余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施(一)

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锅炉受热面的积灰、低温腐蚀及吹灰

锅炉受热面的积灰、低温腐蚀及吹灰
锅炉受热面的积灰和吹灰
锅炉受热面的积灰概述
锅炉受热面上积灰是常见的现象。由于灰的导热系 数小,因此积灰使热阻增加,热交换恶化,以致排烟 温度升高,锅炉效率降低。积灰严重而形成堵灰时, 会增加烟道阻力,使锅炉出力降低。甚至被迫停炉清 理。
广义地说锅炉积灰,包括炉膛受热面的结渣、高温 对流过热器上的高温粘结灰,低温空气预热器上的低 温粘结灰和对流受热而上积聚的松灰等。
一、积灰的机理
松灰的积聚情况,随着烟速不同而不同。 通常情况下,积灰主要积在背风面,迎风面 很少,并且,烟速越高,积灰越少,迎风面 甚至没有。灰粒是依靠分子引力或静电引力 吸附在管壁上的,而管子的背风面由于有旋 涡区,因而能使细灰积聚下来。
二、影响积灰的因素 l、烟气流速。 积灰程度与烟气流速有很大的关系。烟速越高,灰粒的冲刷作 用越大,因而背风面积灰越少,迎风面的积灰更少甚至没有。如 烟速小于2.5~3m/s时,迎风面也有较多的积灰,当烟速大于8~ 1Om/s时,迎风面不沉积灰粒。 2、飞灰颗粒度 如果粗灰多,则冲刷作用大而积灰轻。如果细灰多,则冲刷作 用小而积灰较多。 3、管束的结构特性 错列布置的管束迎风面受冲刷,背风面受冲刷也较充分,故积 灰比较轻。顺列布置的管束背风面受冲刷少,从第二排起,管子 迎风面也不受正面冲刷,因此积灰较严重。如果减小纵向管间节 距,对错列管束来说,由于背风面冲刷更强烈,所以积灰减轻; 对顺列管束来说,相邻管子的积灰更容易搭积在一起,而形成更 严重的积灰。减小管子直径,飞灰冲击机率加大,因而积灰减轻 。
电动疏水阀根据温度信号控制管路疏水的启动和 维持正常运行时的管道疏水。
辅助汽源站仅在锅炉启动时使用启动锅炉来的蒸 汽供空气预热器吹灰器进行吹灰。
五、蒸汽吹灰注意事项
1.锅炉正常运行时,应定期对受热面进行吹灰。 2.发现吹灰器报警时,应及时到就地检查确认吹灰 器运行状态,发现异常及时处理。 3.吹灰中断时,应及时到就地检查相关吹灰器,确 认无异常或异常消除后,才能继续吹灰。 4.吹灰结束后,应及时到就地检查吹灰器是否正常 退出。 5.锅炉运行时,吹灰器严禁在无蒸汽情况下伸入炉 内。 6.运行中应加强监视和就地检查,发现吹灰器没有 完全退出时,应及时将吹灰器摇至退出位置,吹灰 器退出之前不能中断蒸汽,防止吹灰枪被烧坏。

锅炉受热面结垢与腐蚀的成因及防止

锅炉受热面结垢与腐蚀的成因及防止

锅炉受热面结垢与腐蚀的成因及防止在工业锅护的维护和检修中锅炉受热面的结垢与腐蚀问题,是常见的维修重点,锅内受热元件的结垢腐蚀导致传热性能变差,温差增大,水垢的导热系数仅为钢材导热系数的1/10 ,也就是说若有1mm勺水垢附着在金属壁上,其热阻相当于钢管加厚了几毫米甚至更多,燃煤消耗量增大10%以上,锅炉出力就会降低,由此引起锅炉水冷壁管及其它受热件勺过热,导致管子鼓包,穿孔和发生爆管事故。

此类故障造成运行安全隐患,使日常运行维护检修成本加大,应引起锅炉使用管理单位勺高度重视,操作人员要了解学会预防勺方法及应对措施。

本文就锅炉受热面水垢与腐蚀勺成因及防止方法,对锅炉安全运行管理讨论如下。

1锅炉受热面勺结垢水垢勺生成过程是在受热面和炉水之间,在强烈热交换过程中进行勺。

带有杂质勺给水在进入锅炉受热时,水中勺重碳酸盐类会受热分解,生成难溶勺沉淀物,水中菲碳酸盐类勺溶解度是随炉温升高而逐渐下降勺,当达到饱和浓度后,这种盐类便沉淀析出。

当水在锅炉不断蒸发,浓缩,使盐类浓度超过饱和浓度后,一些盐类也从水中析出,形成结晶沉淀物质,结晶可以以壁面粗糙点为核心形成在受热面壁上,在金属表面上形成坚硬而致密沉淀物,称为水垢。

水垢的组成和性质形态与水质成分,受热面温度及锅水的循环状态,pH 值等因素有很大关系,组成十分复杂,常见的几种水垢的组成及性质如下。

1.1 钙,镁水垢钙,镁水垢主要成分为钙镁盐类,有时可达90%以上,按其化学成分有以下四种。

(1)碳酸盐水垢,是最常见的水垢,以CaC03为主,此类水垢通常在锅水未沸腾处形成,极易在给水管道中非沸腾式省煤器中形成。

(2)硫酸盐水垢,主要成分为CaO和S02,化合物形态为CaSO4和CaSO4 2H2O等,此种水垢坚硬,致密,常沉淀在温度高,蒸发率达的受热面上,如锅炉的水冷壁管和对流管束。

(3)硅酸盐水垢,以硅酸铝和硅酸镁形成,化合物形态为CaSIO3和SCaO 5SiO2 - H2O等,这种水垢最硬,导热性差,危害也最大,通常在锅炉热负荷高的沸腾管形成(中高压蒸汽锅炉)。

