尾部受热面的积灰、磨损和低温腐蚀的预防和检修
尾部受热面的磨损、积灰
含有硬粒飞灰的烟气相对于管壁流动，对管壁产 生磨损称为冲击磨损，亦称冲蚀。冲蚀有撞击 磨损和冲刷磨损两种。 撞击磨损是指灰粒相对于管壁表面的冲击角较大， 或接近于垂直，以一定的流动速度撞击管壁表 面，使管壁表面产生微小的塑性变形或显微裂 纹。在大量灰粒长期反复的撞击下，逐渐使塑 性变形层整片脱落而形成磨损。 冲刷磨损是灰粒相对管壁表面的冲击角较小，甚 至接近平行。如果管壁经受不起灰粒锲入冲击 和表面摩擦的综合切削作用，就会使金属颗粒 脱离母体而流失。在大量飞灰长期反复作用下， 管壁表面将产生磨损。
省煤器磨损，一般都是撞击磨损和冲刷磨损 综合作用的结果。显然，烟气的流速愈高，灰 粒的质量愈大，灰粒的硬度愈大，灰粒的锐角 愈多，飞灰浓度愈大，对受热面管子的磨损作 用愈强烈。冲击角30~50时，此处管壁磨损 最为严重。因此，发生在管子截面上的磨损都 是不均匀的。在烟道截面上飞灰浓度是不一致 的，因此在同一烟道截面上各管间的磨损也不 均匀。
三、减轻和防止低温腐蚀及堵灰的措施
1、系统结构上防止低温腐蚀措施 2、运行中防止低温腐蚀措施
1、系统结构上防止低温腐蚀措施
（1）将空气预热器冷空气入口处壁面温度 较低的部分蓄热板设计成独立一段—— 冷段，以便在腐蚀后易于更换。当冷段 蓄热板下端部位因腐蚀减薄至原厚度的 1/3时，可将扇形格内的受热面框翻转倒 臵使用，以延长其使用寿命。
3、受热面壁温。受热面的低温腐蚀速度与金 属壁温有一定的关系，研究与实践证明，腐蚀 最严重的区域有两个：一个发生在壁温在水露 点附近；另一个发生在烟气露点以下20~45℃ 区，两个严重腐蚀区之间存在一腐蚀较轻的区 域。空气预热器低温段壁温较少低于水露点， 为防止产生严重的低温腐蚀，必须避开烟气露 点以下的第二个严重腐蚀区。
锅炉尾部低温受热面磨损机理及防磨对策
茆浪 ／ 男 门９ ９ ５ 年生 ／ 本 科 汤瑞 ， 男 门９ ９ ５年 生 ／ 本 科
一
１ ４ ８—
工业技术与实践 Ｉ 学术平 台
烟 气 中 飞灰 浓 度 升 高 ， 那 么 单位 时 间 内 撞 击在 管 壁 上 的 灰 增 加。 磨损 ／ Ｊ Ｏ Ｂ ， 管 子的 磨损 量 与飞灰 浓度 成 正 比。
圈 １飞灰撞击在圆管上 的情况
＝
３ ． ２飞灰粒径的影响
若 灰 粒的 粒径 比较小 ， 管壁 的撞 击 磨损 量 也较 小 。 若 粒径 增 大 ，
Ｆ ｓ ｉ ｎ ａ， ＝ Ｆｃ ｏ ｓ
粒径增大到某一 临界值后 ， 磨损量不增加或增 法向力 能克服金属粒子之 间的结合力 ， 提高 Ｍ 点的温度， 磨损量也随之增大 。 其原因为 ： 在飞灰浓度不变的情况下， 飞灰粒径越大 ， 使 得 Ｍ 点处 金 属 变软 。 切 向 力 为 切 削 力 ， 能 撕 下 Ｍ 点处 变 软 的 加较为缓慢。
提高低温受热面使用寿命 ， 低温受热面 ； 磨损 ； 对策
１ 锅炉尾部低温受热面防磨的重要性
灰粒为撕下微小金属块提供必需的能量 ， 灰粒的能量主要为其 在燃煤锅炉中 ， 飞灰跟随着烟气进入尾部受热面 ， 由于温度已 动能。 容易知道 ， 灰粒具有 的动能越大 ， 被撕下来的微小金属块就越 经降到很低 ， 飞灰的硬度提高， 冲刷受热面管排时 ， 在切向力的作用 多 。 即 下会削去受热面 管壁最外层的微小金属块 ， 这就形成了磨损 ， 受热 面管壁因此变薄， 造成泄露或爆管事故 ， 锅炉不能安全运行。 对流受 热面设计寿命一般为 １ ０万小时 ， 而由于某些锅炉设计 、 运行不当 ， 仅在运行近 １ 万小时后 ， 尾部受热面就出现 了较重的飞灰磨损 ， 直
低温腐蚀形成的原因及防范措施
低温腐蚀形成的原因及防范措施Prepared on 21 November 2021低温腐蚀形成的原因及防范措施一、低温腐蚀的定义：发生在锅炉尾部受热面（省煤器、空预器）的硫酸腐蚀，因为尾部受热面区段的烟气和管壁温度较低，所以称为低温腐蚀。
二、低温腐蚀形成原因：低温腐蚀的形成：燃料中的硫燃烧生成二氧化硫（S+O2=SO2），二氧化硫在催化剂的作用下进一步氧化生成三氧化硫（2SO2+O2=2SO3），SO3与烟气中的水蒸汽生成硫酸蒸汽（SO3+H2O=H2SO4）。
硫酸蒸汽的存在使烟气的露点显着升高。
由于空预器中空气的温度较低，预热器区段的烟气温度不高，壁温常低于烟气露点，这样硫酸蒸汽就会凝结在空预器受热面上，造成硫酸腐蚀。
低温腐蚀常发生在空预器上，但是当燃料中含硫量较高、过剩空气系数较大，烟气中SO3含量较高，酸露点升高，并且给水温度较低（汽机高加停用）时，省煤器管也有可能发生低温腐蚀。
三、影响低温腐蚀的因素：除壁温外，影响低温腐蚀的主要因素是烟气中的三氧化硫含量。
随烟气中三氧化硫含量的增加，硫酸蒸汽的含量也相应增加，并使烟气中酸露点明显提高。
后者使受热面容易结露并引起腐蚀，前者使腐蚀程度加剧。
烟气中氧化硫的含量与下列因素有关： 1、燃料中的硫分越多，则烟气中的三氧化硫含量也越多； 2、火焰温度高，则火焰中原子氧的含量增加，因而三氧化硫也含量也增多； 3、过量空气系数增加也会使火焰中原子氧的含量增加，从而使三氧化硫含量也增加； 4、飞灰中的某些成分，如钙镁氧化物和磁性氧化铁（Fe3O4）以及未燃尽的焦炭粒等有吸收或中和二氧化硫和三氧化硫的作用。
故烟气中飞灰含量增加、切飞灰含上述成分又较多时，则烟气中三氧化硫量将减少。
5、当烟气中氧化铁（Fe2O3）或氧化钒（V2O5）等催化剂含量增加时，烟气中的三氧化硫将增加。
