论文部分内容阅读
摘 要: 文章通过对电站锅炉尾部受热面硫的低温腐蚀引起空气预热器腐蚀穿孔的现象的分析,阐述了电站锅炉发生低温腐蚀的原因、腐蚀的形成及危害,并提出了防止空气预热器腐蚀的几项措施,对锅炉的安全经济运行具有指导意义。
关键词: 电站锅炉;空气预热器;低温腐蚀;原因分析
Abstract:Through the analysis of the corrosion and perforation of air preheater caused by the low temperature corrosion of sulfur in the tail of the heat surface of the utility boiler, the reasons for the low temperature corrosion, the formation and harm of the corrosion are expounded, and several measures to prevent the corrosion of the air preheater are put forward, which is of guiding significance to the safe and economic operation of the boiler.
Keyword: power plant boiler;air preheater;Low temperature corrosion;Cause analysis
【中图分类号】 TE969 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879(2018)10-0171-02
在对某企业动力厂一台75吨电站锅炉进行检验的过程中,发现该炉Ⅰ级空气预热器管多数腐蚀穿孔,并且积灰较多。经了解情况,该炉原设计为煤粉与焦炉煤气混烧,后改为焦炉煤气单烧,但未对炉本體进行改造。吹灰系统采用蒸汽吹灰。在运行中排烟温度经常在50-60度,与设计排烟温度160度相去甚远。据介绍,该炉于2000年投入运行至今一直存在空气预热器管腐蚀顽症,基本上每2年就要更换一次空气预热器,造成企业维修成本大大增加。
据了解,该炉用焦炉煤气为焦化车间所供,经分析所用焦炉煤气的主要成分是:H2:55~60%,CH4:21~24%,CO:5~7%,SO2:2~3%等,SO2在焦炉煤气中占有相当的比例。该炉燃料为焦炉煤气,所以分析认为,硫的低温腐蚀是造成尾部烟道空气预热器腐蚀穿孔的重要因素。
硫的低温腐蚀发生在锅炉的尾部受热面,主要是由于烟气中SO3的存在形成了硫酸蒸汽,硫酸蒸汽的存在提高了烟气的露点,使硫酸蒸汽在低温受热面表面温度低于硫酸蒸汽结露温度时结露,在结露的同时粘结飞灰粒子,产生严重的积灰和腐蚀。
一、低温腐蚀成因
低温腐蚀的形成:焦炉煤气的主要成分是:H2:55~60%,在燃烧过程中H2与O2反应生成了大量的水蒸气。蒸汽吹灰也会增大烟气中的水蒸气含量。焦炉煤气在燃烧过程中,特别是燃用硫含量高的焦炉煤气时,由于炉膛内大部分SO2在烟气中的过剩氧量及积灰中的Fe2O3的催化作用下进一步氧化生成SO3,SO3与烟气中的水蒸汽结合形成硫酸蒸汽,而硫酸蒸汽的露点(也叫酸露点或烟气露点)较高,硫酸蒸汽的存在使烟气的露点显著升高,当受热面壁温低于露点时,硫酸蒸汽就会在管壁上凝结,并腐蚀金属壁面。