锅炉高温腐蚀及其预防措施

锅炉高温腐蚀及其预防措施

锅炉高温腐蚀及其预防措施目录1. 前言 (1)2. 高温腐蚀的主要原因 (2)2.1. 燃烧不良和火焰冲刷 (2)2.2. 燃料和积灰沉积物中的腐蚀成分 (2)2.3. 还原性气氛 (3)3. 腐蚀类型 (3)3.1. 调整燃烧并控制煤粉细度 (3)3.2. 控制燃料中的硫和氯含量 (4)3.3. 合理的配风及强化炉内的湍流混合 (4)3.4. 避免出现受热面超温 (4)3.5. 改善受热面状况 (4)36 采用低氧燃烧技术组 (5)4. 低氧燃烧的影响 (5)4.1. 什么是低氧燃烧?低氧燃烧有何优点? (5)4.2. 锅炉低氧燃烧的优点和缺点 (6)4.2.1. 利: (6)4.2.2. 弊: (6)4.3. 低氧量控制对N0χ排放的影响 (6)4.4. 低氧量控制对锅炉运行经济性的影响 (7)4.5. 低氧量控制对锅炉燃烧稳定性的影响 (7)4.6. 低氧量控制对锅炉高温腐蚀和结渣的影响 (7)5. 结束语 (8)1.前言锅炉的高温腐蚀主要发生在燃用高硫煤的锅炉水冷壁管和过热器管束上。

锅炉运行时在烟温大于700℃的区域内,在高温高压条件下受热面与含有高硫的腐蚀性燃料和高温烟气接触极易发生高温腐蚀。

高压锅炉水冷壁管的硫腐蚀主要是由于煤粉中的黄铁矿(FeS2)燃烧受热分解出自由的硫原子,产生腐蚀。

通常高压锅炉水冷壁管向火侧的正面腐蚀最快,减薄得最多若发生爆管都在管子的正面爆开管子的侧面减薄得较少,而管子背火侧几乎不减薄,这种腐蚀给锅炉水冷壁管造成很大威胁,严重时,往往几个月就得更换部分管段给锅炉的安全经济运行带来很大危害。

而锅炉过热器管的高温腐蚀主要是由于液态的灰黏结在过热器管壁上而引| 起腐蚀。

2.高温腐蚀的主要原因2.1.燃烧不良和火焰冲刷持续燃烧不良和脉动火焰冲击炉墙时,导致燃烧不完全,在燃烧器区域附近的火焰中心处,当未燃尽的焰流冲刷水冷壁管时,由于煤粉具有一定的棱角,煤粉对管壁有很大的磨损作用,这种磨损将加速水冷壁保护层的破坏,在管壁的外露区段,磨损破坏了由腐蚀产物形成的不太坚固的保护膜,烟气介质便急剧地与纯金属发生反应,这种腐蚀和磨损相结合的过程,大大加剧了金属管子的损害过程。

余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施

余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施

余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施姓名:XXX部门:XXX日期:XXX余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施余热锅炉是余热回收的主要手段之一,其特点为热负荷不稳定、烟气中含尘量大、烟气有腐蚀性。

下面,简述积灰和腐蚀形成的机理,以及积灰和腐蚀的防范。

1.积灰形成的机理余热锅炉受热面上的积灰一般可分为松散性、粘附性和粘结性三种。

(1)松散性的积灰。

由于分子引力和静电引力的作用而形成,主要发生在低温区的锅炉受热面上,一般是小于200mm的微小颗粒,大部分是10~50μm。

它往往在管子背部形成,只有在烟速很小或烟尘颗粒很细时才会在管子的正面形成。

这种积灰会大大恶化传热效果,但很容易用机械清灰法除掉。

(2)粘附性的积灰。

主要是在烟尘中含有较多低熔点金属元素的情况下形成,这些金属元素的氧化物或硫化物,在高温烟气中大都呈气态,烟温降低时即形成凝结物,变成粘附性较强的物质。

它对管子表面附着力很强,易积成封闭性的灰环,如不施加外力一般不会自行脱落。

但因质地较松软,即使积灰厚度增加也不会结成硬壳,通过振打吹扫即可清除。

(3)粘结性的积灰。

产生在高温区和“过渡温区”。

当烟气对管子横向冲刷时,主要在管子的正面形成,会引起烟气阻力迅速增加,直到烟道完全堵塞被迫停炉为止。

粘结性积灰是烟尘颗粒呈熔融状态或呈粘性状态所引起的,也可能是活性固体颗粒与烟气中某些成分起化学反应,在积灰的沉积层上发生了二次物理化学过程而形成。

这种积灰危害第 2 页共 5 页很大,需要认真研究并加以处理。

2.腐蚀形成的机理余热锅炉的腐蚀一般分为低温腐蚀和高温腐蚀。

低温腐蚀的特点是均匀性腐蚀,它使管壁厚度逐渐减薄以至破裂;高温腐蚀的特点是局部溃疡性腐蚀,它使管子因管壁穿孔而破坏。

(1)低温腐蚀。

当进入余热锅炉的烟气中含有较多二氧化硫时,其中一部分会进一步转化为三氧化硫,并与烟气中水蒸汽结合而生成硫酸。

当锅炉受热面壁温低于所生成的硫酸露点时,硫酸就在管壁上凝结而产生腐蚀,称为低温腐蚀。

运行中如何防止低温受热面的积灰和腐蚀

运行中如何防止低温受热面的积灰和腐蚀

运行中如何防止低温受热面的积灰和腐蚀一、前言锅炉低温受热面的积灰和腐蚀,是制约锅炉安全稳定运行的一个不可忽视的重要因素。

受热面的积灰和腐蚀是无法完全避免的,我们只能设法减轻。

降低低温腐蚀速度是减轻低温腐蚀、延长设备使用寿命的关键所在。

寻找影响低温腐蚀速度的因素。

是控制低温腐蚀的基本出发点。

而低温腐蚀又是如何产生的呢?这是控制腐蚀实质性的问题。

只明明确了低温腐蚀的机理、影响因素,才能从运行调整方面采取有针对性的措施,防止和控制低温腐蚀的速度,达到延长低温受热面使用寿命的目的。

二、受热面低温积灰腐蚀的机理锅炉的低温腐蚀是要是发生在空气预热器、省煤器、烟道、引风机、炉墙护板、吊架、烟囱等处。

我们使用的燃烧粉锅炉,由于煤中含有硫份,燃烧后会生成SO2,其中一部分遇烟气中的剩余氧份又转化为SO3,它能提高酸的露点温度,在低于露点温度的金属表面上与烟气中的水蒸汽结合形成硫酸溶液。

