气相空间的存在，是导致上管板 泄漏的一个重要原因。
由公式 PV=nRT 可知
当气相空间体积一定时，气体的压力随温度 成正比例变化，当气相空间的温度逐渐升高时， 其局部压力必然逐渐变大，当其压力足够大时， 气相空间的下界面必然下移，汽液两向的界面被 打破，这时，过热气体会随上升的液体迅速逃逸， 造成上升管道的剧烈震动（液击），气相空间的 压力也突然降低，低温液体（相对于过热气体） 迅速补充，导致过热的上管板突然被冷却，如此 交替循环，最终导致上管板损坏泄漏。
锅炉用除氧水来自界区外，温度158℃，压力5.5 MPAG,正常流量45t/h,但为 了锅炉系统的安全运行，设计125％的给水量。除氧水通过流量调节阀FV0301送入一二级省煤器加热到238℃后再直接送入汽包；炉水从汽包引出， 沿两根下降管流入火管蒸发段，产生257℃的汽水混合物，再由顶部八根上 升管送回汽包；257℃的饱和蒸汽则从汽包顶部引出送至一级高压过热器 （两段）过热到395℃、经过减温器调节温度后进入到二级高压过热器，将 蒸汽加热到450℃、3.82MPA外供。流量调节阀FV -0301采用传统的三点控制， 即进水流量控制、汽包液位控制、过热蒸汽流量控制，以确保系统的安全运 行。
北向南第16排，从西向东第16根）；
3.2 线性膨胀是管板拉裂的另一个原因
由于火管段是整个余锅降温的重要部分，为了达到降温的 目的，火管段设计管道长度达4670mm，余锅进口气体温度 达850℃以上，出火管段温度在550℃左右。
高铬钢Cr13-Cr17 a =12.6 *10-6 ℃-1， 如温差取400℃，线性膨胀量达26mm。 蒸发段外壁温差仅为250℃左右，线性 膨胀量在17mm左右。两部分线性膨胀 量相差9mm左右。为了弥补这一差值， 需用压力弥补，但是压力补偿需压力足 够高，很难计算及适合。由于火管的线 性膨胀无法弥补，最终导致管板被涨裂。 特别是边缘部分，由于更难于变形，因 此管板被拉裂也更严重。
余热锅炉泄漏原因分析
目录 一，U-Gas 余热锅炉工艺流程简介 二、泄漏的主要形式 三、泄漏原因分析 四、泄漏对系统操作的影响 五、解决方案讨论 六、设备缺陷
摘要：气化分厂余热锅炉自投用以来，频繁出现火管蒸发 段及过热蛇管泄漏的问题，严重地影响了我公司的正常生产。 由于该问题一直没有得到彻底解决，使我公司不仅不能进行 正常的生产，还要为此付出巨额的设备检修费用，造成了巨 大的损失。
△L a t L
3.3 换热蛇馆泄漏分析
综能公司余锅换热蛇管泄漏原因分析 一． 泄漏位置 1. 低压过热器泄漏（2#3#泄漏严重，隔离）； 2. 一级高压过热器（1#上）泄漏严重，隔离；下段泄漏12根； 3. 一级高压过热器（2#下段）泄漏严重，泄漏8根，还有部分未处理； 4. 一级过热器下段 泄漏4根。 二． 原因分析 1. 泄漏位置基本都处于饱和蒸汽段的过热区； 2. 过热蒸汽区没有发下泄漏现象； 3. 换热列管泄漏的位置位于弯管弯头处，泄漏形状为裂纹； 4. 通过对比分析， 4.1. 饱和蒸汽带水造成液击； 4.2. 系统压力不稳定，在压力波动的过程中造成液体析出，形成液击；
1.1. 设备结构
余热锅炉是单锅筒自循环锅炉，煤气自 上而下依次经过火管式蒸发器、二级高 压过热器、低压过热器、一级高压过热 器（两段）、省煤器（两段）。
1.2.余热锅炉的主要作用
A.回收粗煤气中的热能，产生过热蒸汽。
B.降低合成气温度。
U-gas煤气化装置中产生的粗煤气温度一 般在850~1000℃，它通过余热锅炉的换 热，降温到270℃左右，产生的过热蒸汽， 一部分作为气化剂使用，多余的外供。
本文就是根据余热锅炉检修及改造工作的经验，总结、 分析余热锅炉泄漏的原因，讨论泄漏的处理方法，希望通过 讨论、研究，尽快的拿出余热锅炉泄漏的解决方案，彻底解 决我公司余热锅炉泄漏的问题。
关键词：
余热锅炉 火管蒸发段 换热蛇管 管板泄漏 气相空间 液击 设计缺陷
一、U-Gas余热锅炉工艺流程简介
东
北
25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
