè)備引起的應(yīng)力腐蝕破壞是在氯離子與拉應(yīng)力的共同作用下產(chǎn)生的。拉應(yīng)力除了來源于工作應(yīng)力外，更多的來自于各種冷加工產(chǎn)生的拉應(yīng)力、焊接殘余應(yīng)力以及管殼程溫差造成的溫差應(yīng)力等。3.1.3 空冷入口段的湍流腐蝕

空冷入口端存在氣液共存現(xiàn)象，由于入口端存在氣相，同時(shí)由于流動(dòng)阻力的影響，翅片管入口的流速明顯高于其他管束的純液相流速。達(dá)到或超過發(fā)生流體沖刷的臨界流速。在高的流速下，流體不斷擊穿緊貼金屬表面幾乎靜態(tài)的邊界液膜，一方面加速了去極劑的供應(yīng)和陰陽極腐蝕產(chǎn)物的遷移，使陰、陽極的極化作用減?。涣硪环矫媪黧w流動(dòng)和對金屬表面產(chǎn)生了附加的剪切力，剪切力不斷地剝離金屬表面的腐蝕產(chǎn)物（包括保護(hù)膜），形成湍流腐蝕，造成入口端穿孔。

針對管內(nèi)腐蝕，裝置通過對化驗(yàn)室塔頂污水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，由于裝置采取了“一脫三注”的措施，塔頂污水中鐵離子和氯離子均在控制指標(biāo)內(nèi)，表示空冷管束內(nèi)HCl－H2S－H2O型腐蝕及氯離子腐蝕并不嚴(yán)重。因此塔頂腐蝕是由于原油性質(zhì)的變重，導(dǎo)致汽油收率降低，在空冷中油氣分壓降低加劇了氣象的產(chǎn)生，形成了湍流腐蝕導(dǎo)致的 3.2 濕空冷的管外腐蝕

濕空冷管束外表面有明顯可見銹瘤，結(jié)垢腐蝕嚴(yán)重，管外腐蝕嚴(yán)重，濕空冷注水罐中的補(bǔ)給水都是循環(huán)式和除鹽水，但是隨著冷卻水的循環(huán)利用濕空冷注水罐中Ca2+、Mg2+還是會有所增加，這是由于水的溫度升高，水不斷蒸發(fā)，各種位無機(jī)離子和有機(jī)物質(zhì)的濃縮，而Cl-、SO42-離子明顯增加，可能是循環(huán)水在循環(huán)過程中吸附了大氣中的酸性氣引起的。對水箱中的沉積物進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其主要成分為鐵的氫氧化物。因此造成濕空冷管束腐蝕穿孔的主要原因是管外腐蝕，造成管外腐蝕主要是如下幾種原因： 3.2.1 冷卻水中溶解氧引起電化學(xué)腐蝕

濕空冷實(shí)際上是屬于一種敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，冷卻水通過水泵進(jìn)入噴淋管束，由上均勻噴灑而下，空氣則在軸流風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，從百葉窗逆流而上，噴淋冷卻水與空氣能充分地接觸，因此水中溶解的02可達(dá)到飽和狀態(tài)。當(dāng)管壁與溶有02的冷卻水接觸時(shí)，由于金屬表面的不均一性和冷卻水的導(dǎo)電性，在管壁表面會形成許多腐蝕微電池，微電池的陽極區(qū)和陰極區(qū)分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)。這些反應(yīng)促使微電池中陽極區(qū)的金屬不斷溶解而被腐蝕。在水對鋼鐵的腐蝕過程中，溶解氧的質(zhì)量濃度是腐蝕速率的關(guān)鍵因素。淡水中鋼鐵的腐蝕速率與氧質(zhì)量濃度和溫度間的關(guān)系見圖1。由圖1可見，在空冷器冷卻水溫度和氧質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，鋼鐵的腐蝕速率隨氧質(zhì)量濃度的增加而增加。

圖1 腐蝕速率與氧和溫度的關(guān)系

3.2.2 有害離子引起的腐蝕

循環(huán)冷卻水在濃縮過程中，除重碳酸鹽質(zhì)量濃度隨濃縮倍數(shù)增長而增加外，其他鹽類如氯化物、硫酸鹽等的質(zhì)量濃度也會增加。同時(shí)由于空冷器是一個(gè)敞開式冷卻系統(tǒng)，由于濕空冷與塔頂中間罐防空位于同一高度，且距離很近。在這種環(huán)境下，容易造成Cl-和SO42-質(zhì)量濃度增高，從而加速碳鋼腐蝕。Cl-和SO42-會使金屬上保護(hù)膜的保護(hù)性降低，尤其是Cl-的離子半徑小，容易穿過膜層，置換氧原子形成氯化物，加速陽極過程的進(jìn)行，使腐蝕加速，所以氯離子是引起點(diǎn)蝕的原因之一。從水箱底部沉積物成分分析來看，氯化物的質(zhì)量濃度不高，雖然不是造成空冷器腐蝕穿孔的主要原因，但在多種因素作用下，加劇了腐蝕的產(chǎn)生。3.2.3 微生物引起的腐蝕

在冷卻水中，由于養(yǎng)分濃縮，水溫升高和日光照射，給細(xì)菌和藻類創(chuàng)造了迅速繁殖的條件。大量細(xì)菌分泌的黏液像粘合劑一樣，能使水中漂浮的灰塵雜質(zhì)和化學(xué)沉淀物等黏附在換熱管傳熱表面。微生物的滋生也會使金屬發(fā)生腐蝕，這是由于微生物排出的黏液與無機(jī)垢和泥砂雜物等形成的沉積物附著在金屬表面，形成氧的濃差電池，促使金屬腐蝕。此外，在金屬表面和沉積物之問缺乏氧，因此一些厭氧菌(主要是硫酸鹽還原菌)得以繁殖，當(dāng)溫度為25～30℃時(shí)，繁殖更快。厭氧菌分解水中的硫酸鹽，產(chǎn)生H2S，引起碳鋼腐蝕，其反應(yīng)如下：

SO42-+8H++8e=S2-+4H20+能量(細(xì)菌生存所需)

Fe2++S2-=FeS↓

鐵細(xì)菌是鋼鐵銹瘤產(chǎn)生的主要原因，能使Fe2+氧化為Fe3+，釋放的能量供細(xì)菌生存需要。

Fe2+—→Fe3++能量(細(xì)菌生存所需)4 腐蝕防護(hù)措施 4.1 管內(nèi)腐蝕防護(hù)

通過化工藝參數(shù)，保證空冷器進(jìn)口開度，關(guān)小出口開度，保持管內(nèi)液相充滿，降低翅片管管束入口流速，達(dá)到降低湍流腐蝕的目的。4.2 管外腐蝕防護(hù) 4.2.1 優(yōu)化管束材質(zhì)

裝置在07年及10年檢修中將濕空冷管束材質(zhì)更換為09Cr2AlMoRe和304鋼。材質(zhì)的優(yōu)化明顯降低了有害離子造成的腐蝕。4.2.2 定期排污

隨著循環(huán)冷卻水被濃縮，冷卻水的硬度和堿度會升高，水中游離的和半結(jié)合的CO2在循環(huán)過程中不斷逸人大氣而散失，冷卻水的pH值逐漸上升。pH值升高雖然有利于管束防腐蝕，但pH值過高時(shí)使冷卻水中碳酸鈣的沉積傾向大大增加，易引起結(jié)垢和垢下腐蝕，同時(shí)還加速微生物的生長。隨著冷卻水不斷蒸發(fā)濃縮和與大氣接觸，水中的懸浮物和濁度不斷升高，溶解氧也不斷增加。因此裝置將部分冷卻水通過地步放空進(jìn)行排放，并補(bǔ)充部分新鮮冷卻用水以達(dá)到防腐目的。5 結(jié)束語

空冷器對初餾塔及常壓塔塔頂壓力、溫度的控制起著至關(guān)重要的作用，影響著裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)及產(chǎn)品合格率。因此，在日常的使用過程中，我們需要加強(qiáng)觀察并不斷探索，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決各類腐蝕跡象，盡可能的延長其使用壽命，為空冷器的正常運(yùn)行提供可靠保障。