四、低温腐蚀的预防：1、提高空预器管壁温度，使壁温高于烟气露点。
如提高排烟温度，开热风再循环，加暖风器提高空预器入口温度。
第十七章尾部受热面的磨损和低温腐蚀及积灰
能源与环境学院
Energy & Environment
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中国 南京
本章小结
中国 南京
1．磨损的特点防止或减轻局部磨损的措施。 2．磨损的影响因素和飞灰磨蚀特性的影响。 3．尾部受热面传热、积灰和磨损与烟气流速。 4．尾部受热面防磨的措施。 5．低温腐蚀及其影响因素。 6．低温腐蚀的危害和防止或减轻空气预热器的低温腐蚀的
– 酸露点：烟气中硫酸蒸汽的凝结温度。烟气酸露点可达 140~160℃甚至更高。烟气中SO3浓度（或硫酸蒸汽浓度）越高， 酸露点越高。
– 低温腐蚀
• 当燃用含硫燃料时，硫燃烧后形成SO2，其中一部 分会进一步氧化成SO3，SO3与烟气中水蒸汽结合 成为硫酸蒸汽。
• 当受热面的金属壁温低于酸露点时，硫酸蒸汽就 会在壁面上凝结，对金属产生严重的腐蚀作用。
– 回转式空预器（壁温较高）
二、冷段受热面采用耐腐蚀的材料
三、采用降低露点或抑止腐蚀的添加剂
四、降低过量空气系数和减少漏风
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第六节 尾部受热面的积灰和防止
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一、尾部受热面的积灰
– 积灰产生的原因及过程
当携带飞灰的烟气横向冲刷受热面管束时,在管子背风面形成旋涡 区,小于30μm的小颗粒跟随气流卷入旋涡区，在管壁上沉积下来， 形成楔形积灰。
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第一节 尾部受热面的飞灰磨损
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二、煤灰的磨蚀性
煤灰的化学组成、颗粒形状和尺寸是影响煤粉灰磨蚀性的重要因素。
– 煤灰颗粒主要是铝硅酸盐玻璃体，硬度大，具有一定磨蚀性； – 特别是其中的石英颗粒，硬度大、颗粒形状一般不规则，具有很强的磨蚀性； – 大颗粒具有强的磨蚀性。
达电1期锅炉尾部受热面低温腐蚀分析及预防
Ｏ 引言
１ 低温受热面腐蚀产生的分析
雾， 酸雾浓度越高露点就随之升高 ， 酸雾的浓度越低它的露点就越 低 。
燃 煤中硫份含量超标 的程 度越 高 ，燃烧后生成的二氧化硫 多 ，炉膛风 １ ． １ 燃料 中硫 、硫化物 的去 向 锅炉煤粉 燃料 中都含有硫 或硫化 物 ，当 电厂来 煤含硫 份超过 ０ ． ８ 量 越大 越大 ， 生成 三氧化硫 的数量 就越多 。燃 烧工 况不 同、煤 种不 时烟气 中的硫化物排放会超标 ，煤粉 中所 含硫份在炉膛燃烧后会产 生 同 ，同样 的含硫量 ，生成的三氧化硫多少也不 同。锅炉在正常情况下 ， Ｓ Ｏ ： ，在多余氧气的环境里 Ｓ Ｏ ： 会 被氧化 成 Ｓ Ｏ， 。Ｓ Ｏ 气体与烟气 中水 硫酸蒸汽大部吸 附在 飞灰 中分被飞灰带走 ，这将减小烟 气中的硫酸蒸 蒸汽结合 形成酸雾 ，当尾部受 热面 温度低 于硫酸蒸汽露 点时 ，在金 属 气浓度 ，硫酸蒸汽浓 度降低烟气露点也随着 降低 。燃料 的硫含 量为为 ． ２ ％～ ０ ． ５ ％ 时 ，露点温度 接近水 蒸气 的凝结温 度 １ ０ ０ ℃。 管壁会 凝结有液体硫酸腐蚀 金属管壁并造成损坏 。因此要严格 控制 电 ０ （ ２ ）炉膛 送风量 的大小 。多余 的氧是 Ｓ Ｏ， 向Ｓ Ｏ 的根本 原 因。 厂燃料采 购环 节 ，确保 来煤 中的硫含量不超标 。 送风 量越 大 Ｓ Ｏ。 生成 也 随之变 多。送风 量越 小氧气 越少 ，烟气 中的 １ ． ２ 烟气 中氧化硫 的生成 的化学机 理 Ｓ Ｏ 生 成就越少 ，硫酸 蒸汽浓度就越 小 ，烟气的露点也 将大幅降低 。 燃 煤 中硫 分 单 质硫 、有机 硫 （ 与Ｃ 、Ｈ、Ｏ等 结 合 的化 合 物） 无 机硫 等 。燃 烧 过 程 中 ，有 机硫 首 先 被 氧 化 成 Ｓ Ｏ ；无 机 硫 分 解 速 度 较 慢 ，例 如 ：硫 铁 矿 在 高 温 下 用 空 气 氧 化 产 生 二 氧 化 硫 ， （ ４ Ｆ ｅ Ｓ ＋ １ １ ０ ＝ ＝ ＝ ＝ ８ ｓ ０ ＋ ２ Ｆ ｅ Ｏ ）其中部分 Ｓ Ｏ ： 在过剩氧和高温的作 用下进一步转化为 Ｓ Ｏ ，部分不能燃烧的无机硫随灰渣排出 。 二氧化硫 在炉膛高氧 区的氧化反应是 在炉膛 内，Ｓ Ｏ ： 和Ｓ Ｏ ， 之间 的转化 主要为 ：２ Ｓ Ｏ ＋Ｏ： ＝ ２ Ｓ Ｏ， ，这个过 程是可逆 的 ，在炉膛 过剩氧 的作用下 ， Ｓ Ｏ 向Ｓ Ｏ ， 转化 ，当炉膛突 然缺氧燃烧 时 ， Ｓ Ｏ 又逆 向转
第十七章 尾部受热面的磨损和低温腐蚀及积灰
第一节 尾部受热面的飞灰磨损 第三节 尾部受热面防磨保护 第四节 空气预热器烟气侧低温腐蚀 第五节 防止和减轻空预器低温腐蚀的措施 第六节 尾部受热面的积灰与防止
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第一节 尾部受热面的飞灰磨损
（一）磨损及其危害 烟气中的飞灰冲刷金属受热面，造成磨损。 危害：管壁变薄，泄漏、爆破。
④保证吹灰和定期清洗