由于硫酸溶液不仅与金属受热面产生化学反应,而且也于碱性灰(灰中的碱金属和CaO等)反应,因而导致金属腐蚀和沾污。

造成低温受热面的腐蚀和积灰。

通过分析明确了低温受热面积灰腐蚀的机理后,从运行角度探讨影响低温受热面积腐蚀的因素。

三、影响低温受热面积灰腐蚀运行方面的因素1.锅炉的燃烧方式。

我们知道燃烧方式的改变会改变炉膛内的燃烧温度,有资料表明:炉膛燃烧温度的变化对SO3的生成及露点温度有一定的影响。

一般认为火焰温度越设置则SO3的转化率越高,露点温度相应增高一些。

但由于悬浮燃烧的锅炉(我们厂)燃烧生成的碱性习灰对SO3有较强的吸附能力,因此烟气中的SO3含量及露点温度又有一定的降低。

所以应控制炉膛燃烧温度不宜过高,降低SO3的转化率。

2.烟气中的含氧量。

烟气中的含氧量越高则积灰速度越大,这是因为烟气中的含氧量越大说明炉膛中的过剩空气量越大,由于炉膛过剩空气量的增大,一方面炉膛出口产生还原性气体NO,它的产生使炉膛出口灰的熔点降低,加剧了积灰结焦。

余热锅炉低温腐蚀分析及防护措施

余热锅炉低温腐蚀分析及防护措施

余热锅炉低温腐蚀分析及防护措施【摘要】本文就余热锅炉尾部烟气受热面的硫化物与水蒸气结合形成的硫酸蒸气在金属壁面温度低于硫酸蒸气的凝结点即酸露点最大凝结温度即金属壁面冷端平均壁温。

在其表面形成液态硫酸(结露)而发生腐蚀。

就其腐蚀机理原因进行分析,并提出防护措施。

【关键词】低温腐蚀最大凝结温度冷端平均壁温腐蚀速率烟气露点温度1 关于腐蚀机理的分析余热烟气中的SO3生成机理极其复杂,主要是由于离子氧的作用:CO+O2=CO2+OH+O2=OH+O离子氧很活泼,容易将SO2转换成SO3,另外O2、CO2及金属氧化物在炉膛内高温辐射下其中一部分也会分解出离子,使SO2转换为SO3。

当压力一定时,SO2转换成SO3的平行曲线如下图:图1?SO2转换成SO3的平行曲线图上图中可以看出:低温时对SO3的转化有利,在85°以上的高温,SO3几乎不产生,在相同温度时,压力升高,SO3也会增加。

在余热烟气中,在催化剂的作用下,烟气中的SO2有一部份也会转化成SO3。

常见的催化剂Fe2O3、AL2O3、SIO2烟尘等,在催化剂作用下,温度在500°-800°时,当余热锅炉的积灰表面温度随积灰厚度的增加而上升,一般对SO2、SO3转化率为6%-10%,SO3与烟气中的水蒸气形成酸雾(硫酸蒸气),严重腐蚀受热面,此时如果管壁温度低于一定温度,硫酸会管壁上产生凝结,此时的数值称为硫酸的酸露点温度,硫酸蒸气的酸露点温度取决于烟气中SO3和水蒸气含量。

如图2:按理论计算烟气中的水蒸气露点较低通常在30℃-70℃而金属壁温高于水露点。

因此,烟气中的水蒸气不会在金属壁表面凝结,即使在低温段出现凝结,会产生受热面比较缓慢的氧腐蚀,但当烟气中含有SO3时,大大提高了酸露点温度,在本案中烟气中含有少量的SO3,酸露点在120℃-150℃左右,由此上分析可知,凝结在金属受热面上的硫酸,不仅使金属发生腐蚀还会粘附烟气中的飞灰,并产生一系列复杂物理-化学反应。

余热锅炉的腐蚀机理与防范措施

余热锅炉的腐蚀机理与防范措施
本。
为 F + e0 e F 3 。其 组 织 比 较 细 密 ,
1 腐蚀 形成 的 机 理
起 保 护 层 作 用 ; 当温度 高 于 5 0 7 %
时 .氧 化 层 变 为 j 层 : 内层 氧 化
余 热 锅 炉 的 腐 蚀 一 般 分 为 低 铁 继 续 存 在 且 会 逐 渐 增 厚 ,变 成 温 腐 蚀 和 高 温腐 蚀 。低 温 腐 蚀 的 疏 松 的 片 状 物 ,层 层 剥 落 而 产 生 特 点 是 均 匀 性 的 腐 蚀 。 它使 管 壁 严 重 的腐 蚀 。F 23 0 ~ 0 ℃温 eO 在6 0 7 0 厚 度 逐 渐 减 薄 以 至 破 裂 。高 温 腐 度 下 ,起 着 催 化 剂 的 作 用 ,可 加 蚀 的特点 是局 部 性 、溃 疡 性腐 蚀 。 速 S : O 的 转 化 。在 受 热 面 有 O 向S 它 使 管子 因管 壁穿孑 而 破坏 。 L