第二篇：鍋爐向火側(cè)高溫腐蝕的機(jī)理及防止措施

鍋爐向火側(cè)高溫腐蝕的機(jī)理及防止措施

長春工業(yè)大學(xué)

先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林 長春 130012摘要：鍋爐的高溫腐蝕對鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有極大危害，本文對鍋爐向火側(cè)高溫腐蝕主要的幾種類型的機(jī)理進(jìn)行了深入探討，并提出一些防止向火側(cè)高溫腐蝕的具體措施。

關(guān)鍵詞：鍋爐 高溫腐蝕 機(jī)理

The Mechanism of the High Temperature Corrosion at the Fire-facing Side of Boilers and Its Prevention

Li Xue Kay Laboratory of Advanced Structrural Materials,Ministry of Education, Changchun University of Technology,Changchun Jilin 130012,China Abstract: High temperature corrosion of boilers is harmful to safe and economical operation of boilers.The mechanism of high temperature including some main types was discussed thorughly in paper.Some concrete measurements are introduced to provent the hightemperature corrosion at the fire-facing side of boilers.key words: boiler;high temperature;mechanism;0 引言

鍋爐運(yùn)行時(shí)，在高溫高壓條件下接觸含有腐蝕性的燃料和氣體，極易發(fā)生腐蝕，對鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有很大危害，所以研究鍋爐向火側(cè)高溫腐蝕產(chǎn)生的機(jī)理及其防護(hù)措施，對于保證鍋爐的正常運(yùn)行和延長使用壽命具有重要意義。鍋爐向火側(cè)的高溫腐蝕主要發(fā)生在燃用高硫煤或含釩重油的鍋爐水冷壁管和過熱器管束上，主要是指燃料中的硫和燃料灰份中的堿金屬鈉、鉀以及釩等，燃燒后形成的Na2O、K2O和V2O5凝結(jié)在受熱面上，與煙氣中的SO3化合生成復(fù)合硫酸鹽以液態(tài)形式在受熱面上沉積所造成的腐蝕現(xiàn)象[1-3]。1鍋爐向火側(cè)高溫腐蝕的機(jī)理

鍋爐受熱面在向火側(cè)發(fā)生的高溫腐蝕是一個(gè)極其復(fù)雜的物理化學(xué)過程，從其發(fā)生的機(jī)理來看，一般可分為以下三類：硫腐蝕、氯腐蝕和釩腐蝕。

1.1 硫腐蝕

硫腐蝕一般分為硫酸鹽型高溫腐蝕和硫化物型高溫腐蝕。硫酸鹽型高溫腐蝕機(jī)理：硫酸鹽高溫腐蝕主要是燃料中的堿性成分與S在燃燒過程中反應(yīng)生成的硫酸鹽

和焦硫酸鹽對鍋爐受熱面進(jìn)行腐蝕。其腐蝕反應(yīng)過程如下：燃料中堿性成分轉(zhuǎn)變成硫酸鹽。其有兩種途徑：一是在爐內(nèi)高溫下含NaCl燃料中的Na 揮發(fā)、升華，除一部分被熔融硅酸鹽捕捉外，余下的則與煙氣中 SO3反應(yīng)，轉(zhuǎn)換成Na2SO4；二是存在于非揮發(fā)性的硅酸鹽中的鉀，通過與揮發(fā)的鈉置換反應(yīng)被釋放出來并與 SO3化合，而轉(zhuǎn)換成的K2SO4。當(dāng)堿性金屬硫酸鹽沉積到受熱面上后會再吸收SO3并生成焦硫酸鹽（M2S2O7）。由于焦硫酸鹽的熔點(diǎn)很低，在通常的鍋爐管壁溫度下呈熔融狀態(tài)，與Fe2O3更容易發(fā)生反應(yīng)生成M3Fe(SO4)3，即形成反應(yīng)速度更快的熔鹽型腐蝕。焦硫酸鹽的腐蝕過程中

主要包括如下反應(yīng)：

3Na2S2O7+Fe2O3→2Na3Fe(SO4)3 3K2S2O7+Fe2O3→2K3Fe(SO4)3

而管壁上熔融的硫酸鹽M2SO4吸收SO3并與 Fe2O3或Al2O3作用下反應(yīng)，生成低熔點(diǎn)的復(fù)合硫酸鹽(Na,K)3-(Fe,Al)(SO4)3。當(dāng)在管壁表面溫度升高到復(fù)合硫酸鹽的熔點(diǎn)，管壁表面的 Fe2O3氧化保護(hù)膜被復(fù)合硫酸鹽破壞，使管壁繼續(xù)腐蝕[4,5]。復(fù)合硫酸鹽的腐蝕過程中主要包括如下反應(yīng)：

3Na2SO4+Fe2O3+3SO3→2Na3Fe(SO4)3 3K2SO4+Fe2O3+3SO3→2K3Fe(SO4)3 3K2SO4+AI2O3+3SO3→2K3AI(SO4)3

硫化物型高溫腐蝕機(jī)理：硫化物型高溫腐蝕是由燃煤中的黃鐵礦硫造成的，黃鐵礦粉末隨著未燃盡煤粉到達(dá)受熱面上，受熱釋放出單原子硫和硫化亞鐵。在燃燒器區(qū)域內(nèi)，由于尚未燃盡的火焰直接沖刷到受熱面,使得燃料繼續(xù)燃燒時(shí)消耗了大量氧氣，在該處形成還原性或半還原性氣氛，硫的燃燒和三氧化硫的形成發(fā)生困難，因而游離的硫和硫化合物（硫化氫等），便開始與鐵發(fā)生反應(yīng)形成FeS，生成的FeS緩慢氧化成Fe3O4，將受熱面不斷腐蝕。硫化物型高溫腐蝕的具體腐蝕反應(yīng)過程如下：

(1)硫的形成：

若受熱面附近的硫化氫和SO2超過一定溶度時(shí)，也會生產(chǎn)單硫原子。2H2S+SO2=2H2O+3S(2)鐵和氧化亞鐵的硫化： Fe+S=FeS FeO+H2S=FeS+H2O(3)硫化亞鐵的氧化： 3FeS+5O2=Fe3O4+3SO2

生成的SO2在渣層內(nèi)由于灰渣的催化作用有可能轉(zhuǎn)化成SO3，從而促進(jìn)硫酸鹽的腐蝕。另外，H2S也可直接與受熱面金屬反應(yīng)，由于H2S是還原性介質(zhì)，比氧化性介質(zhì)更具有腐蝕性，H2S的濃度越高，受熱面溫度越高，腐蝕速度越快[6]。

1.2 氯腐蝕

氯化物型高溫腐蝕機(jī)理：近年來許多研究表明，由于煤中氯的存在，氯化物及其分解產(chǎn)物HCl和腐蝕過程中產(chǎn)生Cl2是造成鍋爐管高溫腐蝕的重要原因，而且這種腐蝕不像硫酸鹽腐蝕是一次性的，而是重復(fù)性的腐蝕，其中也包括對合金鋼中 Cr 和 Ni 的腐蝕。

一般認(rèn)為，氯在煤中有三種存在形式：無機(jī)氯化物、有機(jī)氯化物和煤中鹽有關(guān)的氯離子。無機(jī)氯化物主要以鹽巖（NaCl）、鉀鹽（KCl）、鈣鹽（CaCl2）和水氯煤石（MgCl2·6H2O）的形式被煤中大量的內(nèi)表面所吸附。在煤加熱過程中無機(jī)氯化物釋放出來，而無機(jī)氯化物易與煙氣中的 H2O、H2S、SO2和 SO3等反應(yīng)，生成硫酸鹽和HCl氣體。反應(yīng)釋放出來的HCl是活性很強(qiáng)的氣態(tài)腐蝕介質(zhì)，在高溫條件下積極參與對 Fe、FeO、Fe3O4和 Fe2O3的腐蝕。由于HCl 的存在可以使金屬表面的保護(hù)膜（FeO、Fe3O4和Fe2O3）遭到破壞，從而加大了氣態(tài)腐蝕介質(zhì)Cl2、O2、SOx 還有HCl等向基體界面的傳遞而直接腐蝕基體金屬。除此之外，由于生成的FeCl3具有較低的熔點(diǎn)（303℃）和高的蒸汽壓（1670Pa），所以在爐管表面溫度下極易揮發(fā)，從而使保護(hù)膜層中產(chǎn)生空隙，使之變得疏松，大大降低了活性氣態(tài)腐蝕介質(zhì)向基體金屬界面的傳遞阻力，同時(shí)使腐蝕產(chǎn)物更易脫落，進(jìn)而更加速了金屬的腐蝕進(jìn)程[7,8]。