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汽在受热面上凝结而发生的腐蚀，称为低温腐蚀。 2.低温腐蚀的部位：一般出现在低温级空气预热器的
低温区域，甚至扩展到烟道、除尘器和引风机。 3.危害：
• 受热面泄漏； • 空气漏入烟气,影响锅炉燃烧,引风机 负荷、电耗增加; • 低温粘结积灰,排烟温度升高,引风阻力增加,锅炉出力降低。
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控制烟速，不低于6m/s，一般保持在8-10m/s。采用小 管径、错列布置。
③控制燃烧，防止炭黑生成
炭黑：含碳原料不完全燃烧而产生的微细粉末。外观为纯 黑色的细粒或粉状物。
组成：碳黑的主要组成物是碳元素，还含有少量的氢、氧、 硫、灰分、焦油和水分。
特点：炭黑不溶于水、酸、碱；能在空气中燃烧变成二氧 化碳。
（1）提高壁温 采用热风再循环；加装暖风器。 见图9-35 9-36
（2）冷端采用抗腐蚀材料 • 管式空预器低温段采用玻璃管； • 回转式空预器采用搪瓷、陶瓷波形管等。 （3）采用降低露点温度或抑制腐蚀的添加剂 （4）降低过量空气系数和漏风系数。
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第六节 尾部受热面的积灰与防止
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① 横向冲刷磨损的主 要部位：
燃油锅炉尾部受热面积灰腐蚀问题的分析及对策
的是灰堵使烟 道阻 力增加， 排烟温度 升高， 炉子 的热 效率下 降， 燃油 锅炉 高温 运 转 ， 石 油化 工 、 电力行 业 的 长期 安 全运 行 产 生严 重 的影 响 。 对 １燃 油锅炉 低沮 腐蚀 与 积灰的 戚 因分析 １ １低温腐 蚀 的成 因 ． 在 一般的燃 料油中均 含有一定 量的硫分， 经过在锅炉 中燃烧后 主要 生成 二 氧化 硫 （Ｏ） 在于 烟气 中。其 中有少 量 的 ｓ ， ｓ 。存 Ｏ 气体 会进 一步 氧化 ， 成三 氧 变 化硫 （Ｏ）ｓ ｓ ， Ｏ 气体 与燃料 及助 燃空 气 中的水 蒸气 （．） 合形 成硫酸 蒸汽 。 ＨＯ 结 当空气预 热器 或省煤器 的壁温 低 于酸露 点时， 硫酸蒸 汽就会 凝结， 引起 这 部分 受热 面金属 的严重 腐蚀 。此 外， 硫酸 液还会 与热 管上 的积灰 起化 学反应 ， 形成硫 酸钙为基质 的水泥状 物质， 无法轻 易脱离 受热匾 堵塞 管间通道， 并无法 通过 正常 的 吹灰方 式予 以清除， 而大 大影 响锅 炉热 效 率 与锅炉 出力 。 从 烟气 中的三 氧化硫 形成 的数量， 不仅 与燃 料含硫 量有关， 而且 也与 燃烧温 度 、空 气过 热 系数 、 飞灰 性质 和 数量 有 关 。 当燃烧 温 度 低 ， 空气 过 热 系数 又大 时， 由于火 焰中氧 分子浓 度高 ， 气 中三氧 化硫含 量就 大为增 加 。而烟 气 烟 中飞 灰的粒 子则具 有吸 收ｓ Ｏ的作用 ： 以在燃 油锅 炉 中， 所 因燃 料 含硫量 高， 飞 灰少， 别是烟 气中含 有较 多的钒 氧化物 时， 特 它对 ｓ ０氧化 成 ｓ Ｏ的反 应有催 化 作用， 些都将 使炉膛 中 形成 的 ｓ 这 Ｏ 含量 增 多， 致使 尾部受 热面低 温 部分发 生 严重腐 蚀 。燕化 公司 以前一 直 以冶炼 大庆 生产 的原 油为 主， 最近两 年 掺炼 了 部分俄 罗斯 生产 的原油 。 由于大庆 原油 是低硫 石蜡 基油 ， ， ｉ 金属含 量 ＶＮ 等 低， 而俄 罗斯原 油大 多是 中硫 环烷 基油， ， ｉ ＶＮ 等金属 含量 高 。原油 中 ７％以上 ０ 的硫 、９ ％的金 属都 集 中在 减压 渣 油中 成 为锅 炉燃 料油 。两 种原 油 在含 硫 ０ 和 金 属 钒 、镍 的 含量 差 异 见表 １所 示 。 表 ｉ大庆 原 油和俄 罗斯 原油部 分指 标
燃气锅炉尾部受热面腐蚀机理及防治措施
燃气锅炉尾部受热面腐蚀机理及防治措施摘要：在燃气锅炉的运行过程中，为贯彻节能减排绿色理念，实现可持续发展，通常会在燃气锅炉尾部安设冷凝节能装置或余热回收装置，对热量与水资源等进行回收利用。
当尾部受热面的表面温度较低时，燃气锅炉排放烟气中所含的水蒸气会凝结在金属壁表面，对该区域造成低温腐蚀，影响燃气锅炉的运行安全。
为此，技术人员需要对其腐蚀机理进行深入分析并进行合理防治。
本文介绍了燃气锅炉尾部受热面产生低温腐蚀的主要原因，并提出了一些具体的防治措施，以供相关从业者参考。
关键词：燃气锅炉；尾部受热面；腐蚀机理；腐蚀防治Abstract: During the operation of gas boilers, in order to implement the green concept of energy saving and emission reduction and achieve sustainable development, a condensation energy saving device or a waste heat recovery device is usually installed at the tail of the gas boiler to recycle heat and water resources. When the surface temperature of the rear heating surface