廖 勇，伍復(fù)良，趙 斌，段茂林

新鋼公司2號干熄焦在一次除塵器下部設(shè)計安裝有1組2根水冷卻管水冷套管。水冷套管分為三層：內(nèi)筒和外筒通水，中間用來冷卻焦粉。水冷套管與貯灰斗相連。水冷管上部設(shè)置料位計，達(dá)料位后水冷管下的格式排灰閥將焦粉排出至貯灰斗。貯灰斗上部設(shè)料位計，達(dá)料位后貯灰斗下的格式排灰閥向刮板機(jī)排出焦粉。為吸收內(nèi)筒和外筒的熱膨脹差，在水冷套管下部內(nèi)筒與外筒間采用填料壓蓋的水封結(jié)構(gòu)。由于長期接觸高溫，水冷套管上部不斷受到高溫焦粉沖刷，熱態(tài)時可能因內(nèi)外套筒的移動而漏水損壞，導(dǎo)致循環(huán)水進(jìn)入紅焦粉內(nèi)，堵塞排灰閥，不能正常排灰，一次除塵堆積的焦粉會使鍋爐入口負(fù)壓增大，循環(huán)氣體夾帶的大量的焦粉會磨損鍋爐爐管。

1 現(xiàn)狀

在使用過程中，2015年11月發(fā)現(xiàn)1#水冷套管排灰不暢，且排出的為濕焦粉。2016年1月發(fā)現(xiàn)1#水冷套管已經(jīng)完全無焦粉排出,而且有耐火材料排出。2016年2月又發(fā)現(xiàn)2#水冷套管出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。檢查確認(rèn)水冷套管均是因內(nèi)外套筒的移動而漏水損壞，導(dǎo)致循環(huán)水進(jìn)入紅焦粉內(nèi)，堵塞排灰閥，不能正常排灰，水在泄漏后遇到紅焦粉汽化，因一次除塵器為負(fù)壓區(qū)，水蒸汽在進(jìn)人循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)后，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)氣體中H2含量升高，鍋爐人口溫度升高，水冷套管損壞后會降低一次除塵的排灰能力，會使大量大顆粒焦粉進(jìn)入鍋爐磨損爐管，減少鍋爐使用壽命，對干熄焦系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成一定的危害。水冷套管是一個重型構(gòu)件，長達(dá)六米以上，大部分為起重作業(yè)。設(shè)備集中而相互干涉，空間狹窄，起重施工難度大，人員密集，存在較嚴(yán)重的墜落、撞擊風(fēng)險。施工過程，必須精心策劃，由專業(yè)起重人員指揮協(xié)作，人機(jī)密切配合，嚴(yán)防事故的發(fā)生，任何意外都會造成人員或設(shè)備的重大損失，安全措施必須落實到位，本廠水冷套管全部局限于一次除塵框架內(nèi)，平臺狹小，欄桿必須全部拆除，高空較多，人員難于規(guī)避，故必需強(qiáng)化人員配合、相互監(jiān)督提醒，現(xiàn)場合理規(guī)劃，以便工程順利展開。由于處于生產(chǎn)運(yùn)行過程中，工程時間長短直接關(guān)系到設(shè)備的整體控制和生產(chǎn)安全。因此要求盡快保質(zhì)保量完成施工任務(wù)，盡早投入生產(chǎn)運(yùn)行。