另外，有些反應(yīng)中生成了氧化性很強(qiáng)的Cl2，這些氯可以和鐵及FeCl2不斷的發(fā)生反應(yīng)。根據(jù)“活化氧化”模型的解釋，在高溫時(shí)，Cl滲透能力很大，它可以通過氧化膜同金屬反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物；氯化物在高溫時(shí)的蒸氣壓較高，容易蒸發(fā)；蒸發(fā)的氯化物同氧氣反應(yīng)生成氯氣和相應(yīng)的氧化物；由于該反應(yīng)需要的氧壓不大，且氧化層可能有催化作用，所以氯化物在靠近金屬表面的地方就被氧化生成氯氣；新生成的氯氣又重新返回金屬表面，腐蝕因而能以較大的速率進(jìn)行反應(yīng)。其具體反應(yīng)方程式為：

M(s)+Cl2=MCl

2M∈｛Fe, Cr, Ni｝ M(s)+2HCl=MCl2+H2 MCl2(s)=MCl2(g)xMCl2(g)+0.5yO2=MxOy+xCl2

在這種循環(huán)中，不斷對鐵及其化合物造成腐蝕，因此氯的高溫腐蝕具有重復(fù)性的特征，只要有HCl和 Cl2不斷補(bǔ)充，腐蝕反應(yīng)就會一直進(jìn)行下去[9]。

1.3 釩腐蝕

原油中含硫和釩等，釩以油溶性聚合體絡(luò)合物的形式存在，燃燒時(shí)，釩的絡(luò)合物隨溫度升高而分解。剛開始形成的產(chǎn)物比較穩(wěn)定，揮發(fā)性不大，呈V2O5和V2O4。而當(dāng)油中碳化物全部消耗后，則只有V2O5存在。V2O5的蒸氣壓較高，并隨溫度升高而迅速增大。因此，在燃燒時(shí)，V2O5呈氣相狀態(tài)，其中一部分形成釩鹽，而大部分凝聚在結(jié)構(gòu)材料的表面上，以后和其他燃料灰分結(jié)合，引起材料的釩侵蝕[10,11]。

釩的侵蝕機(jī)理：大多數(shù)釩化物都是低熔點(diǎn)物質(zhì)，由于低熔點(diǎn)釩化物凝固，由釩酸鹽變成復(fù)式釩酸鹽放出氧，在熔融時(shí)則吸收氧。由于這一可逆反應(yīng)，加快了氧向金屬材料表面的傳輸，引起加速腐蝕。也就是，在燃?xì)?/ 氧化膜界面，釩化物熔融時(shí)吸氧，其反應(yīng)如下： Na2O·V2O4·5V2O5+1/2O2= NaO·6V2O5

而在氧化膜/金屬基體界面上，釩鹽變成腐蝕釩鹽放出氧，反應(yīng)式為： mNa2O·nV2O5 = mNa2O·(n-p)V2O5·pV2O4+p1/2O2 反應(yīng)式中，m、n、p 皆為整數(shù)。

所以鍋爐受熱面的釩蝕過程為：受熱面表面沉積一層 V2O4-V2O5熔融物，在氧化物/ 氣體界面發(fā)生反應(yīng)：

2V4+ +1/2O2(g)=2V5++O2-

而在氧化物 / 鐵的界面發(fā)生反應(yīng)： 2V5++Fe = 2V4++Fe2+ 總反應(yīng)為

Fe(s)+1/2O2(g)= Fe2++O2-

也就是說，在氧化物/鐵界面，鐵發(fā)生溶解，此后，F(xiàn)e2+向氣體、氧化物界面擴(kuò)散，并且以FeO析出，結(jié)果在外表面形成一層非保護(hù)性的FeO膜，由于生成FeO的反應(yīng)明顯加快，所以在鐵的表面上Fe2+不會飽和，鐵持續(xù)不斷發(fā)生溶解[1]。

2防止高溫腐蝕的措施

（1）在水冷壁，過熱器管等受熱面管表面噴涂耐腐蝕材料，或提高金屬材料的耐腐蝕性能。

（2）采用低氧燃燒技術(shù)。減小爐內(nèi)的過量空氣系數(shù)，自由氧原子的生成量減少，二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的轉(zhuǎn)化率降低，三氧化硫的濃度低，發(fā)生高溫腐蝕的機(jī)會就會減少。另外，降低氧濃度，也可防止金屬氧化和V2O5的生成，降低釩腐蝕的發(fā)生。

（3）合理配風(fēng)和強(qiáng)化爐內(nèi)氣流的湍流混合過程，避免出現(xiàn)局部還原性氣氛，以減少 H2S 和硫化物型腐蝕?？刹捎谩帮L(fēng)包煤”、增加側(cè)邊風(fēng)技術(shù)以減少高溫腐蝕。

（4）加強(qiáng)一次風(fēng)煤粉氣流的調(diào)整，盡可能使各燃燒器煤粉流量相等，使燃燒器內(nèi)橫截面上煤粉濃度均勻分布，以保證燃燒器出口氣流的煤粉濃度均勻分布。控制適當(dāng)?shù)拿悍奂?xì)度，煤粉顆粒較粗時(shí)，火焰容易沖墻和煤粉難于燃盡，這樣易引起高溫腐蝕和磨損。（5）避免出現(xiàn)受熱面壁溫局部過高，控制爐內(nèi)局部火炬最高溫度及熱流密度，特別是在燃燒器區(qū)域附近的火焰中心處，水冷壁的高溫腐蝕速度很大。降低出口扭轉(zhuǎn)殘余、煙溫偏差以及過熱蒸汽流量分布偏差，以避免出現(xiàn)局部過高的壁溫。

（6）采用煙氣再循環(huán)，可以降低爐膛內(nèi)火焰溫度和煙氣中的 SO3濃度，減輕高溫腐蝕。

（7）采用貼壁風(fēng)技術(shù)，在水冷壁壁面附近形成氧化氣氛的空氣保護(hù)膜，避免高溫腐蝕。

（8）在燃料中加入添加劑，改變煤灰結(jié)渣特性。在油料中加入添加劑來提高灰分附著物的熔點(diǎn)，這類添加劑有MgO、CaO等，它們可以改善附著物的物理和化學(xué)性質(zhì)，使相應(yīng)的或稠密的附著物變疏松的顆粒狀，易于從受熱面上脫落，從而使由釩蝕引起的腐蝕速度降低1/2～1/3，但受熱面可能出現(xiàn)堵灰。

（9））控制給水品質(zhì)?？刂平o水品質(zhì)，避免管內(nèi)結(jié)垢，減少熱阻，從而可以防止水冷壁壁溫過高，預(yù)防高溫腐蝕的發(fā)生。結(jié)論

鍋爐向火側(cè)的高溫腐蝕多常見于大型鍋爐當(dāng)中，嚴(yán)重影響了鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，因此研究向火側(cè)高溫腐蝕發(fā)生的機(jī)理，分析造成向火側(cè)高溫腐蝕的原因并尋找防止高溫腐蝕的措施，將是以后科研工作的重點(diǎn)。為了更好的做好鍋爐向火側(cè)的高溫腐蝕防護(hù)工作，深入系統(tǒng)的研究鍋爐向火側(cè)高溫腐蝕的機(jī)理，應(yīng)加強(qiáng)采用實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)評定方法的研究，在實(shí)踐中不斷探索，總結(jié)和積累經(jīng)驗(yàn)。

4參考文獻(xiàn)

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第三篇：激冷環(huán)結(jié)構(gòu)分析及改進(jìn)措施

激冷環(huán)結(jié)構(gòu)分析及改進(jìn)措施

陶志遠(yuǎn)

（山東華魯恒升化工股份有限公司，山東德州，253024）

摘要

對大氮肥裝置氣化爐激冷環(huán)的使用狀況進(jìn)行分析，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)，摸索氣化爐激冷環(huán)最佳結(jié)構(gòu)