is low, the water vapor contained in the flue gas discharged from the gas boiler will condense on the surface of the metal wall, causing low-temperature corrosion to the area and affecting the operation safety of the gas boiler. For this reason, technicians need to conduct in-depth analysis of its corrosion mechanism and conduct reasonable prevention and control. This paper introduces the main reasons for low temperature corrosion of the heating surface of the gas boiler tail, and puts forward some specific prevention measures for the reference of relevant practitioners.Key words: gas boiler; rear heating surface; corrosion mechanism; corrosion prevention引言：城市化进程的推进为生态环境带来了严重的污染负担，我国传统以燃煤为主的能源供应体系向空气中排放了较多污染物，导致空气质量明显下降，甚至频繁出现雾霾问题。
尾部受热面常见问题及防止
图9-14 受热面回转式空气预热器的结构
1—转子；2—轴；3—环形长齿条；4—主动齿轮；5—烟气入口；6—烟气出口；7—空气入口； 8—空气出口；9—径向隔板；10—过渡区；11—密封装置；12—轴承；13—管道接头；14—受热 面；15—外壳；16—电动机
图9-16 三分仓式空气预热器
（2）漏风及对策
及相应阀门；
考虑飞灰磨损保护，烟速不超过10m/s，且管束
与四周墙壁间装设防止烟气偏流的阻流板，管束 上设有防磨装置。
§9-3 空气预热器
一、作用及分类 1.作用
（1）进一步降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料。计算 表明，排烟温度每降低15℃，可使锅炉热效率提高约1%； （2）改善燃料的着火与燃烧条件，q3、q4降低，进一步提 高了锅炉热效率； （3）节约金属，降低造价。 （4）改善引风机的工作条件
进出口联箱+蛇形管束，采用小管径、小节距、卧式、错列、 逆流布置
图9-3 钢管式省煤器结构 1—蛇形管；2—进口联箱；3—出口联箱；4—支架；5—支撑架； 6—锅炉钢架；7—炉墙；8—进水管
2.布置方向 横向：平行烟道前墙，磨损轻、工质流速高 纵向：垂直于烟道前墙，磨损严重、 流速低
图9-5 省煤器蛇形管在烟道中的放置方式 (a)蛇形管垂直于烟道后墙布置；(b)、(c)蛇形管平行于烟道后墙布置
第四节 尾部受热面常见问题 及防止
一、尾部受热面积灰
1．积灰及其危害 是一个小灰粒不断积聚、大灰粒不断冲刷的动态平衡过程 2．积灰的影响因素 （1）烟气流速：烟速高，积灰轻； （2）飞灰颗粒度：飞灰越细，积灰越严重 （3）管束结构特性：错列布置管束比顺列布置管束的积灰轻 3．减轻和防止积灰的措施 （1）合理选取烟速。在额定负荷时，烟气速度不应低于6m/s， 一般可保持在8~ l0m/s，过大则会加剧磨损。
0000第十七章 尾部受热面的磨损和低温腐蚀及积灰-2016
内容提纲
本章内容 • 尾部受热面的磨损、影响因素、预防措施 • 酸露点与空预器低温腐蚀、堵灰及防止措施 • 尾部受热面积灰及防止措施 重点掌握 • 尾部受热面的磨损与预防措施 • 酸露点与空预器低温腐蚀及预防措施
17.1 尾部受热面的磨损
含有硬颗粒的流体相对于固体运动，使固体表面产生的磨
转向室后常用防磨措施
八、流化床锅炉磨损问题突出
• 山东某发电公司465t/h循环流化床锅炉自2002年投产，经历了 星期炉、半月炉等阶段，其中锅炉爆管导致机组非停占总非停 次数85％以上，经过数年设备改造及治理，最少爆管3次，最长 连续运行周期百日。国内首台1025t/h循环流化床锅炉投产当年 就数次发生爆管事故。
2)普华磨损特性指数（我国常用指数，针对煤）
H ab Aar (SiO2 0.8Fe2O3 1.35Al2O3 ),% 100 7 5.8 9
SiO含量对磨损影响
– Hab < 10%， 磨损倾向轻微 – Hab 10-20%，磨损倾向中等 – Hab 20% ， 磨损倾向严重
3)根据灰中SiO2含量判别灰磨损性
南桐重庆混煤
荣昌/广元/会家山混煤 埠新、新丘混煤
0.063
0.059 0.062
1.82
1.58 1.66
a主要与煤种有关，可近视取14×1010mm· s3/(g· h)
六、煤灰的磨损特性的判别
1)灰的相对磨损指数Iab
Iab =[x1(1-l1)+0.5x2(1-l2)]Ilg+(x1l1+0.5x2l2)I1q
5)根据SiO2和Al2O3的含量
SiO2和Al2O3是煤灰磨损主要影响因素，常将SiO2和Al2O3的比 值作为一种判定准则，比值越大，磨损越严重。
积灰磨损腐蚀
（3）腐蚀严重时，将导致大量受热面更换，造成 经济损失。