2 存在的問題

更換水冷套管時需將損壞的水冷套管與一次除塵法蘭脫開，如果不停循環(huán)風(fēng)機(jī)更換水冷套管，因一次除塵水冷套管處鍋爐入口負(fù)壓400pa～800pa，循環(huán)風(fēng)機(jī)的吸力使大量空氣從此處吸入，導(dǎo)致循環(huán)氣體中氧氣成分快速升高，導(dǎo)致氧氣超標(biāo)，與可燃?xì)怏w混合會引起爆炸，嚴(yán)重威脅干熄焦循環(huán)系統(tǒng)安全，還會增加焦炭的燒損率。所以以前的方案是停循環(huán)風(fēng)機(jī)后更換一次除塵水冷套管。循環(huán)風(fēng)機(jī)停止后，干熄爐不能傳熱到鍋爐，鍋爐主蒸汽壓力和溫度不能滿足干熄焦電站發(fā)電要求，導(dǎo)致電站解裂停止發(fā)電；檢修完恢復(fù)生產(chǎn)需要嚴(yán)格按鍋爐升溫升壓曲線操作，至并網(wǎng)發(fā)電需要較長時間，所產(chǎn)生的蒸汽全部放散，造成資源浪費(fèi)，期間需采用干熄、水熄間隙生產(chǎn)方式，造成焦炭質(zhì)量波動，還會影響煉鐵高爐爐況。

3 解決問題的方法

新鋼公司干熄焦在運(yùn)行期間，水冷套管歷經(jīng)多次缺水干燒，套管腐蝕開裂泄漏，泄漏的水和焦粉混合，造成多次水冷套管堵塞現(xiàn)象，形成惡性循環(huán)。根據(jù)現(xiàn)使用狀態(tài)，將很難保證本年度的生產(chǎn)運(yùn)行。為了確保在新的生產(chǎn)周期中，設(shè)備完全有效地滿足需要，經(jīng)過不斷試驗和完善，總結(jié)出一套特有的不停循環(huán)風(fēng)機(jī)分段式更換水冷套管的檢修方法。期間不需要停循環(huán)風(fēng)機(jī)，既保證了干熄焦生產(chǎn)的穩(wěn)定連續(xù)，又將更換水冷套管期間的經(jīng)濟(jì)損失降到最小。

3.1 前期準(zhǔn)備

（1）參照水冷套管法蘭制作盲板兩塊。用20MM鋼板制作吊耳4個，即水冷套管本體自身東、西側(cè)中部有兩個吊耳為設(shè)備固定作用，然后在框架梁上東、西側(cè)及東北角、水冷套管東北角底部各焊接一個吊耳，以做拆除吊裝引導(dǎo)作用。

（2）主控室暫停排焦，循環(huán)風(fēng)量80000m3/h左右，降低循環(huán)氣體中的焦粉顆粒含量，巡檢工提前現(xiàn)場手動操作，排空一次除塵器內(nèi)粉焦。

（3）干熄爐內(nèi)保持較高料位，在更換過程中會停止裝焦作業(yè)，因為裝焦會使預(yù)存室壓力波動，導(dǎo)致循環(huán)系統(tǒng)壓力波動，循環(huán)氣體會從法蘭處泄露的可能。保持循環(huán)風(fēng)機(jī)低轉(zhuǎn)速，小排量排焦，可以保證在抽盲板時不會有大量的紅焦粉外泄。

（4）將1DC內(nèi)部積灰放空，在抽插盲板期間，干熄焦降低工作負(fù)荷，不能裝焦（因為裝焦會使預(yù)存室壓力波動，導(dǎo)致鍋爐入口壓力波動，存在循環(huán)氣體從盲板處泄露的可能），進(jìn)入保溫狀態(tài)，保持循環(huán)風(fēng)機(jī)低轉(zhuǎn)速，小排量排焦，可以保證在抽盲板時不會有大量的紅焦粉外泄，運(yùn)行單位全部作相應(yīng)調(diào)整，并通知生產(chǎn)單位，關(guān)閉進(jìn)出水閥門，格式閥及水路總閥全部停電停水，三方確認(rèn)，停電掛牌。抽插盲板前，灰斗內(nèi)必須保證一定高度的料位，不得放空，以防氣體泄漏。

3.2 操作要點(diǎn)

（1）干熄焦中控室在拆除水冷套管施工時將循環(huán)風(fēng)量降到最低，防止大量空氣到吸入系統(tǒng)內(nèi)部，造成循環(huán)氣體成分氧氣含量超標(biāo)，鍋爐人口溫度控制在700℃800pa，循環(huán)風(fēng)機(jī)的吸力使大量空氣從此處吸入，導(dǎo)致循環(huán)氣體中氧氣成分快速升高，導(dǎo)致氧氣超標(biāo)，與可燃?xì)怏w混850℃；H2≤3；0≤1；預(yù)存室壓力-50pa，并保持系統(tǒng)內(nèi)壓力相對穩(wěn)定。

