在鋼鐵廠的能源回收系統(tǒng)中，干熄焦余熱鍋爐是連接焦化與發(fā)電環(huán)節(jié)的關(guān)鍵設(shè)備。它通過(guò)回收紅焦顯熱產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，既能降低噸鋼能耗，又能為企業(yè)創(chuàng)造額外電力收益。然而，在高溫運(yùn)行環(huán)境下，過(guò)熱器管的腐蝕泄漏問(wèn)題如同 “定時(shí)炸彈”，一旦發(fā)生，輕則導(dǎo)致鍋爐停爐檢修，重則引發(fā)干熄焦系統(tǒng)連鎖停機(jī)，對(duì)鋼鐵廠的連續(xù)生產(chǎn)造成嚴(yán)重沖擊。

一、過(guò)熱器管腐蝕泄漏的典型成因

干熄焦余熱鍋爐的過(guò)熱器管長(zhǎng)期處于 400-550℃的高溫環(huán)境中，且與含塵、含腐蝕性成分的循環(huán)氣體直接接觸，其腐蝕泄漏是多種因素共同作用的結(jié)果。

高溫氧化與硫化腐蝕的雙重作用是最主要的誘因。干熄焦循環(huán)氣體中含有 H?S、CO、CO?等成分，在高溫條件下，H?S 會(huì)與過(guò)熱器管表面的氧化膜發(fā)生反應(yīng)，生成易剝落的硫化物，使金屬基體直接暴露在高溫?zé)煔庵?。例如，?dāng)管壁溫度超過(guò) 500℃時(shí)，F(xiàn)e 與 H?S 的反應(yīng)速率會(huì)提升 3 倍以上，形成的 FeS 層質(zhì)地疏松，無(wú)法阻止進(jìn)一步腐蝕。同時(shí)，高溫下的氧化反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，氧化膜與硫化物層交替生成、剝落，導(dǎo)致管壁厚度不斷減薄，最終引發(fā)穿孔泄漏。

飛灰磨損加劇腐蝕進(jìn)程也不容忽視。循環(huán)氣體中攜帶的焦粉顆粒以 15-20m/s 的速度沖刷過(guò)熱器管，會(huì)破壞管壁表面的氧化保護(hù)膜，形成 “磨損 - 腐蝕” 惡性循環(huán)。特別是在過(guò)熱器管束的彎頭、變徑等部位，氣流擾動(dòng)導(dǎo)致顆粒撞擊頻率增加，局部磨損速率可達(dá)正常區(qū)域的 2-3 倍，使腐蝕介質(zhì)更容易侵入金屬內(nèi)部。

材料選擇與運(yùn)行參數(shù)偏離同樣會(huì)埋下隱患。部分鋼鐵廠為降低成本，選用的過(guò)熱器管材質(zhì)耐熱腐蝕性能不足，如 20G 鋼管在 500℃以上環(huán)境中，年腐蝕速率可達(dá) 0.3mm；而運(yùn)行中若蒸汽溫度頻繁超溫（超過(guò)設(shè)計(jì)值 10℃以上），會(huì)加速材料的晶間腐蝕。此外，鍋爐啟停過(guò)程中的溫度波動(dòng)產(chǎn)生熱應(yīng)力，會(huì)使管壁產(chǎn)生微裂紋，為腐蝕介質(zhì)提供通道。

二、生產(chǎn)中斷的連鎖影響

過(guò)熱器管腐蝕泄漏一旦發(fā)生，將對(duì)鋼鐵廠的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)造成連鎖沖擊。從直接影響來(lái)看，泄漏會(huì)導(dǎo)致蒸汽壓力驟降，迫使干熄焦系統(tǒng)緊急停機(jī)。此時(shí)，紅焦無(wú)法及時(shí)冷卻，只能通過(guò)濕熄焦應(yīng)急處理，不僅浪費(fèi)大量水資源，還會(huì)使焦炭質(zhì)量下降（M40 降低 2-3 個(gè)百分點(diǎn)），影響高爐煉鐵效率。

經(jīng)濟(jì)損失更為顯著。一座年產(chǎn) 300 萬(wàn)噸的鋼鐵廠，干熄焦系統(tǒng)每停機(jī) 1 小時(shí)，將損失蒸汽發(fā)電量約 1.2 萬(wàn)度，折合電費(fèi) 8000 元；同時(shí)，焦炭質(zhì)量降級(jí)導(dǎo)致每噸焦炭售價(jià)降低 50 元，按日處理焦炭 2000 噸計(jì)算，單日損失達(dá) 10 萬(wàn)元。若泄漏引發(fā)管爆事故，檢修周期通常需要 3-7 天，綜合損失可超過(guò)百萬(wàn)元。