其 排放 的 尾气 中大 都 含有 S : O 与 S O ,同 时 还 含 有V2 0 、硫 酸 盐 络 合 物 等 。这 些 都 是 产 生 腐 蚀 的 主
要 根 源 。此 外 ,石 化 、轻 工 的工
步转 化 成S O ,并 与 烟 气 中 的水
S +02-S02 -+ 2 O2 -+ 03 S +02-2S
接 排 放 方 式 ,既 浪 费 能 源 ,又 污
此 ,防止 尾 气 中 腐 蚀 成 份 对 余 热 高 温情 况 下 被 氧 化 腐 蚀 。 当温 度 锅 炉 受 热 面管 子 的 腐 蚀 问题 ,是 在 5 0 以 下 时 , 氧 化 层 为 两 层 : 7% 使 余 热 锅 炉得 以 生 存 和 发 展 的 根 外 层 外 F 2 内 层 F O往 往 分 解 eO , e

锅炉的结焦、积灰和腐蚀及防止措施

锅炉的结焦、积灰和腐蚀及防止措施

锅炉的结焦、积灰和腐蚀及防止措施锅炉的结焦、积灰和腐蚀及防止措施作者: 韩峰单位: 包头第二热电厂一、锅炉的结焦1.结焦形成的原因。

(1)燃烧时供应的空气量不足或空气混合不充分,燃烧达不到完全燃烧,容易产生一氧化碳,因而使灰熔点大大降低。

(2)火焰偏斜。

由于燃烧调整不当或燃烧器的缺陷常会引起火焰偏斜,使最高温的火焰中心转移到炉墙近处,使水冷壁严重结焦。

(3)锅炉超负荷运行。

锅炉不合理地超负荷运行时,由于炉膛内热负荷过大,炉温升高,容易造成结焦。

(4)吹灰、除焦不及时。

运行中受热面上积聚一些飞灰是难免的,如果不及时清除,积灰后受热面变得粗糙,当有粘性的灰碰上去时很容易在上面形成结焦,刚开始由于形成结焦的壁面温度较低,焦质疏松容易清除,但如果不及时打焦,结焦将自动加剧,结焦量加大,而且越来越紧密,以致于很难去除。

2.结焦的危害。

(1)降低了锅炉效率。

当受热面上结焦时,传热量减少(因为传热系数大大降低),导致排烟温度升高,增加了排烟热损失,使锅炉的热效率降低,从而降低了整个发电机组的经济性。

(2)降低了锅炉出力。

水冷壁上结焦会直接影响锅炉出力,另外,烟气温度升高使过热汽温升高,为了保持额定的主汽温度,往往被迫降低锅炉出力。

(3)造成事故。

3.预防结焦的运行措施。

(1)堵塞漏风。

漏风量过大会促进结焦,如炉底漏风会使炉膛出口处。

结焦,空气预热器漏风,会使炉内空气量不足,也会导致结焦。

(2)合理调整燃烧,使炉内火焰分布均匀。

(3)保持合适的空气量。

空气量过大,炉膛出口烟温可能升高。

空气量过小,导致燃料不完全燃烧出现还原性气体,这些都会导致结焦,因而要控制好氧量值,保持合适的过剩空气系数。

(4)保持合适的煤粉过粗,会使火焰拉长,炉膛出口处容易结焦,同时,粗粉落入冷灰斗,在一定条件下会形成再燃烧,造成冷灰斗结焦,但煤粉过细则容易发自燃或爆炸,且制粉电耗也相应增加。

(5)发现积灰成结焦应及时吹灰或清除,运行中,应根据仪表指示和实际观察来判断是否是结焦现象。

余热锅炉的腐蚀与预防措施

余热锅炉的腐蚀与预防措施

余热锅炉的腐蚀与预防措施摘要:近年来,随着大幅度上涨的各种能源的价格,同时也为了响应国家的可持续发展战略,更是为了有效提升企业的热效率,达到节约资源的目的,部分热电企业等均投入并使用了“余热锅炉”以利用燃气轮机所产生的余热。

在设计和应用上,我国的余热锅炉已经步入成熟阶段,使用过程中常常发生余热锅炉腐蚀的情况,严重影响生产运行,甚至造成重大事故,为此,需要对余热锅炉的腐蚀问题进行探索,针对产生的原因提出有效的预防措施。

关键词:余热锅炉; 腐蚀; 预防措施1 研究背景及研究对象我公司采用V94.2(SGT5-2000E)型燃气蒸汽联合循环热电联产机组,余热锅炉为DG233.99/7.95/57.4/0.63-M106,双压(高压主要为蒸汽,低压为汽轮机低压再充电蒸汽),无补燃,卧式,自然循环露天布局的热锅炉;V94.2燃气轮机采用单气缸,单轴,轴向排气结构。

转子由端齿结构传扭,拉杆空心轴,可调节进口导叶。

汽轮机型号为LZCC81-7.65/2.3/1.3/0.6联合循环汽轮机,次高压、单缸、双压、无回热、抽汽凝汽式。

在联合循环电站里面,对燃气轮机所产生的余热进一步利用,以其生成的蒸汽为动力,推动蒸汽循环的发电换热的设备,叫做“余热锅炉”。

为了尽量吸收余热,避免更大热损失,因此在“余热锅炉”的中大量使用了螺旋鳍片管增加受热面积强化管子传热,布置了采用对流换热器,余热锅炉传热设备是汽水系统与燃机排气换热,这种特点使得余热锅炉(在利用螺旋鳍片管受热强化管子传热的时候,不仅对于传热系数进行了强化,更是在传热面积上做到了一定程度的增加。

对于使用对燃气轮机的企业来说,虽然“余热锅炉”的高造价,以及复杂的汽水系统,但是与燃气轮机相比,应用“余热锅炉”后,对燃气轮机的余热进行了充分的利用,其结果是有效提升了企业的热效率。