（2）在拆除水冷套管并且插上盲板后，主控室可以根據(jù)料位情況適當(dāng)裝焦，根據(jù)蒸發(fā)量情況增加循環(huán)風(fēng)量和排焦量。在開始安裝新的水冷套管前循環(huán)風(fēng)量降到最低，控制好鍋爐入口壓力為負(fù)壓，減小排焦停止裝焦，在系統(tǒng)內(nèi)壓力穩(wěn)定后方可通知現(xiàn)場人員進(jìn)行安裝作業(yè)。

（3）在加裝及拆卸盲板的過程中，因一次除塵器為負(fù)壓區(qū)，空氣可能進(jìn)入氣體循環(huán)系統(tǒng)，中控室必須密切關(guān)注系統(tǒng)內(nèi)氣體成分，如發(fā)現(xiàn)超標(biāo)經(jīng)過現(xiàn)場人員同意后可向系統(tǒng)內(nèi)充入氮?dú)?，降低氣體濃度。

（4）在整個施工過程中，主控室操作人員必須及時跟現(xiàn)場檢修人員溝通，確保維修工作安全進(jìn)行，有突發(fā)情況跟上一級領(lǐng)導(dǎo)匯報。做好停風(fēng)機(jī)準(zhǔn)備，如現(xiàn)場有異常危及現(xiàn)場檢修人員安全，立即停止風(fēng)機(jī)運(yùn)行，停止裝焦。

（5）新水冷套管上好螺栓后，水冷套管立即接好冷卻水，防止紅焦粉燒壞新的水冷套管。新安裝的水冷套管當(dāng)天不能排灰，確保新管的均勻受熱。第二天便可以正常排灰。

（6）實際操作：①吊出舊的水冷套管插盲板：2月24日9：40分在水冷套管準(zhǔn)備插盲板，提前把風(fēng)量將為60000m3/h，預(yù)存室壓力為-15pa，鍋爐入口壓力為-0.3kpa。10：16分，檢修車間做插盲板前期工作風(fēng)量降至50000m3/h。11：20分開始插水冷套管盲板，通知主控室把循環(huán)風(fēng)量降至最小30000m3/h，預(yù)存室壓力-5pa，鍋爐入口壓力-0.1kpa。11：40分盲板插好，過程有小量的紅焦粉外溢。②吊入新的水冷套管抽盲板：2月25日9：20分接到通知開始抽盲板，停裝焦，減少排焦，開始降風(fēng)量。9：50分風(fēng)量降至40000m3/h，預(yù)存室壓力-5pa，鍋爐入口壓力-0.15kpa。10：00分抽出盲板，雖然風(fēng)量降至最小還是有大量紅焦粉下落。用消防水澆滅紅焦粉。

在整個施工過程中主控室停裝焦、減排焦、降風(fēng)量、控制預(yù)存室和鍋爐入口壓力等操作比較好。但是在前期的準(zhǔn)備工作的往新的水冷套管裝冷焦粉未做，大量紅焦粉落入新裝水冷套管，而水冷套管的水管未及時準(zhǔn)備接好，導(dǎo)致新裝的水冷套管被干燒了近20min，后臨時接了消防水進(jìn)水冷套管的外套出口，避免新裝水冷套管被燒壞。

建議1，新的水冷套管吊裝到位后不要連接法蘭，先用人工裝入冷的焦粉，防止拆除盲板的過程中紅焦粉外溢燙傷檢修人員，同時避免紅焦粉進(jìn)入水冷套管內(nèi)，水冷套管因局部溫度過高再次發(fā)生開裂；建議2，在新的水冷套管吊上平臺時候提前用軟管接好水冷套管內(nèi)外套筒的進(jìn)出口，使內(nèi)外套筒充滿水，防止水冷套管燒壞。

