汤 渊， 潘伟童， 梁钦锋， 许建良， 代正华， 于广锁， 王辅臣

（华东理工大学资源与环境工程学院，上海市煤气化工程技术研究中心，上海 200237）

火管式废锅被广泛应用于气态烃/液态烃非催化部分氧化制合成气工艺中，其特点是传热效率高、设备紧凑[1-3]。该工艺中非催化转化炉内操作温度为1 200～1400℃，合成气出非催化转化炉直接进入火管式废热锅炉内回收高温显热，而进入火管式废热锅炉内的高温合成气和管外冷却水温差在1000℃以上。换热管和管板接口处焊接形式复杂，管板既要承受高温、高压及温差载荷，又要承受换热管束作用于管板的重力载荷，因此换热管和管板焊接部位产生裂纹引发泄露是火管式废热锅炉最常见的失效形式[4-5]。

已有研究者针对火管式废热锅炉的失效形式进行了分析，并提出了多种解决思路，方浩等[6]发现管板温度分布不均是造成热应力开裂的主要原因，通过优化冷却水进口方式和工艺参数可有效改善管板热应力，降低失效风险。钟小萍等[7]研究了硫磺回收装置余热锅炉泄露原因，发现换热管与管板焊接接头处焊缝开裂、管头套管破损以及管板衬里脱落等多方面因素造成高温酸性气体直接侵害管头，使换热管和管板的连接焊缝腐蚀开裂，提出可通过改进管板连接方式和添加陶瓷保护套管等措施延长余热锅炉使用寿命。

基于设备改造来降低废锅管板失效风险是延长废锅使用寿命的有效途径，但并未从根本上消除高温应力产生的源头。……