關(guān)鍵詞

激冷環(huán)

環(huán)隙

水膜

清洗孔 概述

國內(nèi)首套以煤為原料的大型氮肥國產(chǎn)化裝置在2004年底在山東華魯恒升化工股份有限公司建成并投產(chǎn)，標(biāo)志著我國已經(jīng)具備設(shè)計(jì)、制造有自主知識產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)成套設(shè)備，建設(shè)大型氮肥生產(chǎn)裝置的能力。從此我國結(jié)束了大氮肥裝置全部依靠進(jìn)口的時(shí)代，對促進(jìn)氮肥行業(yè)原料結(jié)構(gòu)調(diào)整和中小化肥企業(yè)技術(shù)改造，降低能耗，保護(hù)環(huán)境，提高行業(yè)技術(shù)與裝備水平，帶動(dòng)和促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

水煤漿加壓氣化工藝是大氮肥的核心技術(shù)，氣化爐則是氣化裝置的核心設(shè)備，氣化爐的穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)系到大氮肥的穩(wěn)定運(yùn)行。激冷環(huán)是氣化爐的核心部件，激冷環(huán)的運(yùn)行狀況直接影響到氣化爐的穩(wěn)定運(yùn)行。從2004年底我公司大氮肥開車至今兩年來，在探索提高氣化爐的運(yùn)行周期方面，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行及出現(xiàn)的問題，我們將激冷環(huán)的結(jié)構(gòu)做了部分改動(dòng)，摸索到了一些經(jīng)驗(yàn)。2氣化爐激冷室工藝特點(diǎn)：

從燃燒室出來的工藝氣體夾帶燃燒后的灰渣，經(jīng)過激冷環(huán)和下降管，被激冷水降溫洗滌除渣。然后通過水封由上升管與下降管之間的通道到達(dá)托磚錐體后出氣化爐。工藝流體的流動(dòng)特點(diǎn)：熱質(zhì)同時(shí)傳遞過程，二者相互影響，相互制約。實(shí)現(xiàn)粗合成氣的洗滌（除渣）、冷卻（熱量回收）和增濕過程。

一方面，高溫的合成氣通過輻射和對流將熱量傳給下降管內(nèi)壁的激冷水膜，使水膜內(nèi)的水部分汽化，進(jìn)入合成氣主流，使合成氣的溫度急劇降低并增濕；出口氣體中的水汽與激冷水達(dá)到相平衡；

另一方面，激冷水要保持足夠水量，這樣水膜內(nèi)雖然不斷有水蒸發(fā)，但水膜依然存在，且均勻分布在下降管的內(nèi)壁面，因此水膜的溫度保持不變，達(dá)到保護(hù)下降管免受高溫?zé)釕?yīng)力的破壞的目的

激冷水在其中的作用有兩點(diǎn)，其一為洗滌冷卻介質(zhì)；其二為保護(hù)激冷環(huán)和下降管，使其免受高溫?fù)p壞。

進(jìn)入激冷室室的粗合成氣，溫度為～1320℃，條件極為苛刻。激冷環(huán)處于～1320℃的高溫工藝氣與～220 ℃的循環(huán)黑水之中，循環(huán)黑水經(jīng)激冷水分布環(huán)分布后，沿下降管內(nèi)壁膜狀下行，強(qiáng)化管內(nèi)的傳熱和傳質(zhì)。而激冷環(huán)內(nèi)部的水由于傳導(dǎo)受熱氣化，不斷隨機(jī)地產(chǎn)生氣泡甚至氣膜，使激冷環(huán)的壁表面時(shí)而與氣相接觸，時(shí)而與水相接觸，傳熱冷卻情況時(shí)好時(shí)壞，因而壁面承受著不斷交變的熱應(yīng)力，如此長期且頻繁的交變不可避免造成激冷環(huán)的燒損。以致下降管鼓包，鼓包后的下降管容易掛渣，嚴(yán)重時(shí)下降管全部堵塞，必須停車處理。3原始開車時(shí)的結(jié)構(gòu)

激冷環(huán)主要由半圓環(huán)管和激冷水室組成，激冷水從總管進(jìn)入激冷水室，然后經(jīng)噴水孔流經(jīng)半圓環(huán)管，從半圓環(huán)管與下降筒之間的間隙（以下稱環(huán)隙）流下。該激冷環(huán)進(jìn)水孔為36個(gè)Φ15 的小孔，清洗孔為12個(gè)3/4“的管螺紋孔，噴水孔為50個(gè)Φ8的小孔，半圓環(huán)管是由Φ94*11的無縫管煨圓后刨開制成，激冷水室則是由整體鍛件加工而成。

激冷環(huán)的主要控制尺寸為環(huán)隙，該尺寸的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)為8毫米。在加工時(shí)，半圓環(huán)管由無縫管煨制完成后，刨成兩半，取內(nèi)部一半。在與激冷水室組裝時(shí)，因激冷水室內(nèi)有一凸出的圓形臺階，必須將半圓環(huán)管刨成三半才能與激冷水室組對在一起，然后才與激冷水室組焊。半圓環(huán)管經(jīng)過兩次刨割和一次焊接，在這個(gè)過程中有很大的熱應(yīng)力作用于半圓環(huán)管上，導(dǎo)致半圓環(huán)管本身有很大的熱變形，再加上下降筒本身有一定的橢圓度，因此這種加工方式的激冷環(huán)環(huán)隙很難保證，有時(shí)最大間隙達(dá)到11毫米，導(dǎo)致激冷環(huán)布水不均勻，下降筒內(nèi)壁上的水膜厚度差別太大，嚴(yán)重的部位可能造成干區(qū)，無法保護(hù)下降筒。

激冷水為循環(huán)過濾的灰水，灰水中含灰量和鈣鎂離子量都很大，在流經(jīng)進(jìn)水孔（36個(gè)Φ15 的小孔）時(shí)容易因結(jié)垢而堵塞，造成布水不均；激冷水從進(jìn)水孔流向半圓環(huán)管時(shí)直沖半圓環(huán)管，對環(huán)管內(nèi)壁造成嚴(yán)重的沖刷腐蝕。

半圓環(huán)管上50個(gè)Φ8的斜向下噴水小孔，分散了通過環(huán)隙去下降筒內(nèi)壁形成水膜的水量，同時(shí)這些激冷水很容易使?fàn)t渣在下降筒上部就被淬冷，降低爐渣的流動(dòng)性而在下降筒內(nèi)壁上掛渣，影響水膜對下降筒的保護(hù)。

這種激冷環(huán)的結(jié)構(gòu)也不便于清洗，清洗孔為12個(gè)3/4”的管螺紋孔，與進(jìn)水孔不匹配，進(jìn)水孔為36個(gè)Φ15 的小孔。高壓水槍從清洗孔沖洗時(shí)，只能清洗對應(yīng)的進(jìn)水孔，相鄰的進(jìn)水孔清洗不到或不徹底。

該種形式的激冷環(huán)在我公司2004年底投用至2005年底一年的時(shí)間，三臺氣化爐共消耗激冷環(huán)七套，不但浪費(fèi)了大量的備件資金，還嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。

圖一半圓環(huán)管進(jìn)水孔

3激冷水室清洗孔噴水孔 4 首次改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)

改造后的激冷環(huán)主要由三部分組成：激冷水室、半圓環(huán)管和底板，激冷水室還是由整體鍛件加工而成，半圓環(huán)管也是由鍛件加工而成，底板也是整體鍛件。進(jìn)水孔為24個(gè)Φ18的小孔，其流通面積與36個(gè)Φ15相同。清洗孔為24個(gè)3/4"的管螺紋孔，這樣清洗孔和進(jìn)水孔匹配，一一對應(yīng)。每運(yùn)行一個(gè)周期后，就可以將進(jìn)水孔內(nèi)的灰垢沖洗干凈。進(jìn)水孔的進(jìn)水方向由正對激冷環(huán)中心改為20o切向進(jìn)水，這樣減少了激冷水對半圓環(huán)管的沖刷，也使得激冷水在半圓環(huán)管內(nèi)旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，通過環(huán)隙后在下降筒內(nèi)壁上形成旋轉(zhuǎn)向下的水膜，更有利于保護(hù)下降筒。