2 余热锅炉的结构和特点在设计“余热锅炉”的烟道时,通常采取的是“L型”或者“W型”,这种设计在结构上外置锅筒,在余炉中对称布置各受热面。

锅炉低温面的腐蚀_积灰形成机理及防止

锅炉低温面的腐蚀_积灰形成机理及防止

锅炉低温面的腐蚀、积灰形成机理及防止李许年(青海石油管理局格尔木炼油厂,青海格尔木 800610)摘要 文中分析了锅炉低温受热面产生腐蚀与积灰形成的机理,提出了一些相应的改进措施。

关键词 锅炉 低温受热面 腐蚀 积灰中图分类号:T Q050.9 文献标识码:A为了避开烟气的低温腐蚀,工业锅炉的排烟温度一般大于180℃,但为了提高锅炉的热效率,在其尾部安装空气预热器以回收尾气余热。

在节能降耗的同时,给锅炉的长期稳定运行带来了一些问题,如易腐蚀、易积灰,不仅增加了繁重的检修工作,加大了检修费用,而且原设想的节能目的也难以达到。

我厂动力车间的三台YG 23182/352Y Q 型锅炉,由济南锅炉厂设计制造。

原设计中燃料为30%的催化油浆和70%催化干气混烧,排烟温度为160℃,采用列管式空气预热器回收尾气余热。

1996年,随着油田、气田的开发利用,燃料改为天然气、催化油浆及催化干气兼烧;空气预热器改为热管式;原来环形布置在炉墙内气体燃烧器改为喷枪式。

改造后,由于多方面的原因,运行效果一直不太好,具体表现在空气预热器严重腐蚀和积灰。

1998年底空气预热器因腐蚀、积灰用去几十万元的检修费用。

因此,解决锅炉的低温腐蚀与积灰形成问题便成为当务之急,本文对此进行探讨。

1 锅炉低温受热面腐蚀与积灰形成机理1.1 低温受热面腐蚀机理 当锅炉排烟温度过低,低于烟气的露点温度,烟气中的硫酸蒸气和水蒸气凝结在低温受热面(如空气预热器)上,产生低温受热面的低温露点腐蚀。

这种腐蚀过程中既有化学腐蚀也有电化学腐蚀。

一般燃料中均含有少量的硫,硫燃烧后生成S O 2和S O 3气体,S O 2和S O 3气体不腐蚀金属,但当烟气的温度降到400℃以下时,S O 2和S O 3气体与水蒸气化合成硫酸蒸汽凝结在锅炉尾部的低温受热面上,产生低温露点腐蚀,反应如下:S O 2↑+H 2O +Fe FeS O 3+H 2↑ S O 3↑+H 2O +Fe FeS O 4+H 2↑腐蚀产生的FeS O 4又与烟气中的S O 2、O 2等进一步形成强腐蚀的Fe 2(S O 4)3。

论述余热锅炉低温腐蚀的防护措施

论述余热锅炉低温腐蚀的防护措施

论述余热锅炉低温腐蚀的防护措施所谓余热锅炉,就是指对工业生产过程中的废气、废料以及废液中的余热和可燃物燃烧后的热量进行合理的利用,从而将水加热到一定温度的锅炉。

除此之外,能够对烟囱、烟道余热进行回收利用的燃气锅炉以及燃煤锅炉等也称作是余热锅炉。

余热锅炉在实际应用过程中,极易出现结露和腐蚀现象,对余热锅炉的实际使用性能产生了严重的影响。

在此种情况下,加大力度对余热锅炉低温腐蚀进行分析和研究,具有一定的重要性和必要性。

1 余热锅炉腐蚀机理的分析就余热锅炉的实际情况来看,余热锅炉实际排放的烟气中存在较多的三氧化硫,且其实际生成机理存在一定的复杂性,氧离子具有一定的活泼性,在余热烟气中的作用比较明显。

并且氧气、二氧化碳以及其他的金属氧化物会在余热炉膛内部的高温辐射作用下分解出离子,促进二氧化硫的转化。

在相同温度条件下,压力越高,三氧化硫也会随之增多。

若温度条件高于85度时,几乎不会产生三氧化硫。

因此在低温条件下,对于三氧化硫的转化是非常有利的。

余热锅炉多排放的烟气中,催化器会对烟气产生一定的作用,烟气中的部分二氧化硫会转化为三氧化硫。

从总体情况来看,余热锅炉的表面温度与积灰厚度存在正比例关系,也就是说,余热锅炉表面的积灰厚度越多,余热锅炉的积灰表面温度越高。

三氧化硫与余热锅炉烟气中的水蒸气易形成硫酸蒸汽,会对锅炉受热面产生一定程度的腐蚀,在此种情况下,若管壁温度较低时,管壁上极易出现凝结,硫酸的酸露点温度与烟气中的三氧化硫和水蒸气含量存在着密切的联系。

相关研究资料显示,二氧化硫、三氧化硫按照一定比例进行转化,通常情况下酸露点温度要高于水露点温度,此时三氧化硫与水蒸气含量均在120至140之间。

二氧化硫转化成三氧化硫的必要条件就是余热锅炉所排放烟气中过剩氧的存在。

烟气中的硫酸蒸汽在温度较低的受热面上极易凝结,凝结的硫酸范围浓度逐渐降低,露点逐渐下降,凝结的硫酸浓度对受热面腐蚀速度影响较大,稀硫酸的腐蚀性较强,在低温阶段容易产生低温黏结灰,促使飞灰和冷凝与硫酸溶液共同作用形成水泥状物质,导致低温腐蚀的情况加剧,对于余热锅炉的实际性能的发挥产生不利影响。

余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施

余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施

余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施1. 余热锅炉积灰机理余热锅炉的烟气中含有大量的灰尘,这些灰尘在烟气通过锅炉过程中不断沉积在锅炉内壁、管道和烟道等部位。