结合本案,由于该炉原设计为煤粉与焦炉煤气混烧,后直接改为焦炉煤气单烧,未对炉本体进行改造,锅炉受热面未重新核算,这也是造成烟温降低的原因之一,同时当空气预热器管出现腐蚀穿孔时,冷空气就会进入烟气侧,导致烟道尾部烟气温度更低,当壁温低于烟气露点时,硫酸蒸汽就会凝结在空预器受热面上,造成硫酸腐蚀。具体分析过程如下,
1、SO3的形成
(1)燃烧温度和过剩空气系数的影响
SO2在高温和烟气中的过剩氧量的作用下反应生成SO3:
2SO2+O2=2SO3
燃烧形成的SO3的转化率主要受到燃烧温度和过量空气系数的影响,火焰温度越高,氧量越充足,SO3的转化率相应提高。
(2)催化作用
烟气在通过带灰的高温受热面时,由于受到灰中沉积物的催化作用,SO2被进一步氧化成SO3。起催化作用的主要是灰中的Fe2O3。
Fe2O3
2SO2 + O2 2SO3
2、水蒸气的形成
焦炉煤气中含有大量的H2:55~60%,H2在燃烧过程中与空气中的O2发生剧烈的化学反应,生成了大量水蒸气。
2H2+O2= 2H2O
3、硫酸蒸汽形成
SO3与烟气中的水蒸汽生成硫酸蒸汽。
SO3+H2O=H2SO4
4、硫酸的露点和凝结。
在烟气中,水蒸气的分压约为10%,纯水蒸气的凝结露点为46.7度,远低于正常的排烟温度。但纯硫酸的露点比水高很多,尽管烟气中硫酸的含量不多,也会使含有硫酸蒸汽的烟气露点明显升高,引起锅炉尾部受热面的腐蚀。
在烟气的冷凝过程中,尽管烟气中硫酸含量非常低,但是由于纯硫酸与纯水蒸气的凝结温度相差很大,使得凝结在受热面上的液体中的硫酸的浓度很高,能够产生明显的腐蚀作用。
5、低温腐蚀与积灰的相互作用。
当空气预热器的管壁温度低于烟气酸露点时 ,硫酸蒸汽就会凝结在空气预热器管壁上 ,而且溶解管壁上的氧化膜(主要是Fe3O4)和金属(Fe), 从而形成低温腐蚀 。其主要反应如下 :
Fe3O4 + 4H2SO4 = FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O 3Fe + 4H2SO4 + 2O2 = FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
通过反应方程式可以发现:积灰与腐蚀是同时发生,并相互作用的。随着积灰的发展,空气预热器管内壁逐渐形成酸性粘结性积灰附着,由于其壁温长期低于烟气露点,覆盖了酸性粘结性积灰的受热面变得粗糙,更加有利于硫酸的凝结,引起空气预热器管内壁的腐蚀。在烟气的长期冲刷作用下,酸性粘结性积灰及腐蚀产物脱落,随后酸性粘结性积灰又重新附着,造成硫酸的凝结,产生腐蚀,从而形成恶性循环,最终造成空气预热器管腐蚀穿孔。
二、低温腐蚀的危害
空气预热器安装在锅炉尾部,烟气在进入空气预热器进行热交换后,温度降低,特别是Ⅰ级空气预热器,在燃用高硫焦炉煤气时,由于Ⅰ级空气预热器入口段的烟气温度最低,该炉排烟温度长期在50-60度左右运行,其壁温长期低于烟气露点,这样硫酸蒸汽就会凝结在空气预热器受热面上,造成硫酸腐蚀。当因低温腐蚀出现少量穿孔后,冷空气便进入烟气侧,致使烟道尾部Ⅰ级空气预热器入口段温度更低,腐蚀逐渐蔓延开来,随着腐蚀的不断加剧,形成恶性循环,导致空气预热器管大量腐蚀穿孔。
低温腐蚀不仅造成空气预热器的腐蚀、积灰等现象,降低了设备的使用寿命,还会导致空气预热器中的空气通过腐蚀穿孔处直接进入烟气侧,增大了引风机出力,严重影响锅炉通风,导致正压燃烧,从而危及锅炉的安全经济运行。
三、防止腐蚀的几项措施