去掉50個(gè)Φ8的斜向下噴水小孔，可以增加流往下降筒內(nèi)壁的激冷水量，同時(shí)避免爐渣被激冷水淬冷后，降低流動(dòng)性而在下降筒內(nèi)壁上掛渣。

半圓環(huán)管由原來的無縫管煨制改為整體鍛件，由原來的一體結(jié)構(gòu)，改加底板，這樣在組對時(shí)不用刨成三半，可以整體套入，減少了熱變形，更有利于保證環(huán)隙的均勻。

該種形式的激冷環(huán)在我公司06年元月份投用至今一直運(yùn)行良好，證明改造后的激冷環(huán)比較適合于我公司爐況。

圖二半圓環(huán)管

進(jìn)水孔

3激冷水室清洗孔底板 二次改進(jìn)結(jié)構(gòu)

改進(jìn)后的激冷環(huán)運(yùn)行效果雖然良好，但其也有不合理的方面。半圓環(huán)管由整體的方形鍛件加工成半圓形狀，材料的利用率是很低的。該處材料為耐高溫特種合金Incoloy825，價(jià)格相當(dāng)高，這種結(jié)構(gòu)的半圓環(huán)管造成很大的浪費(fèi)。針對這種情況，我們又對激冷環(huán)的結(jié)構(gòu)做了部分調(diào)整，結(jié)構(gòu)如圖三

該種新型的激冷環(huán)與首次改進(jìn)的激冷環(huán)相比只是將原來的半圓環(huán)管改為方形環(huán)管，改造后的方形環(huán)管由三部分組成：上環(huán)板、中環(huán)板和下環(huán)板。三個(gè)環(huán)板在加工時(shí)分別由鍛件加工而成，然后在激冷水室上組焊，焊接完畢后車平焊縫表面，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求的加工精度。下環(huán)板在加工前可以根據(jù)下降筒的橢圓度偏差加工外圓，以便使環(huán)隙的偏差控制在最小的范圍內(nèi)。

該種形式的環(huán)管，材料的利用率比加工半圓環(huán)管材料利用率高的很多，大大降低了激冷環(huán)的生產(chǎn)成本，減少了備件費(fèi)用。

圖三方形環(huán)管進(jìn)水孔激冷水室 4 清洗孔 6結(jié)

語

從兩年多的運(yùn)行情況分析，原始開車時(shí)激冷環(huán)的結(jié)構(gòu)非常不合理，不但消耗大量的維修費(fèi)用，還嚴(yán)重影響生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。首次改進(jìn)后的激冷環(huán)使用效果已得到證實(shí)，運(yùn)行一年仍在使用。二次改進(jìn)后的激冷環(huán)投入運(yùn)行，一個(gè)周期后進(jìn)爐檢查，激冷環(huán)表面良好，但最終使用效果有待于實(shí)踐的證實(shí)。最合理最經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)只有不斷的摸索和實(shí)踐，才能夠逐漸掌握。

第四篇：國產(chǎn)篦冷機(jī)的通病分析及改進(jìn)措施

國產(chǎn)篦冷機(jī)的通病分析及改進(jìn)措施

2011-4-13 作者: 車蜀濤

概述：熟料冷卻機(jī)是預(yù)分解系統(tǒng)中的一個(gè)極其重要的設(shè)備，它是窯爐的熱源的助推器，其熱效率及可靠性直接影響到全生產(chǎn)線的工作性能及運(yùn)轉(zhuǎn)率，冷卻機(jī)的作用和重要性越來越受到重視，它是水泥企業(yè)發(fā)掘節(jié)能潛力和提高產(chǎn)質(zhì)量最受矚目的地方。從國產(chǎn)各種篦冷機(jī)的改造來看，國內(nèi)第三代冷卻技術(shù)還有很多不盡人意的地方，根據(jù)改造過程中發(fā)現(xiàn)的帶有普遍性的問題，我們進(jìn)行了整理、分析、歸納，供使用單位與設(shè)計(jì)、制作篦冷機(jī)的單位參考。

一、國產(chǎn)篦冷機(jī)的通病分析

1、充氣梁技術(shù)的局限

在借鑒國外充氣梁技術(shù)的基礎(chǔ)上，國內(nèi)的設(shè)計(jì)院與篦冷機(jī)的制作廠家紛紛效仿，制造了國內(nèi)的第三代充氣梁，由于篦板與梁的配套設(shè)計(jì)上存在缺陷、制作、安裝上達(dá)不到要求的精度等因素的制約，使得第三代充氣梁篦式冷卻機(jī)運(yùn)行情況不盡人意。于是新建廠在了解國產(chǎn)篦冷機(jī)這一狀況后，在設(shè)備選型時(shí)就選擇比正常配套選型大許多，造成資金和資源的浪費(fèi)。

第三代充氣梁技術(shù)的核心就是充氣梁與高阻力篦板。多數(shù)運(yùn)行中的篦板通風(fēng)孔容易返料，風(fēng)道布置不合理，漏風(fēng)漏料多。篦板之間或篦板與充氣梁之間的相互接觸面和關(guān)鍵部位都需要經(jīng)過精密的機(jī)加工，配合緊密，整體組裝。設(shè)計(jì)的篦板也應(yīng)具有不易返料的特點(diǎn)，安裝時(shí)，間隙大小、公差十分嚴(yán)格，并有專門的安裝與檢查工具。而實(shí)際情況是：篦板和梁的結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)不合理，多數(shù)出于成本的限制，應(yīng)該加工的面沒有加工，給長效運(yùn)行埋下隱患。

在改造中遇到最為嚴(yán)重的是充氣梁被一層一層熟料填滿之后形成了堅(jiān)硬的水泥石，用風(fēng)稿才能除。

2、工藝方面的問題

2.1 二次風(fēng)溫、三次風(fēng)溫低（在850～1000℃，700～800℃范圍內(nèi)），熟料溫度高（≥180℃），熱回收效果和冷卻效果差，“紅河”現(xiàn)象嚴(yán)重。

篦冷機(jī)是窯爐的熱源的助推器，如果篦冷機(jī)在高溫段急冷效果好，熱交換充分，那么二、三次風(fēng)溫高，它對窯爐煤粉的助燃效果好，會大大提高窯爐對煤質(zhì)的適應(yīng)性，特別是在煤質(zhì)波動(dòng)時(shí)，它對煤粉的燃燒速度、窯爐的操作不可小視。近年來，煤的供應(yīng)相對吃緊，種類復(fù)雜，雖然大部分廠有均化設(shè)施，但煤種的波動(dòng)太大，所以對窯爐的操作影響更大，如果二、三次風(fēng)溫不高（小于1100、850℃），則燒成溫度難以提高，操作員不得不加大喂煤量，造成長焰燃燒，燒成帶后移，高溫區(qū)不集中，熟料難以燒成，粉料多，f-CaO高，熟料質(zhì)量差，甚至在分解爐與C5級之間長期出現(xiàn)溫度“倒掛”現(xiàn)象，在還原氣氛下，加大SO2的揮發(fā)和循環(huán)量，構(gòu)成預(yù)熱器錐部和窯尾煙室結(jié)皮，使整個(gè)窯爐系統(tǒng)均衡穩(wěn)定的燒成制度無法得到落實(shí)。