2．影响低温腐蚀的因素 低温腐蚀的主要因素是烟气中二氧化硫的含量。
3．减轻低温腐蚀的措施 （1）减少烟气中二氧化硫的生成量。 1）燃料脱硫 2）降低过量空气系数和减少漏风 （2）提高空气预热器冷段壁温 1）采用暖风器
2） 热风再循环 3）采用回转式空气预热器
尾部受热面积灰、磨损和低温腐蚀
一、尾部受热面积灰 1．积灰及其危害
积灰危害
（1）使受热面的热阻增大，吸热量减少，以致 排烟温度升高，排烟热损失增加，锅炉热效率 降低。 （2）积灰严重而堵塞部分烟气通道时，将使烟 气流动阻力增大，导致引风机电耗增大甚至出 力不足，造成锅炉出力降低或被迫停炉清灰。
（3）由于积灰使烟气温度升高，还会影响以后 受热面的安全运行。
（2） 飞灰浓度。 （3）灰粒特性。 （4）管束的结构特性。 （5）飞灰撞击率。 3．减轻磨损的措施 （1）选择适当的烟气流速
（2）采用合理的结构和布置。避免管间节距不均匀， 减小受热面与炉墙之间的间隙，避免产生“烟气走 廊”。 （3）加装防磨装置。
（4）搪瓷或涂防磨 材料。 （5）采用膜式省 煤器。
三、尾部受热面的低温腐蚀 1．低温腐蚀及其危害
低温腐蚀是指烟气中的硫酸蒸汽凝结在尾 部低温受热面而发生的酸腐蚀。
主要危害有：
（l）导致空气预热器穿孔， 既影响锅炉燃烧，又 使引风机负荷增大，电耗增加。
（2）低温粘结灰不仅影响传热，使排烟温度升高， 严重时将堵塞烟气通道，使流动阻力增大，锅炉出 力降低，甚至被迫停炉清灰。
2．影响积灰的因素 （1轻积灰的措施
（1）选择合理的烟气速度。
（2）布置高效吹灰装置，制定合理的吹灰制 度。
锅炉尾部受热面的积灰、磨损和腐蚀的预防和检修
锅炉尾部受热面的积灰、磨损和腐蚀的预防和检修高俊义摘要：大容量锅炉尾部受热面的积灰、磨损和腐蚀时有发生，对锅炉机组的安全、经济、稳定运行产生很大影响，本文主要阐述了大容量锅炉受热面积灰、磨损和腐蚀的原因、预防措施及发生这些缺陷后的一些处理方法。
关键词：受热面积灰磨损腐蚀预防检修1 前言我国电站锅炉和工业锅炉以燃煤为主，而动力用煤质量偏劣，含灰量和含硫量等均较高，容易形成受热面的沾污、积灰、腐蚀和磨损。
这将会给锅炉带来很多的问题，如积灰的清除、传热条件变差、受热面的寿命下降等问题。
目前，随着锅炉容量的增大，炉内沾污、结渣、腐蚀等问题更为严重。
这是由于如下众多的因素引起的：炉膛容积增大，清灰困难，烟道尺寸增大，烟速和烟温容易分布不均匀；灰分的烧结性能是表征积灰特性的重要因素。
在燃用灰分烧结强度较大的煤时，灰分坚实，积灰牢固地粘着在管子上，难以消除，并容易使烟道堵塞。
烧结强度低的灰分则容易吹扫干净或被气流带走。
灰分的烧结强度与其温度、灰分中的碱的含量（特别是钠的含量）以及灰分的烧结时间等因素有关，而与灰的熔化温度关系不大。
灰分的温度越高以及烧结时间越长，其烧结强度也就越高，灰分中的碱的含量越多，其烧结强度也越大。
2.4 高温腐蚀的机理过热器和再热器受热面上的内灰层，不仅是高温积灰得以发展的重要原因，而且也是过热器和再热器高温腐蚀的根源。
过热器和再热器的高温腐蚀，又称煤灰（引起的）腐蚀。
如上所述，高温积灰所生成的内灰层，含有较多的碱金属，它与飞灰中的铁、铝等成分以及烟气中通过松散外灰层扩散进来的氧化硫的较长时间的化学作用，便生成碱金属的硫酸盐。
干灰并没有腐蚀作用；熔化或半熔化状态的碱金属硫酸盐复合物，对过热器和再热器的合金钢会产生强烈的腐蚀。
这种腐蚀大约众540～620度时开始发生，灰分沉淀物的温度越高，腐蚀速度就越强烈，约在700～750度时腐蚀速度最大。
所以这种腐蚀大多数发生在高温级过热器和再热器的出口管段。
浅谈锅炉尾部受热面在运行中常见的问题及解决方法
浅谈锅炉尾部受热面在运行中常见的问题及解决方法1 尾部受热面的积灰当带灰的烟气流经各个受热面时，部分灰粒会沉积到受热面上而形成积灰。
这是锅炉运行中常见的现象。
积灰会影响传热和烟气的流速尤其是通道截面较小的对流受热面，严重的积灰还会堵塞烟道，以致降低锅炉出力甚至被迫停炉。
在烟气温度低于600~700℃后尾部烟道受热面上的积灰，大多是松散的积灰。
这是因为烟气中的碱金属盐蒸气凝结已结束，在受热面管子外表面上不再会有坚硬的沉积层。
这时的积灰可能有两种不同的情况：一是由于气流扰动使烟气中携带的一些灰粒沉积到受热面上，形成松散的积灰层；二是由于烟气中酸蒸气和水蒸气在低温金属表面上凝结，将灰粒粘聚而成的积灰。
烟气中的灰粒一般都小于200μm，其中多数为10~30μm，当含灰气流横向冲刷管束时，管子背风面产生漩涡，较大的灰粒由于惯性大不会被卷吸进去，而较小的灰粒则进入漩涡，并沉积到管壁背风面上。
灰粒之所以能粘附到管壁表面，是由于金属表面原子的不饱和引力场所引起的，灰粒越小相对表面积越大，当它与管壁接触时就能很容易的被吸附到金属表面上。
对流受热面上的积灰，主要集中在管壁的背风面，而迎风面很少，这是因为管子的正面部分从一开始就受到大灰粒的打击，因此只有在烟速很低或飞灰中缺乏大颗粒时才会出现积灰。
而管子侧面，由于受到飞灰的强烈磨损，即使在很低的烟气速度下也不会有灰沉积。
影响积灰：烟气流速，烟气流速越高，灰粒中的冲刷作用越大，积灰越少；反之，当烟气流速较低时，在迎风面也会产生积灰现象。
根据研究，对于使用固体燃料的锅炉，当烟气流速为8~10m/s时，迎风面不会积灰；当烟气流速为2.5~3m/s时，不仅背风面积灰严重，而且迎风面也会有较多的积灰，甚至发生受热面堵灰。
飞灰的颗粒度，如果飞灰中粗灰多细灰少，则因冲刷作用大而积灰少；反之，积灰就多。
积灰与管径有关，在其它条件不变时，管径越大，积灰越严重。