如果不能及时清理,这些灰尘会形成灰堆,导致锅炉传热效率下降、阻力增大、燃烧不充分等问题。

在余热锅炉中,还存在一种比灰尘更危害的物质——氧化铁。

氧化铁会随烟气一并进入余热锅炉,在高温环境下发生化学反应,在内壁和管道表面形成铁鳞,常称之为“积灰”。

它们不仅会增加锅炉内外表面的热阻值,导致传热效率下降,而且还会导致锅炉鼓风机动力不足,降低燃烧效率,增加燃煤成本。

2. 余热锅炉腐蚀机理余热锅炉中,烟气会包含着大量的水蒸气和酸性氧化物,如SO2和NO2等。

这些酸性气体会与锅炉内表面的金属氧化物反应,产生酸性物质,如FeSO4、Fe2O3和Fe3O4等。

当这些酸性物质堆积在锅炉内表面,形成一层厚厚的“酸锈”时,便会形成腐蚀问题。

腐蚀会导致锅炉内部金属结构破坏和损伤,最终导致锅炉损坏,影响锅炉性能和寿命。

因此,余热锅炉的腐蚀问题需要引起足够的重视。

3. 余热锅炉积灰和腐蚀的防范措施为了防止余热锅炉积灰和腐蚀问题,需要采取以下措施:3.1 清洗锅炉定期清洗锅炉内部,特别是内壁、管道和烟道等部位。

清洗可以采取化学清洗、水冲洗和高压水冲洗等方法,将锅炉内部积灰和酸锈清除干净,保证余热锅炉的热交换效率和安全性。

3.2 喷吹过热锅炉喷吹过热锅炉是利用高压气体或蒸汽喷向过热锅炉的管束,剥离附着在管束表面的积灰。

这种清洗方法可以有效地降低锅炉内管束的热阻值和氧化铁含量,提高余热锅炉的传热效率。

3.3 选择合适的供气形式余热锅炉的供气方式决定了燃烧效率和烟气中氧化铁的含量。

在选择供气形式时,应该根据锅炉实际情况进行调整。

3.4 积灰在线监测做好积灰在线监测工作,可以及时掌握锅炉内部的积灰情况,为清洗工作提供参考依据。

4. 结论余热锅炉积灰和腐蚀是影响锅炉性能和寿命的常见问题。

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

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。

碳素烟气余热锅炉的低温腐蚀及其预防措施

碳素烟气余热锅炉的低温腐蚀及其预防措施

碳素烟气余热锅炉的低温腐蚀及其预防措施1、烟气露点:燃料中的硫燃烧后,生成SO2及少量的SO3,另外,在高温或有原子氧的情况下,SO2 也可氧化一部分SO3,即SO2 [O]→SO3。

S O3与烟气中的水蒸气形成酸雾(蒸汽),酸雾凝结时的温度,称为烟气露点tid。

烟气露点远高于烟气中水蒸汽的露点。

其数值可用仪器测出。

也可根据燃料的热值、灰分、硫份计算求得。

2、影响烟气露点的因素1)燃料的含硫量高,烟气露点越高。

烟气中的SO3是影响露点的主要因素。

蒸汽的浓度达10%时,露点高达190℃。

2)烟气中水蒸汽分压力高,即水蒸气含量越高,露点越高。

3)过量空气系数越大,则SO2转化为SO3的越多,烟气露点越高。

4)烟气中飞灰多时,由于灰粒的活性作用能吸收一部分SO3,故能使烟气的露点显著降低。

燃油锅炉的烟气中灰分少,所以对蒸汽吸附能力弱,所以即使硫分相同,燃油锅炉的露点明显高于燃煤锅炉,燃油锅炉的尾部受热面的低温腐蚀比燃煤锅炉严重的多。

3、烟气露点对余热锅炉的影响导热油炉一般不用考虑,因为壁温较高。

1)露点腐蚀(低温腐蚀)当受热面的壁温低于烟气露点时,含有的蒸汽就会在受热面上凝结成含有的液体,对受热面产生严重腐蚀。

由于只有在受热面上结露后才发生这种腐蚀,所以又称露点腐蚀。

因为它是在温度较低的受热面上发生的腐蚀,故又称为低温腐蚀。

影响腐蚀速度的因素有的浓度和壁温。

浓对钢材的腐蚀速度很低,而当浓度为50%左右时对碳钢的腐蚀速度。

对壁温来说,温度高时,化学反应速度较快,腐蚀速度加快。

所以由于各个低温部位浓度和壁温不同,腐蚀速度是有差别的。

举例:图片3、4:内蒙碳素省煤器泄露;天津碳素余热锅炉省煤器泄漏2)积灰当壁面温度低于露点温度时,烟气中的SO2、SO3遇水形成的亚、,会吸附烟气中的灰尘,形成难以清除的黄垢,堵塞尾部受热面(省煤器、空预器)的通道,不但增加流动阻力,还影响传热。

3)锅炉热效率降低烟气露点温度越高,为避免低温腐蚀,排烟温度就设计的越高,这样排烟热损失就越大,锅炉热效率就越低。

余热锅炉低温腐蚀及防护措施

余热锅炉低温腐蚀及防护措施

余热锅炉低温腐蚀及防护措施发布时间:2022-05-26T03:35:42.322Z 来源:《福光技术》2022年11期作者:张向阳[导读] 对于余热锅炉,主要指科学利用可燃物燃烧余热、废液余热以及工业生产活动中废料、废气,进而促使水体温度达到一定数值的锅炉。

天津华电南疆热电有限公司天津滨海新区 300450摘要:在工业生产活动中,为了提高节能增效质量,开始积极应用余热锅炉,借助工业生产活动中废热开展发电与供暖,实现能源回收利用,但是在具体应用过程中还应该注重相关质量问题。