目前相當(dāng)多的廠為了適應(yīng)煤質(zhì)的波動(dòng)，進(jìn)行了分解爐的改造，其宗旨是擴(kuò)大分解爐的有效容積，延長生料粉的停留時(shí)間，加強(qiáng)預(yù)燒能力，這些措施毋庸置疑。但不能偏執(zhí)于分解爐本身，也要考慮到三次風(fēng)溫的因素。分解爐內(nèi)的燃燒特點(diǎn)是低溫、低氧、無焰，處處伴隨有高濃度粉料使燃料“劣質(zhì)化”，甚至粉料結(jié)團(tuán)將焦炭包裹其中。如果分解爐規(guī)格設(shè)計(jì)時(shí)只考慮碳酸鈣的分解反應(yīng)，不能顧及到如何提高煤粉的燃燒速率和縮短燃燼時(shí)間，那么將談不上分解爐的優(yōu)化設(shè)計(jì)。許多實(shí)驗(yàn)資料指出：爐溫每升高70℃，殘余焦炭的燃燒速率就提高一倍。顯然，較高的三次風(fēng)溫可提高煤粉的燃燒速率和縮短燃燼時(shí)間，是生料預(yù)分解的一個(gè)強(qiáng)有力的助推器。分解爐的功能就會得到大大改善，為窯的穩(wěn)產(chǎn)與高產(chǎn)打下良好的基礎(chǔ)，建議廠家在投入大量時(shí)間與資金進(jìn)行窯尾系統(tǒng)的改造之前，檢查篦冷機(jī)的運(yùn)行是否達(dá)到了正常的熱效率，二次風(fēng)溫是否超過了1100℃，三次風(fēng)溫是否超過了850℃。如果偏離太遠(yuǎn)，即使是進(jìn)行了窯尾系統(tǒng)改造，所取得的效果也不可能達(dá)理想效果，所以挖潛工作還是要從篦冷機(jī)做起。

采用圣達(dá)瀚冷卻技術(shù)改造過的廠家二、三次風(fēng)溫比改造前均提高100～200℃；出篦冷機(jī)熟料溫度可以達(dá)到小于環(huán)境溫度＋65℃；熟料三天強(qiáng)度和二十八天強(qiáng)度提高了2～4MPa；熟料易磨性因急冷可以得到明顯的改善，水泥磨產(chǎn)量有大幅度提高。

2.2 篦板燒蝕嚴(yán)重

如上所述，充氣梁和高阻力篦板容易出問題，起不了驟冷作用，熟料的冷卻效能降低，反而會加大篦板直接面對高溫熟料的侵襲和磨損，其壽命大大縮短，增加篦冷機(jī)的維修工作量和維修成本。據(jù)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)在水泥廠篦板的使用壽命一般可以達(dá)到一年至三年，但活動(dòng)床篦板和邊護(hù)板每年大修都要全部更換，使用效果差一些的廠家，局部篦板頻繁燒損，壽命一般不會超過一個(gè)月。2.3 篦冷機(jī)內(nèi)外部漏風(fēng)竄風(fēng)嚴(yán)重

系統(tǒng)密封差，漏風(fēng)竄風(fēng)嚴(yán)重，這是一個(gè)通病，主要原因是國內(nèi)尚沒有開發(fā)出適合于篦冷機(jī)風(fēng)室內(nèi)部密封的材料和設(shè)備，國內(nèi)篦冷機(jī)通常采用的密封材料是石棉板或耐溫橡膠，但運(yùn)行不久就全部損壞，風(fēng)室與風(fēng)室之間基本是相通的，內(nèi)部密封差，漏風(fēng)竄風(fēng)嚴(yán)重，不能保證各供風(fēng)單元獨(dú)立的通風(fēng)，各風(fēng)機(jī)鼓入的不同風(fēng)壓的冷卻風(fēng)在各風(fēng)室之間相互擾亂，內(nèi)耗大，有效的穿透熟料層的冷卻風(fēng)少，無法實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的配風(fēng)理念。嚴(yán)重時(shí)前面的高壓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后，后面的中低壓風(fēng)室的風(fēng)機(jī)不能正常啟動(dòng)，被吹著倒轉(zhuǎn)。篦冷機(jī)技術(shù)水平發(fā)展到現(xiàn)在的第三代，單位篦床面積產(chǎn)量越來越高，料層厚度不斷增加，風(fēng)室壓力也要求增加，如果風(fēng)室密封不好，所有風(fēng)室相互串風(fēng)，分室功能大大消弱，其技術(shù)水平充其量也是處于第一代與第二代，發(fā)揮不到第三代的效果。

在風(fēng)室灰斗與拉鏈機(jī)或熟料輸送機(jī)之間采用電動(dòng)弧形閥卸料鎖風(fēng)，但由于其閥板和底部容易磨穿，也容易被大塊料卡住不能運(yùn)行，鎖風(fēng)效果差，所以在篦冷機(jī)下部的拉鏈機(jī)總是有正壓和“返風(fēng)”現(xiàn)象，冒灰大，環(huán)境污染大。最后不得不停用電動(dòng)弧形閥，采用人工定時(shí)放灰，工作量大，揚(yáng)塵大，環(huán)境安全存在很大的隱患?，F(xiàn)在相當(dāng)多的工廠償試對電動(dòng)弧形閥進(jìn)行改造，在近期的雜志上也看到了多篇改造的心得，但由于自身結(jié)構(gòu)上的缺陷，通過簡單的改進(jìn)，還達(dá)不到根治毛病的程度，成功范例不多，總之這個(gè)部位成了生產(chǎn)線上難治理的地方。2.4 冷卻風(fēng)機(jī)選型不當(dāng)，配置的風(fēng)量和風(fēng)壓不合理

篦冷機(jī)配置合適的風(fēng)量、風(fēng)壓是保證其冷卻性能的關(guān)鍵。但國內(nèi)篦冷機(jī)配置的冷卻風(fēng)機(jī)還存在問題，尤其是在高溫段，風(fēng)量和風(fēng)壓明顯不足,這也導(dǎo)致篦冷機(jī)高溫端熱回收效果與急冷效果差的原因。如果在高溫段熟料因風(fēng)量風(fēng)壓不足沒得到驟冷，到了中低溫段要想通過加大風(fēng)量強(qiáng)化冷卻至正常的熟料溫度基本是不可能的。

造成配風(fēng)失衡有兩個(gè)方面的因素，一是本身配風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)算上的問題，選擇風(fēng)量與風(fēng)壓均偏低，相比而言風(fēng)壓偏低更嚴(yán)重。

現(xiàn)在國際先進(jìn)的篦冷機(jī)技術(shù)，使用風(fēng)量在1.9～2.2Nm3/kgcl之間，配置風(fēng)量在2.5～2.7Nm3/kgcl之間。國內(nèi)的配風(fēng)因設(shè)計(jì)單位不同，差異較大，一般在2.2Nm3/kgcl以上，有的2.5Nm3/kgcl左右，也有超過3Nm3/kgcl的。關(guān)于風(fēng)壓的選擇，隨著大部分窯的增產(chǎn)、余熱發(fā)電技術(shù)的運(yùn)用以及精細(xì)化操作的需要，客觀上要求篦冷機(jī)必須采用厚料層操作，高溫端料層厚度不能低于800mm，活動(dòng)床頭端不能低于600mm，尾端不能低于400mm，實(shí)際上由于窯產(chǎn)量的大幅提高，大部分廠篦床上的料層厚度也基本處于這個(gè)水平上，但配置風(fēng)壓卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于相應(yīng)的料層，按以前的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)：風(fēng)室風(fēng)壓的水柱值近似于篦床上料層厚度值。如果配置風(fēng)壓在200mm水柱，意謂著篦床上料層的厚度不能超過200mm，但事實(shí)上都達(dá)到400mm，所以說現(xiàn)在普遍的問題是風(fēng)壓失衡超過風(fēng)量失衡，相當(dāng)多的廠是因?yàn)轱L(fēng)壓不足引起冷卻風(fēng)無法穿透熟料層，導(dǎo)致供風(fēng)量的嚴(yán)重不足。2.5 漏料嚴(yán)重

由于主梁和篦板梁受高溫變形，尤其是在2500噸以上的篦冷機(jī)細(xì)料側(cè)篦板和側(cè)板被燒損、磨損，導(dǎo)致篦板與篦板間、篦板與側(cè)板間間隙增大，漏料嚴(yán)重，影響了其安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

3、機(jī)械方面的問題 3.1 傳動(dòng)方面

3.1.1、主、從動(dòng)軸容易竄軸、偏擺，運(yùn)行不平衡，抖鏈現(xiàn)象嚴(yán)重。

3.1.2、從動(dòng)軸上加強(qiáng)槽鋼受力負(fù)載大，固定螺栓容易斷裂，有的廠也發(fā)生斷軸的現(xiàn)象，新安裝的篦冷機(jī)運(yùn)行不到二年，從動(dòng)軸斷裂四五次。3.1.3、從動(dòng)軸上的動(dòng)密封裝置失效，起不到密封作用。