减轻积灰的方法：（1）定期吹灰；（2）采取适合的烟气流速；（3）采取小管径，错列布置。
尾部受热面常见问题及防止
第四节 尾部受热面常见问题 及防止
一、尾部受热面积灰
1．积灰及其危害 是一个小灰粒不断积聚、大灰粒不断冲刷的动态平衡过程 2．积灰的影响因素 （1）烟气流速：烟速高，积灰轻； （2）飞灰颗粒度：飞灰越细，积灰越严重 （3）管束结构特性：错列布置管束比顺列布置管束的积灰轻 3．减轻和防止积灰的措施 （1）合理选取烟速。在额定负荷时，烟气速度不应低于6m/s， 一般可保持在8~ l0m/s，过大则会加剧磨损。
三、低温腐蚀
1．低温腐蚀及其危害
低温腐蚀概念：
当受热面壁温低于酸露点时，烟气中的硫酸蒸汽在受热 面上凝结而发生的腐蚀，称为低温腐蚀。
低温腐蚀危害：
（1）导致空气预热器穿孔，大量空气漏入烟气中，一方面因空气不足造 成燃烧恶化，另一方面使送、引风机负荷增加，电耗增大； （2）造成低温粘结性积灰，在锅炉运行中难以清除，不仅影响传热，使 排烟温度升高，而且严重时堵塞烟气通道，引风阻力增加，锅炉出力 下降，严重时被迫停炉清灰； （3）严重的腐蚀将导致大量受热面更换，造成经济上的巨大损失。
第一节 省煤器
一、作用及分类 1.作用 用烟气加热锅炉给水的设备。
（1）节省燃料 （2）改善了汽包的工作条件 （3）降低了锅炉造价
2.分类：
按材料分：铸铁式、钢管式 按出口工质状态分 沸腾式（中压锅炉） 非沸腾式（高压及以上）
大型电站锅炉都采用钢管、非沸腾式省煤器
二、钢管式省煤器的一般结构及布置 1.结构
3.支吊
大容量锅炉一般采用悬吊结构
图9-7 省煤器的悬吊结构 1—出口联箱；2—省煤器悬吊管；3、6—省煤器；4、7—吊架；5—防磨装置
二、某电厂1000MW超超临界机组省煤器的结构及布置特点
本省煤器的特点：
大型燃煤锅炉尾部设备低温腐蚀问题剖析及应对技巧解读!
大型燃煤锅炉尾部设备低温腐蚀问题剖析及应对技巧解读！低温腐蚀是指硫酸蒸汽凝结在尾部受热面上而发生的腐蚀，这种腐蚀也称硫酸腐蚀。
它一般出现在尾部烟道的脱硝装置、空气预热器及景点除尘器等设备上，脱硫装置的塔体和烟囱也经常发生低温腐蚀。
一旦发生低温腐蚀，可能导致受热面泄漏，致使大量空气漏入烟气中，既增大排烟热损失，降低锅炉效率，又加大引风机负荷，增大风机电耗；同时还爱会出现低温积灰，降低锅炉出力；腐蚀严重时，可能导致大量受热面更换，造成巨大的经济损失。
一、造成低温腐蚀的原因1、低温露点烟气对受热面的低温腐蚀程度常用酸露点的高低来确定。
烟气中硫酸蒸汽的凝结温度被称为酸露点。
酸露点越高，腐蚀范围越广，腐蚀也越严重。
2、烟气中SO3的含量烟气中SO3的含量是影响低温腐蚀的主要因素。
这是因为随着烟气中SO3含量的增加，一方面会使烟气露点上升，另一方面会使硫酸蒸汽含量增加。
前者使受热面容易结露引起腐蚀，后者使腐蚀程度加剧。
烟气中SO3的形成有以下三种途径：①在炉膛高温作用下，部分氧分子分解离散成原子状态，原子氧将SO2氧化成SO3；②烟气流过受热面时，烟气中的SO2在钢管便面的氧化铁膜Fe2O3的催化作用下，与烟气中的剩余氧结合成SO3；③燃煤中的硫酸盐在燃烧时会分解出一部分SO3.影响SO3生成量的因素如下：①过量空气系数过量氧的存在是SO2氧化为SO3的基本条件。
所以，过量空气系数越大，过剩氧越多，SO3也越多。
当过量空气系数降到1.05时，烟气中SO3生成量显著减少，其含量接近或小于危害浓度。
②燃烧工况燃烧工况会影响火焰中心和火焰末端温度。
如果中心温度高，原子氧的含量就越高，因此生成的SO3多；相反，如果火焰末端温度高，此时生成的SO3又分解了。
因此，为了降低SO3的生成量，火焰中心温度不宜过高，同时火焰不宜拖的太长。
③燃烧方式在燃料含硫量相同的情况下，燃油炉的烟气露点要比煤炉高。
3、硫酸浓度、管壁上凝结的酸量以及管壁温度研究表明，管壁上凝结下来的硫酸浓度、酸量以及管壁温度与低温腐蚀的速度有关。
低温腐蚀形成的原因及防范措施
低温腐蚀形成的原因及防范措施一、低温腐蚀的定义：发生在锅炉尾部受热面（省煤器、空预器）的硫酸腐蚀，因为尾部受热面区段的烟气和管壁温度较低，所以称为低温腐蚀。
二、低温腐蚀形成原因：低温腐蚀的形成：燃料中的硫燃烧生成二氧化硫（S+O2=SO2），二氧化硫在催化剂的作用下进一步氧化生成三氧化硫（2SO2+O2=2SO3），SO3与烟气中的水蒸汽生成硫酸蒸汽（SO3+H2O=H2SO4）。
硫酸蒸汽的存在使烟气的露点显着升高。
由于空预器中空气的温度较低，预热器区段的烟气温度不高，壁温常低于烟气露点，这样硫酸蒸汽就会凝结在空预器受热面上，造成硫酸腐蚀。
低温腐蚀常发生在空预器上，但是当燃料中含硫量较高、过剩空气系数较大，烟气中SO3含量较高，酸露点升高，并且给水温度较低（汽机高加停用）时，省煤器管也有可能发生低温腐蚀。
三、影响低温腐蚀的因素：除壁温外，影响低温腐蚀的主要因素是烟气中的三氧化硫含量。
随烟气中三氧化硫含量的增加，硫酸蒸汽的含量也相应增加，并使烟气中酸露点明显提高。
后者使受热面容易结露并引起腐蚀，前者使腐蚀程度加剧。
烟气中氧化硫的含量与下列因素有关： 1、燃料中的硫分越多，则烟气中的三氧化硫含量也越多； 2、火焰温度高，则火焰中原子氧的含量增加，因而三氧化硫也含量也增多； 3、过量空气系数增加也会使火焰中原子氧的含量增加，从而使三氧化硫含量也增加； 4、飞灰中的某些成分，如钙镁氧化物和磁性氧化铁（Fe3O4）以及未燃尽的焦炭粒等有吸收或中和二氧化硫和三氧化硫的作用。