以上分析说明锅炉易发生低温腐蚀的设备就是Ⅰ级空气预热器,防止腐蚀的措施可以从如下几个方面考虑:
1、加强对购入煤的含硫量的控制。因为该厂所用焦炉煤气为其焦化车间所供,因此,对炼焦煤中含硫量的控制就显得尤为重要。在采购燃煤时要适当对煤中的含硫量加以控制,从源头上减少含硫高的煤的购进。由于近几年煤的供给关系发生加大变化,预期的效果可能不明显,但可以通过加强对不同煤种的混、配工作,减小高硫煤种对焦炉煤气产生的影响。
2、适当提高空气预热器壁面温度,使壁温高于烟气露点。
提高低温受热面壁温,这是在锅炉运行中最有效的方法。使低温受热面壁温高于露点温度,硫酸蒸汽不能在金属表面凝结,也就能根源上杜绝低温腐蚀。对于腐蚀最严重的冷端,适当的提高冷端金属壁面温度对于防止腐蚀和积灰具有很好的效果。如开热风再循环,加暖风器提高空预器入口温度等。但是,由于提高壁温,就要提高排烟温度及空气温度,提高排烟温度增大了锅爐的排烟热损失,降低锅炉的经济性。所以,提高金属壁面温度虽然能降低腐蚀,但也降低了传热温差,使得金属耗量增加,增大了制造成本,需要综合考虑其和金属腐蚀的消耗成本。
3、采用耐腐蚀传热元件
由于空气预热器的腐蚀最先且最易发生在低温段,因此,在低温段选用耐腐蚀材料可以有效防止腐蚀的发生和蔓延。比如采用低合金耐腐蚀钢、玻璃管、搪瓷管或用陶瓷材料制作,防腐效果好,不降低锅炉效率,但成本高,漏风系数大。
(1)低合金耐腐蚀钢。
在空气预热器低温段使用低合金耐腐蚀钢,将会大大的降低低温腐蚀的速度,有数据表明,低合金耐腐蚀钢的耐腐蚀能力是一般碳钢的两倍以上,但是成本较高。
(2)镀搪瓷传热元件。
搪瓷材料有极高的耐腐蚀性,因此以金属为母材的镀搪瓷材料在耐腐蚀和传热方面均能满足空气预热器的需要,由于镀搪瓷表面很光滑,硫酸的凝结和积灰不易附着,可以很好的防止腐蚀和积灰。但镀搪瓷材料也有缺点,就是在工艺方面要求较高,表面完整性或均匀性不好的镀搪瓷板在烟气中会发生较为复杂的电化学反应,加剧母材的腐蚀并引起镀搪瓷表面的脱落。其缺点是成本较高,难以密封。
4、在烟气中加入添加剂,中和SO3,阻止硫酸蒸汽的产生。常用的添加剂有固体(白云石、石灰石、氧化镁和一些特殊化合物)、液体(氯化镁水溶液、某些油溶性的镁、钙、锌的环烷酸化合物)和气体(氨气、异环三氨)三类。这种方法的优点是不降低锅炉效率,缺点是要对生成的产物进行中和及清除,增加运行成本,增大了工作量。
5、运行调整中,通过适当的方式也能防止预热器的低温腐蚀。
(1) 合理组织燃烧。采用低氧燃烧,减少烟气中的过剩氧量,防止和减少SO2转变为SO3。烟气中的SO3主要来自于燃烧过程,低氧燃烧能大大的降低SO3的转化率,降低烟气中的SO3的浓度,有效地防止低温腐蚀。低氧燃烧也可以降低引、送风机电耗,是一项经济价值很高和很有发展前途的技术措施,但是低氧燃烧要求锅炉具有完善的燃烧设备和燃烧检测仪表,并且要求运行人员有较高的技术水平。
(2) 加强对空气预热器出、入口差压的监视。特别是在冬季气温急剧下降时更应注意,同时还要保证空气预热器冷端温度比烟气露点温度高,当发现空气预热器出、入口风及烟气差压异常时,应加强调整。
(3)控制炉膛内温度水平。通过控制炉膛内火焰温度也能有效地降低燃烧过程中SO3的转化率。由于烟气中SO2进一步氧化成SO3是在一定的条件下发生的,过剩空气多,炉膛火焰中心温度高,生成SO3也就越多,因此要采取合理的过剩空气系数,合理配风,保证燃烧状态最佳,降低SO3的生成。