安全與環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)也隨之攀升。泄漏的高溫蒸汽可能造成人員燙傷，而緊急停機(jī)過(guò)程中，爐內(nèi)高溫氣體外泄，可能導(dǎo)致局部區(qū)域 CO 濃度超標(biāo)（超過(guò) 24ppm），引發(fā)中毒風(fēng)險(xiǎn)。此外，濕熄焦產(chǎn)生的大量酚類廢水若處理不當(dāng)，會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成污染，面臨環(huán)保部門(mén)的處罰。

三、系統(tǒng)性應(yīng)對(duì)策略

為防范過(guò)熱器管腐蝕泄漏，需構(gòu)建 “預(yù)防 - 監(jiān)測(cè) - 治理” 三位一體的應(yīng)對(duì)體系。在材料升級(jí)方面，應(yīng)選用耐高硫腐蝕的合金鋼管，如 T91、TP347H 等，其在 600℃環(huán)境下的年腐蝕速率可控制在 0.05mm 以內(nèi)，使用壽命較普通鋼管延長(zhǎng) 5-8 年。

運(yùn)行優(yōu)化是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過(guò)精準(zhǔn)控制循環(huán)氣體成分，將 H?S 濃度降至 50ppm 以下；采用分段送風(fēng)技術(shù)，避免局部超溫；在鍋爐啟停階段，嚴(yán)格執(zhí)行 “升溫速率≤2℃/min、降溫速率≤1℃/min” 的規(guī)范，減少熱應(yīng)力損傷。同時(shí)，定期對(duì)過(guò)熱器進(jìn)行蒸汽吹灰，清除表面積灰，降低磨損與腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。

在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警能力建設(shè)不可或缺。在過(guò)熱器管關(guān)鍵部位安裝高溫腐蝕傳感器、超聲波測(cè)厚儀，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管壁厚度變化與腐蝕速率；通過(guò)紅外熱像儀掃描管束溫度場(chǎng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)局部超溫區(qū)域。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)警閾值（如壁厚減薄至設(shè)計(jì)值的 80%）時(shí)，提前安排檢修，避免突發(fā)泄漏。

檢修維護(hù)需制定標(biāo)準(zhǔn)化流程。每運(yùn)行 1 萬(wàn)小時(shí)，對(duì)過(guò)熱器管進(jìn)行全面檢測(cè)，包括外觀檢查、壁厚測(cè)量、金相分析等；對(duì)腐蝕嚴(yán)重的管段及時(shí)更換，更換時(shí)采用氬弧焊打底、電焊蓋面的工藝，確保焊接質(zhì)量。此外，儲(chǔ)備一定數(shù)量的備用管段，縮短突發(fā)故障的檢修時(shí)間。

四、案例借鑒：某鋼鐵廠的改進(jìn)實(shí)踐

某大型鋼鐵廠曾因干熄焦余熱鍋爐過(guò)熱器管腐蝕泄漏，年均停機(jī)次數(shù)達(dá) 5 次，累計(jì)損失超 500 萬(wàn)元。2022 年，該廠實(shí)施系統(tǒng)性改造：將過(guò)熱器管全部更換為 TP347H 合金管，安裝在線腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，優(yōu)化循環(huán)氣體脫硫工藝。改造后，過(guò)熱器管年腐蝕速率從 0.25mm 降至 0.06mm，連續(xù)運(yùn)行周期從 8000 小時(shí)延長(zhǎng)至 1.5 萬(wàn)小時(shí)，年均停機(jī)次數(shù)減少至 1 次以下，年節(jié)約成本超 300 萬(wàn)元。

干熄焦余熱鍋爐過(guò)熱器管的腐蝕泄漏，看似是局部設(shè)備問(wèn)題，實(shí)則關(guān)乎鋼鐵廠的連續(xù)生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)效益與安全環(huán)保。通過(guò)材料升級(jí)、運(yùn)行優(yōu)化、監(jiān)測(cè)預(yù)警與規(guī)范檢修的協(xié)同發(fā)力，不僅能有效防范泄漏風(fēng)險(xiǎn)，更能提升能源回收系統(tǒng)的穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性。在鋼鐵行業(yè)追求綠色低碳發(fā)展的背景下，做好過(guò)熱器管的腐蝕防控，將成為企業(yè)降本增效、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要一環(huán)。