对此,本文介绍腐蚀机理,并提出几点防护策略,希望能够为相关单位与人员提供参考。

关键词:余热锅炉;腐蚀现象;防护措施前言:对于余热锅炉,主要指科学利用可燃物燃烧余热、废液余热以及工业生产活动中废料、废气,进而促使水体温度达到一定数值的锅炉。

同时,可以回收利用烟道、烟囱余热的燃煤锅炉与燃气锅炉同样为余热锅炉。

在具体应用余热锅炉时,极易发生腐蚀以及结露现象,严重影响锅炉使用性能。

所以,积极分析、研究余热锅炉的腐蚀现象,具有重要意义[1]。

1 腐蚀机理低温条件下,二氧化硫会转化为三氧化硫,若是温度超出85℃,则基本上不会形成三氧化硫,基于温度相同条件下,在压力增加过程中,三氧化硫含量同样会增加。

对于余热烟气来讲,通过催化剂作用,烟气二氧化硫同样会进行三氧化硫转化。

温度在500—800℃条件下,锅炉积灰厚度提高过程中其表面温度也会增加,二氧化硫与三氧化硫之间转化率可以达到8%以上,水蒸气和三氧化硫之间就会酸雾问题,对受热面造成严重腐蚀,若是管壁温度减少到一定温度后,则管壁上会出现硫酸凝结问题,此时数值就是酸露点的问题,烟气水蒸气、三氧化硫含量是酸露点温度重要影响因素[2]。

锅炉出口低温段的最低温度在79℃—81℃范围内,二氧化硫与三氧化硫转换的基本条件就是烟气中氧元素含量。

过剩空气系数在1.1以内,含氧量在2%以内,则露点温度会快速降低,在烟气中二氧化硫含量在1000—2000ppm范围内,则可以形成30ppm三氧化硫,形成大量硫酸,硫酸蒸汽的凝结主要受到硫酸蒸汽受热面温度与露点温度影响。

简述余热锅炉腐蚀与积灰的防止措施

简述余热锅炉腐蚀与积灰的防止措施

简述余热锅炉腐蚀与积灰的防止措施余热锅炉作为回收工业高温余热的主要设备,目前已经广泛应用于化工、石油、冶金、建材、轻工、电力以及机械等部门,并在能源节约方面取得了一定的成效,但是由于我国对余热回收利用的认识起步比较晚,因此在技术设备方面相对落后。

在余热锅炉的设计与运行中主要出现腐蚀和积灰等问题,增加了检修的费用与工作量,也不能够达到预期的节能目标,因此针对余热锅炉运行中出现的腐蚀与积灰问题并提出相应的防止措施是目前的当务之急。

1 腐蚀产生的机理通常余热锅炉腐蚀主要分为低温腐蚀和高温腐蚀。

所谓的低温腐蚀是指进入锅炉中含有的二氧化硫转化为三氧化硫与水结合生成硫酸,当锅炉受热面低于硫酸露点,进而导致硫酸凝结在管壁上与金属管壁发生化学反应及电反应导致腐蚀,形成溃疡状表面甚至穿孔。

其中燃料的含硫量、过剩空气系数、受热面的壁温、锅炉受热面的催化作用、燃烧温度等是低温腐蚀的主要影响因素。

所谓的高温腐蚀是指余热锅炉的受热面壁温高于硫酸露点且烟气的温度达到500℃时所发生的腐蚀。

这种腐蚀主要出现在过热器、省煤器、再热器、辐射室的水冷壁管以及金属固定件中,多出现局部的溃疡性腐蚀。

2 积灰产生的机理所谓的积灰是由于温度低于灰的熔点导致灰的沉积,可分为高温积灰与低温积灰两类。

其中低温积灰主要发生在锅炉的尾部及温度低于酸露点的管壁。

由于尾部低温区面积大、燃烧的灰分增加,加上进风口的温度偏低导致的燃烧不完全、锅炉受热面布置不平衡、吹灰设备不完善等原因导致积灰的形成;低温积灰形成的主要是松散型积灰。

高温腐蚀主要产生粘附性积灰与粘结性积灰。

其中粘附性积灰主要是由于高温烟气中含有的低熔点金属元素在烟温降低时产生凝结物,形成封闭性灰环。

粘结性积灰是在高温区向过渡温度区转变时,由于烟气对管子进行横向冲刷,在管子正面形成熔融状积灰导致烟管道被堵塞。

余热锅炉的腐蚀与积灰在余热锅炉的运行中会同时进行,互为因果关系并相互影响,在运行的过程中会加剧损坏。

锅炉受热面的积灰、低温腐蚀及吹灰

锅炉受热面的积灰、低温腐蚀及吹灰

三、减轻积灰的方法 1、定期吹灰:对锅炉受热面按不同部位装设合适 的吹灰装置,并应坚持定期吹灰的制度。对于错列布 置的管屏,由于采用吹灰器只能吹到前几排,后面管 排的积灰除不掉,因此,可采用钢球除灰。 2、控制烟气流速:提高烟气流速,可以减轻积灰 ,但会加剧磨损。为了使积灰不过分严重,在额定负 荷时,烟气流速不得小于5~6m/s ,一般可以保持 在8~l0m/s 。 3、采用小管径,错列布置。采用小管径、错列布 置,也可减少积灰。
一、积灰的机理
松灰的积聚情况,随着烟速不同而不同。 通常情况下,积灰主要积在背风面,迎风面 很少,并且,烟速越高,积灰越少,迎风面 甚至没有。灰粒是依靠分子引力或静电引力 吸附在管壁上的,而管子的背风面由于有旋 涡区,因而能使细灰积聚下来。
二、影响积灰的因素 l、烟气流速。 积灰程度与烟气流速有很大的关系。烟速越高,灰粒的冲刷作 用越大,因而背风面积灰越少,迎风面的积灰更少甚至没有。如 烟速小于2.5~3m/s时,迎风面也有较多的积灰,当烟速大于8~ 1Om/s时,迎风面不沉积灰粒。 2、飞灰颗粒度 如果粗灰多,则冲刷作用大而积灰轻。如果细灰多,则冲刷作 用小而积灰较多。 3、管束的结构特性 错列布置的管束迎风面受冲刷,背风面受冲刷也较充分,故积 灰比较轻。顺列布置的管束背风面受冲刷少,从第二排起,管子 迎风面也不受正面冲刷,因此积灰较严重。如果减小纵向管间节 距,对错列管束来说,由于背风面冲刷更强烈,所以积灰减轻; 对顺列管束来说,相邻管子的积灰更容易搭积在一起,而形成更 严重的积灰。减小管子直径,飞灰冲击机率加大,因而积灰减轻 。
电动疏水阀根据温度信号控制管路疏水的启动和 维持正常运行时的管道疏水。
辅助汽源站仅在锅炉启动时使用启动锅炉来的蒸 汽供空气预热器吹灰器进行吹灰。