故烟气中飞灰含量增加、切飞灰含上述成分又较多时，则烟气中三氧化硫量将减少。
5、当烟气中氧化铁（Fe2O3）或氧化钒（V2O5）等催化剂含量增加时，烟气中的三氧化硫将增加。
四、低温腐蚀的预防：1、提高空预器管壁温度，使壁温高于烟气露点。
如提高排烟温度，开热风再循环，加暖风器提高空预器入口温度。
此法的优点是简便易行，缺点是锅炉效率降低。
2、在烟气中加入添加剂，中和SO3,阻止硫酸蒸汽的产生。
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论文锅炉尾部受热面的积灰、磨损和腐蚀的预防和检修关键词:受热面积灰磨损腐蚀预防处理作者:高俊义单位:佳木斯第二发电厂生技处住址:黑龙江省佳木斯市前进区时间:2003年7月锅炉尾部受热面的积灰、磨损和腐蚀的预防和检修高俊义（佳木斯第二发电厂黑龙江省佳木斯市 154008）摘要：大容量锅炉尾部受热面的积灰、磨损和腐蚀时有发生，对锅炉机组的安全、经济、稳定运行产生很大影响，本文主要阐述了大容量锅炉受热面积灰、磨损和腐蚀的原因、预防措施及发生这些缺陷后的一些处理方法。
关键词：受热面积灰磨损腐蚀预防检修The boiler suffers the prevention for of accumulating the ash, wear awaying with corrosion of hot with fixGaoJunYiSummary:Big capacity boiler tail department some for reason for suffering the safety for of accumulating the ash, wear awaying with decaying having take placing, to boiler machine set of hot, economy, stabilizing circulating producing very big influence, this text primarily discussing the big capacity boiler suffering the hot area ash, wear awaying with corrosion, prevention measure and take placing these blemishs empress handle the method.Key phrase:Suffer the hot Accumulate the ash Wear awayDecay Prevention Maintain1前言我国电站锅炉和工业锅炉以燃煤为主，而动力用煤质量偏劣，含灰量和含硫量等均较高，容易形成受热面的沾污、积灰、腐蚀和磨损。
这将会给锅炉带来很多的问题，如积灰的清除、传热条件变差、受热面的寿命下降等问题。
目前，随着锅炉容量的增大，炉内沾污、结渣、腐蚀等问题更为严重。
这是由于如下众多的因素引起的：炉膛容积增大，清灰困难，烟道尺寸增大，烟速和烟温容易分布不均匀；大容量锅炉蒸汽参数高，壁温升高，易引起积灰和结渣；大容量锅炉对运行安全性要求高等。
因此对锅炉尾部受热面的积灰、磨损和低温腐蚀的预防和检修2 高温积灰和高温腐蚀2.1高温积灰的危害受热面的积灰是设计和运行中应考虑的重要问题。
炉内结渣或积灰会便国徽传热减少，并导致过热汽温升高。
对流受热面的积灰可能阻塞烟气通道，使通风阻力增加，过热器的热偏差加剧，甚至影响锅炉的出力。
2.2高温积灰的形式锅炉的高温积灰可分为两类：一是炉墙和其他辐射受热面上的熔渣，即所谓结渣；二是对流过热器和再热器受热面上的高温烧结性积灰。
2.3高温积灰的形成机理燃料中的灰分，包含有各种无机混合物，其中有些易熔成分，基本上是碱金属的化合物和硫酸盐，他们的熔化温度为700～800度。
在炉内高温区他们转变为气态。
当烟气离开炉膛冲刷对流受热面进，这些气态物质就会在这些受热面上凝结。
过热器和再热器受热面上的积灰，一般是由薄而密实的内灰层和松散而大量的外灰层组成。
外灰层的成分与飞灰成分相差不多，内灰层具有较多的钠、钾和硫酸盐。
在温度高于700～800度以上的烟气区域内，易熔化合物会在管子表面上发生凝结，并形成碱金属（钠、钾）和钙的粘结沉淀层。
其中有一些固体灰粒同时被粘附在管子表面上。
在高温烟气中氧化硫气体长时间的作用（烧结）下便形成白色的硫酸盐的密实沉淀层，牢固地粘着在管子表面上。
随着灰层厚度的增大，其外表温度也升高，凝结过程也就逐渐终结。
此后，在这一灰层的粗糙表面上会粘附一些难熔灰分的固体颗粒，形成松散而多孔的外灰层（气体介质可以通过这一层从外向里渗透）。
这样，在这个烟温区，受热面的积灰多半由很薄的粘性风灰层和松散的外灰层组成。
在烟气温度较低（600～700度）的区域内，例如，在尾部竖井的对流受热面上，积灰多半是松散的沉淀物，管子表面上未发现粘结性内灰层，因为在这里碱金属的凝结已经终结。
灰分的烧结性能是表征积灰特性的重要因素。
在燃用灰分烧结强度较大的煤时，灰分坚实，积灰牢固地粘着在管子上，难以消除，并容易使烟道堵塞。
烧结强度低的灰分则容易吹扫干净或被气流带走。
灰分的烧结强度与其温度、灰分中的碱的含量（特别是钠的含量）以及灰分的烧结时间等因素有关，而与灰的熔化温度关系不大。
灰分的温度越高以及烧结时间越长，其烧结强度也就越高，灰分中的碱的含量越多，其烧结强度也越大。
2.4高温腐蚀的机理过热器和再热器受热面上的内灰层，不仅是高温积灰得以发展的重要原因，而且也是过热器和再热器高温腐蚀的根源。