3.3 檢修步驟

（1）框架割除：齊根割除上層平臺框架，在指定位置放好以備回裝。

（2）平臺欄桿拆除：割除上層平臺內(nèi)層欄桿及下層平臺東、南、北側(cè)欄桿，以指定位置保存?zhèn)浠匮b。

（3）人字支撐拆除：用手動葫蘆吊起一次除塵東側(cè)下層人字支撐，拆除緊固螺栓，在指定位置保存以備回裝。將待換的水冷套管放下300mm。將預(yù)制好的盲板插入間隙中，加入石棉繩緊固到位，確保密封性良好。然后將水冷套管放平至平臺上。（4）用葫蘆，卷揚(yáng)，吊車配合把舊的水冷套管吊出。（5）吊上新的水冷套管。

3.4 檢修過程安全控制

（1）人員培訓(xùn)：對參與施工人員進(jìn)行三級安全教育及專項安全交底、了解工程的危險源及處理方法，熟悉施工現(xiàn)場、實行技術(shù)交底。

（2）現(xiàn)場布置：在施工區(qū)域10m外拉好警戒線，掛好檢修牌，嚴(yán)禁人員進(jìn)入吊裝區(qū)域及起重機(jī)作業(yè)范圍，防止意外墜落傷人。

（3）工機(jī)具、材料就位：并對現(xiàn)場作好規(guī)劃，分類保存，起重新部件及拆除部件位置規(guī)劃到位。

（4）水冷套管是一個重型構(gòu)件，長達(dá)六米以上，大部分為起重作業(yè)。設(shè)備集中而相互干涉，空間狹窄，起重施工難度大，人員密集，存在較嚴(yán)重的墜落、撞擊風(fēng)險。施工過程，必須精心策劃，由專業(yè)起重人員指揮協(xié)作，人機(jī)密切配合，嚴(yán)防事故的發(fā)生，任何意外都會造成人員或設(shè)備的重大損失，安全措施必須落實到位。

（5）本廠水冷套管全部局限于一次除塵框架內(nèi)，平臺狹小，欄桿必須全部拆除，高空較多，人員難于規(guī)避，故必需強(qiáng)化人員配合、相互監(jiān)督提醒，現(xiàn)場合理規(guī)劃，以便工程順利展開。

（6）在安裝和拆除盲板的過程中，如操作不當(dāng)，可能出現(xiàn)紅焦粉溢出燙傷檢修人員，因此，檢修人員需穿戴好隔熱服。檢修現(xiàn)場必須接好消防水管，以便紅焦粉溢出時能夠及時熄滅。

（7）在安裝和拆除盲板的過程中，水冷套管法蘭與上部法蘭的間隙應(yīng)控制在盲板可以活動的最小范圍，約30mm，防止紅焦粉從法蘭間隙溢出燙傷檢修人員。

（8）嚴(yán)格執(zhí)行“三方確認(rèn)掛牌”制度：作業(yè)必須格試閥掛牌斷電及冷卻水路切斷后作業(yè)，要求操作工密切配合。

3.5 檢修方案的實施

（1）提前拆除水冷套管下部排灰格式閥，拆除二層平臺西側(cè)鋼結(jié)構(gòu)斜支撐及周邊護(hù)欄

（2）按水冷套管法蘭尺寸制作盲板。

（3）在水冷套管外套上部水冷套管本體自身東、西側(cè)中部有兩個吊耳為設(shè)備固定作用，然后在框架梁上東、西側(cè)及東北角、水冷套管東北角底部各焊接一個吊耳，以做拆除吊裝引導(dǎo)作用。

（4）水冷套管的回裝：①水冷套管就位：根據(jù)拆卸方向，用汽車起重機(jī)將水冷套管吊上平臺，用手動葫蘆導(dǎo)向擺好。②法蘭密封條安裝：用透明膠帶將石棉繩固定在褲叉管上接合面，做好45°切口。③水冷套管吊裝：用手動葫蘆緩緩吊起水冷套管，旋轉(zhuǎn)好方向，調(diào)整調(diào)節(jié)絲桿，抽出盲板，對好法蘭螺栓，緊固到位。安裝格式閥，焊好下部導(dǎo)焦管。焊裝上層平臺框架橫梁?；匮b所有冷卻水管路，做好保溫隔熱層?；匮b并焊好所有原裝欄桿?；匮b所有人孔，做好密封。