(4)加强吹灰和清洗,改变吹灰方式。由于低温腐蚀和积灰相互作用,因此加强吹灰,保持空气预热器外部受热面的清洁,对于防止低温腐蚀也相当重要,不仅可以提高空气预热器换热效果,而且能有效减少积灰与腐蚀的程度。吹灰要保持在高负荷下进行。对于吹灰无法除去的积灰,可以在停炉期间采用水冲洗的方式解决,水冲洗结束后,应将空气预热器受热面烘干。
另外,该炉采用蒸汽吹灰,这也是引起空气预热器低温腐蚀的重要因素。蒸汽进入烟道尾部,增大了烟气中的水蒸气含量,更加剧了SO3与其结合生成硫酸蒸汽的程度。因此,该炉的吹灰方式由蒸汽吹灰改为空气吹灰,也可防止和减少空气预热器的低温腐蚀。
(5)调整燃烧中心。通过调整燃烧,使炉膛内燃烧中心向上移动一定高度,提高烟气温度,防止低温腐蚀发生。调整燃烧中心可以通过调整喷燃器倾角的方法使燃烧中心上移或者在保证锅炉运行不超过额定参数的情况下,适当提高卫燃带高度来提高燃烧中心。
(6)更换空气预热器。当然,在运行中要加强对空气预热器的监视和检查。发现不正常的排烟温度降低,应当立即停炉进行检查,查找原因,分析处理,如发现空气预热器管因腐蚀严重穿孔,应立即进行更换。
锅炉低温腐蚀现象,其机理较为复杂,应该从设计、制造、运行等多个方面进行治理,才能起到较好的效果。如何使腐蚀程度降低,保证设备长周期经济、安全运行,降低设备的维护成本,必将对企业今后的发展带来促进作用。
参考文献
[1] 《动力锅炉检验及故障分析》—赵敩 朱兆富 编 劳动人事出版社1985年出版
[2] 《锅炉原理》—陈学俊 陈听宽 机械工业出版社1981年出版
[3] 《锅炉和热交换器的积灰、结渣、磨损和腐蚀的防治原理和计算》—岑可法 樊建人等 科学出版社1994年出版
[4] 《锅炉实用手册》—江苏省机械工业锅炉科技情报网编 江苏省科学技术出版社1991年出版
作者简介:宋寅(1974年3月),男,大专,工程师,研究方向特种设备检验检测。
关键词: 电站锅炉;空气预热器;低温腐蚀;原因分析
Abstract:Through the analysis of the corrosion and perforation of air preheater caused by the low temperature corrosion of sulfur in the tail of the heat surface of the utility boiler, the reasons for the low temperature corrosion, the formation and harm of the corrosion are expounded, and several measures to prevent the corrosion of the air preheater are put forward, which is of guiding significance to the safe and economic operation of the boiler.
Keyword: power plant boiler;air preheater;Low temperature corrosion;Cause analysis
【中图分类号】 TE969 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879(2018)10-0171-02