过热器和再热器的高温腐蚀，又称煤灰（引起的）腐蚀。
如上所述，高温积灰所生成的内灰层，含有较多的碱金属，它与飞灰中的铁、铝等成分以及烟气中通过松散外灰层扩散进来的氧化硫的较长时间的化学作用，便生成碱金属的硫酸盐。
干灰并没有腐蚀作用；熔化或半熔化状态的碱金属硫酸盐复合物，对过热器和再热器的合金钢会产生强烈的腐蚀。
这种腐蚀大约众540～620度时开始发生，灰分沉淀物的温度越高，腐蚀速度就越强烈，约在700～750度时腐蚀速度最大。
所以这种腐蚀大多数发生在高温级过热器和再热器的出口管段。
灰分沉淀物的温度由烟气温度管壁金属温度估计，过热器和再热器的外部腐蚀集中在管子迎风面并与气流方向成30～100度角的部位。
高温腐蚀还与燃料的成分有关，高碱和高硫燃料，腐蚀比较严重。
燃料中的氯对合金钢，特别是不锈钢也有腐蚀作用。
当燃烧重油时，高温过热器和再热器可能发生钒腐蚀。
这种腐蚀是在管壁温度超过610～620度的情况下发生的。
它与烟气中的五氧化二钒有关。
当重油中有氧化钠时，烟气中会生成钒酸钠，它具有很低的熔点（约600度）。
当过热器管子表面温度高于610度时，它会生成对各种钢（碳钢、低合金钢、奥氏体钢）都具有侵蚀作用的液膜。
温度接近于烟气温度的过热器支吊架元件也遭受到钒的强烈腐蚀。
2.5防止高温腐蚀的措施锅炉烟气侧的高温腐蚀主要可以分为两大类，一类是硫腐蚀，另一类是钒腐蚀2.5.1硫腐蚀包括硫酸盐腐蚀和硫化物腐蚀。
为了防止水冷壁的高温腐蚀，必须采取措施抑制腐蚀物质的产生，或者防止腐蚀条件的形成。
具体的技术措施有：①改善燃烧条件，过剩空气系数不宜过小，防止火焰直接接触管壁。
②控制管壁温度，防止管内结垢和炉膛水冷壁受热面热负荷局部过高。
③引入空气，使炉膛贴壁处有一层扭送化性气膜，以便冲淡烟气中的三氧化硫浓度，并且使结积层中分解出来的三氧化硫向外扩散而不向内扩散。
④采用渗铝管作水冷壁。
因为渗铝管表面生成三氧化二铝保护膜，这层保护膜具有抗高温硫腐蚀的作用。
为防止过热器和再热器的高温腐蚀，可以采取措施控制管壁温度，使复合硫酸盐不呈熔化状态。
目前，国内外主要采用的办法是，限制过热蒸汽参数。
对超高压和亚临界压力机组，趋向于把蒸汽温度定为540度。
在设计布置过热器时，应注意蒸汽出口段不要布置在烟温过高的部位。
也可以采用镁、铝等氧化物添加剂，提高结垢物的熔点。
引外，还可以采用各种实用的耐蚀合金材料。
2.5.2防止钒腐蚀的技术措施锅炉燃用含钒、钠较高的油时，在过热器和再热器的管壁上，可能出现五氧化二钒含量较高的高温积灰，它可以腐蚀受热面的金属，这种腐蚀称为钒腐蚀。
为了防止钒腐蚀，应当采取的措施有：①采用低氧燃烧技术，低氧燃烧可以降低烟气中的氧浓度，防止金属的氧化和钒生成五氧化二钒。
②控制管壁温度，使它低于开始出现高温腐蚀的温度，因此，应控制过热蒸汽温度，以不超过540度为宜，应将易受钒腐蚀的部件尽可能布置在低温区。
③加添加剂，比如喷加白云石，可以使高铬钢过热器管的腐蚀速度降低1/2或1/3，其缺点是受热面可能堵灰。
④采取措施进行燃料处理，以除掉硫钒等有害物质。
3低温积灰和低温腐蚀3.1积灰产生的原因：当带灰的烟气流经各个受热面时，部分灰粒会沉积到受热面上而形成积灰，这是锅炉中常见的现象。
3.1.2积灰的危害：积灰会影响传热和烟气的流通，尤其是通道截面较小的对流受热面，严重的积灰还会堵塞烟气通道，以致降低锅炉出力甚至被迫停炉。
3.1.3积灰的形式：在烟温低于600—700 的尾部受热面上的积灰，大多是松散的积灰。
这是因为烟气中碱金属盐蒸汽的凝结已结束，在受热面管子外表面不再会有坚实的沉积层。
这时的积灰可能有两种不同的情况：一是由于气流扰动使烟气中携带的一些灰粒沉积到受热面上，形成松散积灰层；另一种是由于烟气中酸蒸汽和水蒸气在低温金属壁面上凝结，将灰粒粘聚而成的积灰。
3.1.4积灰的机理：烟气中的灰粒是一种宽筛分组成，但大都小于200µm，其中多数为10~30µm。
当含灰气流横向冲刷管束时，管子背风面产生旋涡运动。
较大的灰气流由于惯性大，不会被卷进去。
进入旋涡并沉积在管子背风面上的大都是小于30µm 的灰粒子。
灰粒子之所以粘附到管壁表面，是由于金属表面层原子的不饱和引力场所引起的。
灰粒越小相对表面积越大，当它与表壁接触时，就能很容易地被吸附到金属表面上。
但灰中极微小的无惯性组分，可以沿气流的流线运动，在受热面上沉积的可能性也不大。
事实证明，沉积在受热面上的主要是10~30µm的灰粒。
对流受热面上的积灰，主要集中在管子的背风面，而迎风面较少。
这是因为管子的正面部分从一开始就受到大灰粒的打击，因此只有在烟速很低或飞灰中缺乏大颗粒时才出现积灰。
而在管子的侧面，由于受到飞灰的强烈磨损，即使在很低的烟气速度下也不会有灰沉积。
灰粒在受热面的沉积，最初增加很迅速，但很快达到动平衡状态。
这时，一方面仍有细灰沉积，另一方面烟气流中的大灰粒又把沉积到受热面上的细灰粒剥落下来。
达到积聚的灰和被大颗粒冲刷掉的灰相平衡时，就处于动平衡状态，积灰就不会再增加了。
只有当外界条件改变，如烟气速度变化时，才会改变积灰情况，一直到建立新的动平衡为止。
3.1.5影响积灰的因素：3.1.5.1受热面上松散灰的积聚情况与烟气速度有关。
随着烟气速度的增大，管子背风面积灰逐渐减少，而迎风面甚至可能没有积灰，如图所示。
这是因为在错列管束中气流的扰动随烟速升高而加剧。
气流速度升高时，松散气流将被吹走。
错列管束管子纵向节距越小，气流扰动越大，气流冲刷管子背风面的作用越强，管子的积灰也就越小。