3.1.4、導(dǎo)軌、自由輪與導(dǎo)向輪磨損嚴(yán)重，由于高溫熟料的沖刷，支承梁也被燒變形。

3.2 篦板梁變形、活動(dòng)框架梁變形甚至斷裂

由于冷卻效果不好，整個(gè)床體經(jīng)受著高溫，所以現(xiàn)在篦板梁、活動(dòng)框架梁變形較多，嚴(yán)重的活動(dòng)框架梁甚至斷裂。活動(dòng)框架梁(也簡稱大梁)的加工工藝是在焊接后，經(jīng)過退火消除內(nèi)應(yīng)力之后，再在機(jī)床上進(jìn)行精加工處理，要求精度相當(dāng)高，按國家標(biāo)準(zhǔn)是：（1）活動(dòng)框架梁頂面對框架梁基準(zhǔn)平面的平行度為2mm。（2）活動(dòng)框架裝配后兩對角長度之差不大于4mm。（3）活動(dòng)框架同一橫斷面上的橫向連線與篦冷機(jī)中心線的垂直度為0.5mm。如果發(fā)現(xiàn)斷裂，在現(xiàn)場簡單的焊接處理，反而加速了其下次的斷裂事故的發(fā)生；至于為什么大梁會變形斷裂，這與安裝精度、設(shè)計(jì)選用的材料有關(guān)，國內(nèi)的制造廠家在大梁的設(shè)計(jì)強(qiáng)度上選擇偏小，富余量不足，小型篦冷機(jī)框架梁主材一般選用槽鋼型材，實(shí)際上它的彈性變形較大，剛度不足。特別是現(xiàn)在窯操作技術(shù)的進(jìn)步，窯產(chǎn)量的大幅提高，這一不可忽視問題嚴(yán)重困擾和制約著廠家的生產(chǎn)安全。篦板梁變形，一方面冷卻機(jī)負(fù)荷加重后，冷卻機(jī)內(nèi)部的活動(dòng)框架梁變形更嚴(yán)重，有的廠出現(xiàn)整體篦床下沉，尤其是以前設(shè)計(jì)的1000噸的篦冷機(jī)，在篦床尾端沒有設(shè)計(jì)專門的支承梁，而通過從動(dòng)軸起支承作用，往往造成從動(dòng)軸頻繁的偏擺甚至斷裂。3.3 熟料溫度高給后續(xù)工序造成了很大的安全隱患和資源浪費(fèi)

熟料溫度高不僅會造成篦板被燒穿，梁變形，同時(shí)它也會對熟料輸送設(shè)備、配料皮帶稱，膠帶、以及水泥磨軸瓦均會造成了很大的安全隱患，有廠家的篦冷機(jī)前因熟料溫度高，水泥磨軸瓦溫度太而不能連續(xù)運(yùn)行，甚至每一個(gè)半月要燒一條庫底膠帶，系統(tǒng)設(shè)備的長期安全運(yùn)行受到了制約。

以上機(jī)械問題是國產(chǎn)篦冷機(jī)的通病，嚴(yán)重困擾著維修人員，維修人員不得不重點(diǎn)防犯，每一停窯必須檢查。這種篦冷機(jī)不僅運(yùn)行質(zhì)量不高，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，還影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率，成倍地增加了工人的維修量，也增加了設(shè)備與人員的安全隱患。

二、對策措施

針對上述“通病”我們結(jié)合法國圣達(dá)瀚技術(shù)對篦冷機(jī)改進(jìn)和升級國產(chǎn)冷卻機(jī)，均取得了顯著的收效。其技術(shù)措施如下：

1、注重對出窯高溫熟料的急冷

急冷床是采用第四代技術(shù)的特點(diǎn)，專門為國產(chǎn)第三代充氣梁技術(shù)進(jìn)行升級改造設(shè)計(jì)的，它是一個(gè)模塊化的床體，不是充氣梁，設(shè)計(jì)獨(dú)特，無漏灰滲灰，也不會漏風(fēng)竄風(fēng)，能確保高壓風(fēng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)與實(shí)際需要去供風(fēng)，使熟料在最大溫差下進(jìn)行良好的的熱交換，冷卻效率高，急冷效果好，機(jī)械可靠性高，它既兼顧了第四代篦冷機(jī)精確供風(fēng)，模塊化的優(yōu)點(diǎn)，但又適合第三代篦冷機(jī)的改造，不用改變篦冷機(jī)的主體結(jié)構(gòu)，被國內(nèi)的專家稱其冷卻技術(shù)為三代半，處于第四代與第三代之間的技術(shù)層面，是提升國產(chǎn)第二、三代篦冷機(jī)技術(shù)檔次的最佳途徑。

應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行技改后，二、三次風(fēng)溫高，熱回收量較國內(nèi)第三代充氣梁篦冷機(jī)可增加300～500kJ/kgcl，冷卻機(jī)熱回收效率達(dá)78%，節(jié)能降耗顯著；有五、六年之內(nèi)不需要維護(hù)，五六年之后只需按要求更換篦板，床體不會有損傷的記錄。

2、篦板結(jié)構(gòu)獨(dú)特使用壽命超長

篦板是“充氣篦床”的核心部件，篦板內(nèi)部氣道和氣流出口設(shè)計(jì)力求良好的氣動(dòng)性能，氣流順著料流的方向噴射并向上方滲透，強(qiáng)化冷卻效果。篦孔不同于目前流行的高阻力篦板的篦孔，篦板的壓降低于高阻力篦板，有利于節(jié)能。外形結(jié)構(gòu)上，篦板表面分布著凹槽，冷卻風(fēng)是通過接近水平的篦縫進(jìn)入充滿熟料的凹槽，然后通過滯留在槽內(nèi)的熟料間隙朝著熟料的前進(jìn)方向噴吹，不易堵料，不會出現(xiàn)被“吹穿”和風(fēng)“短路”的現(xiàn)象，篦面通風(fēng)冷卻均勻，磨損小，且不易堆雪人，漏料很少，加之篦板經(jīng)特殊熱處理，其壽命：高溫段長達(dá)五年以上，中低溫段長達(dá)四年，全面地提高了整機(jī)乃至窯系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率。

3、冷卻機(jī)的配風(fēng)理念



在篦床的高溫區(qū)配置合適風(fēng)量風(fēng)壓的冷卻風(fēng)是保證對熟料急冷的關(guān)鍵。風(fēng)量取決于料量、料溫；壓力取決于管路系統(tǒng)阻力，篦板阻力、料層阻力以及來料的波動(dòng)。

按其技術(shù)配風(fēng)后的效果是在高溫熟料離開前端固定床后，熟料的顏色已經(jīng)由白色變成了暗紅色和黑色，再經(jīng)過二十多分鐘活動(dòng)床上的慢冷過程后，最終達(dá)到出冷卻機(jī)熟料溫度小于65℃+環(huán)境溫度。

4、優(yōu)良的密封和鎖風(fēng)

從篦冷機(jī)問世以來，不管是第三代，還是現(xiàn)在的第四代，基本思路是以最少的冷卻風(fēng)在最短的時(shí)間里驟冷高溫熟料，內(nèi)部的密封是非常重要的，密封和鎖風(fēng)是冷卻風(fēng)有效利用的根本保證，不能控制和分布好冷卻風(fēng)，再好的技術(shù)也只能是空談。為了保證各冷卻風(fēng)室的氣密性，目前將“氣動(dòng)雙重鎖風(fēng)閥”技術(shù)用于風(fēng)室與拉鏈機(jī)之間的密封，可以徹底解決漏風(fēng)問題；同時(shí)還有優(yōu)質(zhì)進(jìn)口的“金屬絲柔性密封材料”用于風(fēng)室與風(fēng)室之間的密封，徹底解決了冷卻機(jī)里面竄風(fēng)、漏風(fēng)等致命問題。使風(fēng)室的分隔效果與高壓風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理相匹配，而且每個(gè)風(fēng)室可以靈便獨(dú)立調(diào)節(jié)風(fēng)壓和風(fēng)量。完全不同于國產(chǎn)冷卻機(jī)目前因找不到合適的密封設(shè)備和材料，采取簡單的石棉板或耐熱橡膠密封和鎖風(fēng)，使用壽命短，往往破損后不了了之，冷卻機(jī)內(nèi)的分室只是一個(gè)形式和擺設(shè)，基本都串聯(lián)在一起，成了一個(gè)互通大風(fēng)室，而且各風(fēng)室的風(fēng)機(jī)因壓力不同相互之間產(chǎn)生制約和內(nèi)耗，控制和調(diào)節(jié)各風(fēng)室的風(fēng)量和風(fēng)壓已經(jīng)沒有實(shí)際意義，甚至給操作員反饋誤導(dǎo)參數(shù)造成設(shè)備事故。