在对某企业动力厂一台75吨电站锅炉进行检验的过程中,发现该炉Ⅰ级空气预热器管多数腐蚀穿孔,并且积灰较多。经了解情况,该炉原设计为煤粉与焦炉煤气混烧,后改为焦炉煤气单烧,但未对炉本體进行改造。吹灰系统采用蒸汽吹灰。在运行中排烟温度经常在50-60度,与设计排烟温度160度相去甚远。据介绍,该炉于2000年投入运行至今一直存在空气预热器管腐蚀顽症,基本上每2年就要更换一次空气预热器,造成企业维修成本大大增加。
据了解,该炉用焦炉煤气为焦化车间所供,经分析所用焦炉煤气的主要成分是:H2:55~60%,CH4:21~24%,CO:5~7%,SO2:2~3%等,SO2在焦炉煤气中占有相当的比例。该炉燃料为焦炉煤气,所以分析认为,硫的低温腐蚀是造成尾部烟道空气预热器腐蚀穿孔的重要因素。
硫的低温腐蚀发生在锅炉的尾部受热面,主要是由于烟气中SO3的存在形成了硫酸蒸汽,硫酸蒸汽的存在提高了烟气的露点,使硫酸蒸汽在低温受热面表面温度低于硫酸蒸汽结露温度时结露,在结露的同时粘结飞灰粒子,产生严重的积灰和腐蚀。
一、低温腐蚀成因
低温腐蚀的形成:焦炉煤气的主要成分是:H2:55~60%,在燃烧过程中H2与O2反应生成了大量的水蒸气。蒸汽吹灰也会增大烟气中的水蒸气含量。焦炉煤气在燃烧过程中,特别是燃用硫含量高的焦炉煤气时,由于炉膛内大部分SO2在烟气中的过剩氧量及积灰中的Fe2O3的催化作用下进一步氧化生成SO3,SO3与烟气中的水蒸汽结合形成硫酸蒸汽,而硫酸蒸汽的露点(也叫酸露点或烟气露点)较高,硫酸蒸汽的存在使烟气的露点显著升高,当受热面壁温低于露点时,硫酸蒸汽就会在管壁上凝结,并腐蚀金属壁面。
结合本案,由于该炉原设计为煤粉与焦炉煤气混烧,后直接改为焦炉煤气单烧,未对炉本体进行改造,锅炉受热面未重新核算,这也是造成烟温降低的原因之一,同时当空气预热器管出现腐蚀穿孔时,冷空气就会进入烟气侧,导致烟道尾部烟气温度更低,当壁温低于烟气露点时,硫酸蒸汽就会凝结在空预器受热面上,造成硫酸腐蚀。具体分析过程如下,
1、SO3的形成
(1)燃烧温度和过剩空气系数的影响
SO2在高温和烟气中的过剩氧量的作用下反应生成SO3:
2SO2+O2=2SO3
燃烧形成的SO3的转化率主要受到燃烧温度和过量空气系数的影响,火焰温度越高,氧量越充足,SO3的转化率相应提高。
(2)催化作用
烟气在通过带灰的高温受热面时,由于受到灰中沉积物的催化作用,SO2被进一步氧化成SO3。起催化作用的主要是灰中的Fe2O3。
Fe2O3
2SO2 + O2 2SO3
2、水蒸气的形成
焦炉煤气中含有大量的H2:55~60%,H2在燃烧过程中与空气中的O2发生剧烈的化学反应,生成了大量水蒸气。
2H2+O2= 2H2O
3、硫酸蒸汽形成
SO3与烟气中的水蒸汽生成硫酸蒸汽。
SO3+H2O=H2SO4
4、硫酸的露点和凝结。
在烟气中,水蒸气的分压约为10%,纯水蒸气的凝结露点为46.7度,远低于正常的排烟温度。但纯硫酸的露点比水高很多,尽管烟气中硫酸的含量不多,也会使含有硫酸蒸汽的烟气露点明显升高,引起锅炉尾部受热面的腐蚀。
在烟气的冷凝过程中,尽管烟气中硫酸含量非常低,但是由于纯硫酸与纯水蒸气的凝结温度相差很大,使得凝结在受热面上的液体中的硫酸的浓度很高,能够产生明显的腐蚀作用。
5、低温腐蚀与积灰的相互作用。
当空气预热器的管壁温度低于烟气酸露点时 ,硫酸蒸汽就会凝结在空气预热器管壁上 ,而且溶解管壁上的氧化膜(主要是Fe3O4)和金属(Fe), 从而形成低温腐蚀 。其主要反应如下 :