锅炉结垢与腐蚀的成因及防范措施

锅炉结垢与腐蚀的成因及防范措施

锅炉结垢与腐蚀的成因及防范措施【摘要】在锅炉运行中,锅炉的结垢和腐蚀会给锅炉安全运行带来很大影响,所以了解锅炉结垢和腐蚀的成因,尽量去规避这些问题带来的危害是十分必要的。

本文通过分析结垢和腐蚀的危害及产生原因,寻找相应的防范措施,为促进锅炉的安全运行提供了很好的参考。

【关键词】锅炉;结垢;腐蚀;危害;成因;防范措施1.前言锅炉的结垢和腐蚀是锅炉维护和检修中应重点关注的问题,因为结垢和腐蚀会给锅炉带来的各种问题,不仅威胁到锅炉的安全运行,而且大大增加锅炉的维护和检修成本,缩短锅炉的使用寿命。

对于锅炉的结垢和腐蚀问题,我们应深入分析其产生的原因,及时采取有效防范措施,为锅炉的安全、节能、经济运行提供有力保障。

2.锅炉结垢2.1结垢的危害(1)影响传热效果由于水垢的导热系数只有钢材的几十分之一,锅炉受热面结水垢必然造成传热效率降低。

据估算锅炉受热面水垢厚度每增加1mm,传热效率即降低5%以上。

(2)影响安全运行锅炉的受热面温度一般要比炉水的温度高六到十度左右,但是水垢的存在,会使受热面的温度升高,金属过热产生蠕变,从而导致金属鼓包甚至爆破,严重影响锅炉的安全运行。

(3)增加大气污染锅炉受热面结垢必然导致热效率下降,要保证锅炉出力必须加大燃料的用量,燃料特别是煤的用量增加,会增加大气污染,影响空气质量。

(4)破坏水循环受热面特别是水冷壁管、对流管等内部结垢,会影响正常的锅炉水汽循环,造成循环阻滞,破坏正常的水循环。

2.2. 结垢的原因(1)碳酸盐、硫酸盐水垢碳酸盐、硫酸盐水垢形成的原因是由于锅炉给水中存在钙、镁盐类,其重碳酸盐在高温锅水中会转化为碳酸盐,碳酸盐、硫酸盐等溶解度随温度的升高而降低,到一定程度会析出水垢。

碳酸盐水垢,一般是在受热比较不强烈的地方形成的;硫酸盐水垢则一般在高温状态下发生沉淀,常发生在受热比较强烈的受热面上,在锅炉的水冷壁管以及对流管束中很常见。

(2)硅酸盐水垢硅酸盐水垢的化学成分主要是铝、铁的硅酸化合物,其化学结构较为复杂,这种水垢质地最硬,并且导热性非常差,所以其危害最大,一般在锅炉热负荷高的炉管中形成。

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余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施(一)
余热锅炉是余热回收的主要手段之一,其特点为热负荷不稳定、烟气中含尘量大、烟气有腐蚀性。

下面,简述积灰和腐蚀形成的机理,以及积灰和腐蚀的防范。

1.积灰形成的机理
余热锅炉受热面上的积灰一般可分为松散性、粘附性和粘结性三种。

(1)松散性的积灰。

由于分子引力和静电引力的作用而形成,主要发生在低温区的锅炉受热面上,一般是小于200mm的微小颗粒,大部分是10~50μm。

它往往在管子背部形成,只有在烟速很小或烟尘颗粒很细时才会在管子的正面形成。

这种积灰会大大恶化传热效果,但很容易用机械清灰法除掉。

(2)粘附性的积灰。

主要是在烟尘中含有较多低熔点金属元素的情况下形成,这些金属元素的氧化物或硫化物,在高温烟气中大都呈气态,烟温降低时即形成凝结物,变成粘附性较强的物质。

它对管子表面附着力很强,易积成封闭性的灰环,如不施加外力一般不会自行脱落。

但因质地较松软,即使积灰厚度增加也不会结成硬壳,通过振打吹扫即可清除。

(3)粘结性的积灰。

产生在高温区和“过渡温区”。

当烟气对管子横向冲刷时,主要在管子的正面形成,会引起烟气阻力迅速增加,直到烟道完全堵塞被迫停炉为止。

粘结性积灰是烟尘颗粒呈熔融状态或呈粘性状态所引起的,也可能是活性固体颗粒与烟气中某些成分起化学反应,在积灰的沉积层上发生了二次物理化学过程而形成。

这种积灰危害很大,需要认真研究并加以处理。

2.腐蚀形成的机理
余热锅炉的腐蚀一般分为低温腐蚀和高温腐蚀。

低温腐蚀的特点是均匀性腐蚀,它使管壁厚度逐渐减薄以至破裂;高温腐蚀的特点是局部溃疡性腐蚀,它使管子因管壁穿孔而破坏。

(1)低温腐蚀。

当进入余热锅炉的烟气中含有较多二氧化硫时,其中一部分会进一步转化为三氧化硫,并与烟气中水蒸汽结合而生成硫酸。

当锅炉受热面壁温低于所生成的硫酸露点时,硫酸就在管壁上凝结而产生腐蚀,称为低温腐蚀。

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