5、可在保持冷卻機(jī)的主體框架結(jié)構(gòu)不變的前提下，對篦冷機(jī)內(nèi)部實(shí)施大幅度改造。提高冷卻機(jī)的單位面積負(fù)荷和冷卻效率，協(xié)助窯的提產(chǎn)，解決冷卻效能的瓶頸問題,改造成本低，性價(jià)比高

6、在固定床周圍加裝檢查門和空氣炮

在固定床兩側(cè)加裝檢修平臺和根據(jù)平時(shí)操作中篦床上積料的情況加裝四臺空氣炮，以解決堆大料和堆雪人等異常狀況。

三、改造后的效果對比

改造后所取得了顯著效果。主要體現(xiàn)在節(jié)能降耗、提高產(chǎn)、質(zhì)量、提高機(jī)械的可靠性、提高設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率、降低設(shè)備維護(hù)費(fèi)用等方面：

1、節(jié)能

由于二、三次風(fēng)溫的大幅度提高，熟料熱耗將有大幅度下降，節(jié)煤達(dá)到5kg標(biāo)煤/噸熟料以上。

實(shí)例：北屯南崗公司在篦冷機(jī)改造后統(tǒng)計(jì)了實(shí)物煤耗與標(biāo)準(zhǔn)煤耗，其指標(biāo)在南崗集團(tuán)內(nèi)的7條生產(chǎn)線的評比中煤耗指標(biāo)最優(yōu)，節(jié)能降耗十分顯著。

2、節(jié)電：

改造后一方面熟料經(jīng)過急冷，使熟料顆粒產(chǎn)生大量裂紋，可以大大改善熟料的易磨性，并大大降低粉磨電耗和提高產(chǎn)量。

實(shí)例：上海聯(lián)合水泥有限公司篦冷機(jī)改造后用小磨進(jìn)行易磨性對比試驗(yàn)，粉磨至同樣的細(xì)度，改造后的熟料粉磨時(shí)間由原來的36分鐘節(jié)省到34分鐘，縮短粉磨時(shí)間2分鐘，同樣的時(shí)間內(nèi)，因易磨性提高，產(chǎn)量提高5％以上。山西潞州水泥制造有限公司篦冷機(jī)改造后，φ3×11m磨機(jī)產(chǎn)量提高10%以上。

3、增加發(fā)電量

中材天山（云?。┧嘤邢薰驹隗骼錂C(jī)改造后發(fā)電量同比增加0.5mW以上，發(fā)電量月月超設(shè)計(jì)發(fā)電量。

4、提高了熟料的產(chǎn)、質(zhì)量

改造后二、三次風(fēng)溫高且穩(wěn)定，對煤粉的助燃效果提高了，使窯爐對煤質(zhì)的波動(dòng)與變化適應(yīng)性增強(qiáng)了，熱工制度更加穩(wěn)定，窯爐的操作和控制變得容易，提高窯速和提高產(chǎn)量是情理中的事了。改造后的所有廠窯產(chǎn)量提高范圍在5～15％。急冷阻止了熟料的晶型轉(zhuǎn)變與熟料粉化，保持了發(fā)揮強(qiáng)度的主要成分C3S和C2S，保證了熟料的質(zhì)量。在所有我們改造過的廠家的經(jīng)驗(yàn)是：篦冷機(jī)改造后熟料的三天強(qiáng)度和二十八天強(qiáng)度提高了2～4MPa。強(qiáng)度提高意味著可以適當(dāng)放寬細(xì)度和多摻混合材以節(jié)省成本。

5、設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率和完好率有了明顯的提高。

由于改造后出冷卻機(jī)熟料溫度顯著降低，各種設(shè)備包括輸送熟料的皮帶輸送機(jī)，磨機(jī)軸承，篦冷機(jī)內(nèi)的大梁以及傳動(dòng)系統(tǒng)的工況環(huán)境會有一個(gè)明顯的改善，維修成本方面每年可以大幅降低，篦冷機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)率一般都超過95%以上。

6、提高工廠的運(yùn)行質(zhì)量與管理水平此技改屬于窯系統(tǒng)最為重要的項(xiàng)目，它能使整個(gè)生產(chǎn)線的操作與管理、技經(jīng)指標(biāo)上上升到一個(gè)新的臺階。在增產(chǎn)、節(jié)能、減排等方面將對企業(yè)產(chǎn)生長期的效益。改造后正常運(yùn)行一年所產(chǎn)生的綜合效益一般都可以收回改造的全部投資。

四、總結(jié)

在水泥行業(yè)產(chǎn)能過剩、節(jié)能、減排等客觀形勢下，迫使水泥企業(yè)轉(zhuǎn)向練“內(nèi)功”，向精細(xì)化操作與管理上下功夫，尋求更節(jié)能，更高效的冷卻技術(shù)，提高篦冷機(jī)的效能。以上技術(shù)可有效解決目前篦冷機(jī)運(yùn)行過程中的通病，改造篦冷機(jī)同樣可以獲得與改造窯尾系統(tǒng)相似的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，在日益激烈的競爭中，我們必須為了提高企業(yè)自身的生存力和競爭力而尋求更節(jié)能，更高效的水泥裝備。

第五篇：幼兒園現(xiàn)狀分析及改進(jìn)措施

xx幼兒園現(xiàn)狀分析及改進(jìn)措施

我園對照《深州市幼兒園辦園標(biāo)準(zhǔn)》認(rèn)真自查，找出了存在的問題及差距，并制定了改進(jìn)措施，現(xiàn)將有關(guān)情況匯報(bào)如下：

一、存在的問題

（一）環(huán)境建筑方面：幼兒園沒有獨(dú)立的院落，也沒有園牌，門牌，園內(nèi)壁畫較少，活動(dòng)室內(nèi)沒有開放性的活動(dòng)角，各功能室不全。

（二）設(shè)施設(shè)備方面：大型玩具無，小型玩具達(dá)不到人均10件，種類也比較單一；玩具架，圖書架，不符合規(guī)定要求；班內(nèi)風(fēng)琴，電視，VCD數(shù)量不夠，無小黑板；幼兒圖書沒有；幼兒一人一杯，為塑料杯，需要更換；沒有配備保健箱和必備藥品。

（三）人員素質(zhì)方面：幼兒園園長沒有崗位培訓(xùn)合格證書；沒有專職保育員、保健員；由于教室和教師的制約，幼兒沒能按年齡分班，只有大、小兩個(gè)班。

（四）安全衛(wèi)生方面：對幼兒及教師體檢不夠重視，幼兒保健檔案不齊全。

（五）檔案管理方面：我園的幼兒學(xué)籍及日常教學(xué)檔案都不是很齊全，需要補(bǔ)充規(guī)范。

二、改進(jìn)措施及時(shí)間安排

為了切實(shí)提高幼兒園的保教質(zhì)量和管理水平，我園計(jì)劃從以下幾方面加以改進(jìn)。

1、三月份 制定迎檢方案，對照《深州市幼兒園辦園標(biāo)準(zhǔn)》自查，找出差距，制定改進(jìn)措施。

2、四月份 完成大型玩具的購置及安裝，完成圖書的配置，搞好幼兒園的環(huán)境衛(wèi)生及室的布置。進(jìn)行幼兒園檔案的整理入檔工作。

3、五月份 繼續(xù)進(jìn)行幼兒園檔案的整理工作，進(jìn)行教師培訓(xùn)及日常教學(xué)的管理工作。體檢工作。

4、六月份 完成各項(xiàng)檔案資料的整理工作，完成幼兒園環(huán)境布置和文化建設(shè)，各室硬件設(shè)施到位。

5、七、八月份 利用假期進(jìn)行新一輪的查漏補(bǔ)缺和提高工作。

2011.3 xx幼兒園