Fe3O4 + 4H2SO4 = FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O 3Fe + 4H2SO4 + 2O2 = FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
通过反应方程式可以发现:积灰与腐蚀是同时发生,并相互作用的。随着积灰的发展,空气预热器管内壁逐渐形成酸性粘结性积灰附着,由于其壁温长期低于烟气露点,覆盖了酸性粘结性积灰的受热面变得粗糙,更加有利于硫酸的凝结,引起空气预热器管内壁的腐蚀。在烟气的长期冲刷作用下,酸性粘结性积灰及腐蚀产物脱落,随后酸性粘结性积灰又重新附着,造成硫酸的凝结,产生腐蚀,从而形成恶性循环,最终造成空气预热器管腐蚀穿孔。
二、低温腐蚀的危害
空气预热器安装在锅炉尾部,烟气在进入空气预热器进行热交换后,温度降低,特别是Ⅰ级空气预热器,在燃用高硫焦炉煤气时,由于Ⅰ级空气预热器入口段的烟气温度最低,该炉排烟温度长期在50-60度左右运行,其壁温长期低于烟气露点,这样硫酸蒸汽就会凝结在空气预热器受热面上,造成硫酸腐蚀。当因低温腐蚀出现少量穿孔后,冷空气便进入烟气侧,致使烟道尾部Ⅰ级空气预热器入口段温度更低,腐蚀逐渐蔓延开来,随着腐蚀的不断加剧,形成恶性循环,导致空气预热器管大量腐蚀穿孔。
低温腐蚀不仅造成空气预热器的腐蚀、积灰等现象,降低了设备的使用寿命,还会导致空气预热器中的空气通过腐蚀穿孔处直接进入烟气侧,增大了引风机出力,严重影响锅炉通风,导致正压燃烧,从而危及锅炉的安全经济运行。
三、防止腐蚀的几项措施
以上分析说明锅炉易发生低温腐蚀的设备就是Ⅰ级空气预热器,防止腐蚀的措施可以从如下几个方面考虑:
1、加强对购入煤的含硫量的控制。因为该厂所用焦炉煤气为其焦化车间所供,因此,对炼焦煤中含硫量的控制就显得尤为重要。在采购燃煤时要适当对煤中的含硫量加以控制,从源头上减少含硫高的煤的购进。由于近几年煤的供给关系发生加大变化,预期的效果可能不明显,但可以通过加强对不同煤种的混、配工作,减小高硫煤种对焦炉煤气产生的影响。
2、适当提高空气预热器壁面温度,使壁温高于烟气露点。
提高低温受热面壁温,这是在锅炉运行中最有效的方法。使低温受热面壁温高于露点温度,硫酸蒸汽不能在金属表面凝结,也就能根源上杜绝低温腐蚀。对于腐蚀最严重的冷端,适当的提高冷端金属壁面温度对于防止腐蚀和积灰具有很好的效果。如开热风再循环,加暖风器提高空预器入口温度等。但是,由于提高壁温,就要提高排烟温度及空气温度,提高排烟温度增大了锅爐的排烟热损失,降低锅炉的经济性。所以,提高金属壁面温度虽然能降低腐蚀,但也降低了传热温差,使得金属耗量增加,增大了制造成本,需要综合考虑其和金属腐蚀的消耗成本。
3、采用耐腐蚀传热元件
由于空气预热器的腐蚀最先且最易发生在低温段,因此,在低温段选用耐腐蚀材料可以有效防止腐蚀的发生和蔓延。比如采用低合金耐腐蚀钢、玻璃管、搪瓷管或用陶瓷材料制作,防腐效果好,不降低锅炉效率,但成本高,漏风系数大。
(1)低合金耐腐蚀钢。
在空气预热器低温段使用低合金耐腐蚀钢,将会大大的降低低温腐蚀的速度,有数据表明,低合金耐腐蚀钢的耐腐蚀能力是一般碳钢的两倍以上,但是成本较高。
(2)镀搪瓷传热元件。
搪瓷材料有极高的耐腐蚀性,因此以金属为母材的镀搪瓷材料在耐腐蚀和传热方面均能满足空气预热器的需要,由于镀搪瓷表面很光滑,硫酸的凝结和积灰不易附着,可以很好的防止腐蚀和积灰。但镀搪瓷材料也有缺点,就是在工艺方面要求较高,表面完整性或均匀性不好的镀搪瓷板在烟气中会发生较为复杂的电化学反应,加剧母材的腐蚀并引起镀搪瓷表面的脱落。其缺点是成本较高,难以密封。