3.6 試車

（1）氣密實驗：用肥皂水檢測氣密性，漏點(diǎn)即時處理。

（2）水試驗：通入冷卻水，檢查漏點(diǎn)及流量，漏點(diǎn)及時處理，檢測流量是否正常。連接好進(jìn)、出水管路后，通水無泄漏后，第二天恢復(fù)排灰操作

3.7 技術(shù)措施

（1）水冷套管安裝必須達(dá)到圖紙原設(shè)計要求。水冷套管氣密性能要求良好，無泄漏。冷卻水管路密封性能良好，無泄漏。下部導(dǎo)焦管焊接符合焊接規(guī)程要求，不得存在漏點(diǎn)。

（2）水冷套管更換前需對褲衩溜槽內(nèi)部進(jìn)行全面修復(fù)，一次除塵內(nèi)部全面清理，不得保留異物卡涉水冷套管。

（3）冷卻水管按照圖紙要求做好保溫隔熱層。

（4）各螺栓必須緊固到位，試車后須進(jìn)行熱緊。

（5）試水必須確保進(jìn)出水通暢。

（6）安裝按先里后外、先南后北的順序進(jìn)行，盡力減少安裝時設(shè)備間的相互干涉。

3.8 質(zhì)量保證體系及措施

3.8.1 施工及驗收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

（1）《機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范》GB50231-1981。

（2）原設(shè)計圖紙及相關(guān)要求。

（3）用戶的特殊質(zhì)量要求。

3.8.2 質(zhì)量保證措施

（1）強(qiáng)化質(zhì)量保證體系，深化全面質(zhì)量管理，認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家工程質(zhì)量監(jiān)督及業(yè)主質(zhì)量監(jiān)督制度。嚴(yán)格行使質(zhì)量否決權(quán)，未經(jīng)質(zhì)量驗收，不得上報當(dāng)月統(tǒng)計工作量。

（2）嚴(yán)格按照國家法規(guī)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和設(shè)計技術(shù)文件的要求進(jìn)行施工和質(zhì)量驗收。

（3）施工前，認(rèn)真做好施工技術(shù)準(zhǔn)備工作，組織施工管理員對施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，使其掌握技術(shù)要求和施工要領(lǐng)，加強(qiáng)職工上崗培訓(xùn)和技術(shù)培訓(xùn)以及質(zhì)量意識教育，以工作質(zhì)量確保工程質(zhì)量。

（4）嚴(yán)格控制工序質(zhì)量，以工序質(zhì)量確保工程質(zhì)量，開展“三工序”活動，即檢查上道工序，確保本工序，為下道工序服務(wù)。

3.8.3 質(zhì)量控制點(diǎn)的設(shè)置及措施

氣路密封試驗要求0漏點(diǎn)，石棉務(wù)須切口搭接處理。水路密封要求0漏點(diǎn)。

3.9 安全和環(huán)境保護(hù)措施

（1）嚴(yán)格執(zhí)行“三方確認(rèn)掛牌”制度：作業(yè)必須格試閥掛牌斷電及冷卻水路切斷后作業(yè)，要求操作工密切配合。

（2）作業(yè)區(qū)域用安全繩封閉。封閉范圍內(nèi)，非施工人員未經(jīng)許可不得擅自入內(nèi)。

（3）進(jìn)行氣體成份檢測，確定煤氣、氧氣含量及溫度、壓力達(dá)到施工許可后方可進(jìn)場施工，施工人員必須配帶好勞防用品。封堵及抽盲板必須保證氣體無外泄，穿戴好防護(hù)服及防護(hù)頭罩，以防紅焦粉外泄?fàn)C傷。