东
注：图中圆点表示管路泄漏， ×表示管路堵塞，△表示为 磨开的管口
注释：
1、 表示已经堵的管子，共堵了22根管子，图中已标示； 2、 表示管口打磨平后焊接的管子，共1根，此管子为（从
通过余热锅炉的换热，提高气化装置运 行的经济效益。
1.3. 设计参数
1
余热锅炉汽包压力
4.2Mpa
2
余热锅炉额定蒸发量 45T/H
3
额定蒸汽温度
400℃
4
蒸汽压力
4.0Mpa
5 锅炉给水压力
5.0Mpa
6
锅炉给水温度
158℃
7
低压过热蒸汽温度
400℃
8
低压过热蒸汽压力
1.6Mpa
9
锅炉进出口合成气温度 950/273℃
10 汽包外形尺寸
1500×12000mm
11 余锅壳体
2600/3200×33000 mm
1.4. 工艺流程描述1
余热锅炉进口与气化炉的第二级旋风分离器的出口相连；出口连接高效旋风 分离器。气化炉的开车时需要装置外供低压蒸汽，当气化炉投入正常运行后 即可切换成界区外供的1.6MPA饱和蒸汽经过余热锅炉过热到近400℃，供气 化炉使用。
4.3. 开车初期，系统温度低，温差较大，使经过换热列管的蒸汽冷凝形成液击。
三． 解决方案 1. 考虑在蒸汽管道进入余锅前加气液分离装置及疏水阀，以保证内部管道液击情况的发生； 2. 开车初期加大排水力度，及蒸汽排放，保证气管的通畅； 3. 保证系统压力稳定，严禁压力出现大幅波动的情况发生发生；
1
北南
陶瓷火管蒸发段管路布置图
西
25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 26 25 24 23 22
21 20 19 18 17 16 15
14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2
1
25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
工艺流程描述3
二、泄漏的主要形式
2.1 管口泄漏
泄漏范围
上管板
列管
2பைடு நூலகம்2 管板裂纹
管板泄漏
2.3 换热列管泄漏
列管腐蚀泄漏
换热列管大弯头泄漏
换热列管腐蚀，过热损坏情况
管内 分层、鼓泡
分层
分层
鼓泡
弯头裂纹
报 废 弯 头 的 截 面
弯头裂纹
三、泄漏原因分析
3.1 火管蒸发段泄漏原因分析
定期排污的目的是为了将锅炉内的沉淀物、水渣和腐蚀产物排 除掉，避免二次水垢和管路堵塞。定期排污的特点是时间短、 流量大，以便使沉淀物被高速流动的炉水带出。
连续排污也叫表面排污，将余热锅炉汽包中污染物浓缩倍率最 高的一部分炉水，连续不断地排出，使炉水指标保持规定的范 围内。炉水浓度最大的地方是汽包内水面下80～100mm厚的地方， 此处炉水蒸发面较大，污物容易浮集。连续排污选用节流阀， 并在前面再串联一个截止阀，作为排污全开或全闭之用。 每个 汽包具备各自的连续排污管道，分别引向排污扩容器，以免互 相干扰。连续排污量为锅炉给水的1％～3%,具体以保持锅炉水 质合格为准。
火管蒸发段泄漏引起换热列管腐蚀泄漏
火管蒸发段泄漏，导致换热列 管管道外壁堆积大量粉尘，及 H2S 腐蚀，粉尘在适当的温度 下自燃，导致换热列管碳化泄 漏。
外 壁
管 道 外
燃
壁
烧
粉
尘
碳
腐 蚀
化
管板泄漏的部位多集中在气 相空间的一侧，也说明管板裂纹 必然与气相空间有关。
南
陶瓷火管蒸发段管路布置图
西
25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 26 25 24 23 22
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2
余热锅炉中部有一个低压蒸汽过热器，界区来的204℃、1.6MPa（G）的饱 和蒸汽经过低压蒸汽过热器加热到400℃、1.6MPA作为气化剂供气化到岛使 用。
工艺流程描述2
在汽包上设置有连续排污和定期排污设施，不但可以排出水渣， 避免二次水垢，而且可以调节炉水中的各种离子的浓度，使含 盐量维持在标准范围内，以保证蒸汽品质。