4、在烟气中加入添加剂,中和SO3,阻止硫酸蒸汽的产生。常用的添加剂有固体(白云石、石灰石、氧化镁和一些特殊化合物)、液体(氯化镁水溶液、某些油溶性的镁、钙、锌的环烷酸化合物)和气体(氨气、异环三氨)三类。这种方法的优点是不降低锅炉效率,缺点是要对生成的产物进行中和及清除,增加运行成本,增大了工作量。
5、运行调整中,通过适当的方式也能防止预热器的低温腐蚀。
(1) 合理组织燃烧。采用低氧燃烧,减少烟气中的过剩氧量,防止和减少SO2转变为SO3。烟气中的SO3主要来自于燃烧过程,低氧燃烧能大大的降低SO3的转化率,降低烟气中的SO3的浓度,有效地防止低温腐蚀。低氧燃烧也可以降低引、送风机电耗,是一项经济价值很高和很有发展前途的技术措施,但是低氧燃烧要求锅炉具有完善的燃烧设备和燃烧检测仪表,并且要求运行人员有较高的技术水平。
(2) 加强对空气预热器出、入口差压的监视。特别是在冬季气温急剧下降时更应注意,同时还要保证空气预热器冷端温度比烟气露点温度高,当发现空气预热器出、入口风及烟气差压异常时,应加强调整。
(3)控制炉膛内温度水平。通过控制炉膛内火焰温度也能有效地降低燃烧过程中SO3的转化率。由于烟气中SO2进一步氧化成SO3是在一定的条件下发生的,过剩空气多,炉膛火焰中心温度高,生成SO3也就越多,因此要采取合理的过剩空气系数,合理配风,保证燃烧状态最佳,降低SO3的生成。
(4)加强吹灰和清洗,改变吹灰方式。由于低温腐蚀和积灰相互作用,因此加强吹灰,保持空气预热器外部受热面的清洁,对于防止低温腐蚀也相当重要,不仅可以提高空气预热器换热效果,而且能有效减少积灰与腐蚀的程度。吹灰要保持在高负荷下进行。对于吹灰无法除去的积灰,可以在停炉期间采用水冲洗的方式解决,水冲洗结束后,应将空气预热器受热面烘干。
另外,该炉采用蒸汽吹灰,这也是引起空气预热器低温腐蚀的重要因素。蒸汽进入烟道尾部,增大了烟气中的水蒸气含量,更加剧了SO3与其结合生成硫酸蒸汽的程度。因此,该炉的吹灰方式由蒸汽吹灰改为空气吹灰,也可防止和减少空气预热器的低温腐蚀。
(5)调整燃烧中心。通过调整燃烧,使炉膛内燃烧中心向上移动一定高度,提高烟气温度,防止低温腐蚀发生。调整燃烧中心可以通过调整喷燃器倾角的方法使燃烧中心上移或者在保证锅炉运行不超过额定参数的情况下,适当提高卫燃带高度来提高燃烧中心。
(6)更换空气预热器。当然,在运行中要加强对空气预热器的监视和检查。发现不正常的排烟温度降低,应当立即停炉进行检查,查找原因,分析处理,如发现空气预热器管因腐蚀严重穿孔,应立即进行更换。
锅炉低温腐蚀现象,其机理较为复杂,应该从设计、制造、运行等多个方面进行治理,才能起到较好的效果。如何使腐蚀程度降低,保证设备长周期经济、安全运行,降低设备的维护成本,必将对企业今后的发展带来促进作用。
参考文献
[1] 《动力锅炉检验及故障分析》—赵敩 朱兆富 编 劳动人事出版社1985年出版
[2] 《锅炉原理》—陈学俊 陈听宽 机械工业出版社1981年出版
[3] 《锅炉和热交换器的积灰、结渣、磨损和腐蚀的防治原理和计算》—岑可法 樊建人等 科学出版社1994年出版
[4] 《锅炉实用手册》—江苏省机械工业锅炉科技情报网编 江苏省科学技术出版社1991年出版
作者简介:宋寅(1974年3月),男,大专,工程师,研究方向特种设备检验检测。