（4）如有需要夜間作業(yè)情況，必須設(shè)置充分的照明，保持良好照度。

（5）特殊工種人員需持有效證件方可上崗操作，不得無證操作。

（6）施工前對所有電動工具進(jìn)行全面檢查，要求絕緣層無破損，運(yùn)行良好，進(jìn)入鍋爐內(nèi)部作業(yè)，須穿絕緣鞋，戴絕緣手套，配電箱必須裝有漏電保護(hù)器。起重工具嚴(yán)格檢查，要求不滑鏈，動作可靠，吊鉤、鏈條無斷裂紋，保險扣齊備。

（7）高空作業(yè)：①高空臨邊作業(yè)時，必須系好安全帶，空間狹窄，人員注意規(guī)避起重物及重物擺動方向，不得在死角站位，防止重物擺動擠傷，人員注意配合協(xié)調(diào)。②由于一直存在交叉作業(yè)，平臺物件必須在指定位置妥善擺放，嚴(yán)防高空落物造成物體打擊事故。作業(yè)區(qū)域下方必須拉好警戒繩，并由專人看護(hù)，防非作業(yè)人員誤入受傷。

（8）起重作業(yè)：嚴(yán)格按照起重操作規(guī)程作業(yè)，由專人指揮，吊車作業(yè)不得超過額定負(fù)荷，回轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)不得有障礙物，基礎(chǔ)可靠，嚴(yán)格遵循“十不”原則，指揮時持證、持旗、口哨、袖標(biāo)應(yīng)齊全，指揮時信號一定要明確。溝通順暢,配合密切，嚴(yán)防步調(diào)不一致造成事故。起重管件必須系牢，嚴(yán)防墜落。作業(yè)人員在吊裝時當(dāng)相互提醒，強(qiáng)化站位及規(guī)避意識，正確判斷危險源，防止壓傷擠傷。起重前認(rèn)真檢查鋼繩、手動葫蘆等起重工具，切勿將故障工具帶入現(xiàn)場，如有破損及時更換。吊運(yùn)過程中，由專人監(jiān)護(hù)，嚴(yán)防吊物損壞電纜橋架和管道，引起故障擴(kuò)大。設(shè)備及附件拆除時必須用葫蘆可靠支撐，嚴(yán)禁高空落物。人人配合、人機(jī)配合較多，作業(yè)前必須交底到位，全部清楚整個施工流程和方法，嚴(yán)防物件在起重時滾動墜落傷人。

4 效益分析

本攻關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，實現(xiàn)了不停產(chǎn)更換一次除塵水冷套管，原來停循環(huán)風(fēng)機(jī)停產(chǎn)更換需要至少13h（更換、降溫、升溫升壓過程）。

效益計算：

（1）干熄焦停循環(huán)風(fēng)機(jī)更換少產(chǎn)高壓蒸汽（每噸蒸汽100元計算，平均按h計）=45t/h×13h×100元/噸=58500元。

（2）消耗除鹽水（每噸水6元計）除鹽水量費(fèi)用=45t/h×13h×6元=3510元。

（3）不停循環(huán)風(fēng)機(jī)，僅在堵盲板和抽盲板期間需要降低風(fēng)量運(yùn)行，影響生產(chǎn)2h，蒸汽產(chǎn)量經(jīng)濟(jì)損失：降低風(fēng)量后的蒸發(fā)量20t/h×2×100=4000元。

所以在線更換水冷套管效益合計62010元-4000元=58010元。

另外。攻關(guān)的實施，檢修期間不需采用水熄方式，可連續(xù)干熄。減少了環(huán)境污染，確保了焦炭質(zhì)量的穩(wěn)定，保證了煉鐵高爐爐況的穩(wěn)定運(yùn)行，隱性效益也相當(dāng)明顯。

5 結(jié)論

在線分段式更換干熄焦水冷套管的實施，檢修期間不需采用水熄方式，可連續(xù)干熄。減少了鍋爐蒸汽放散，確保了焦炭質(zhì)量的穩(wěn)定，保證了煉鐵高爐爐況的穩(wěn)定運(yùn)行，隱性效益也相當(dāng)明顯。