电厂锅炉空气预热器低温腐蚀及预防措施探讨 刘磊
浅谈锅炉空气预热器腐蚀原因及预防措施
[ 1 】 周 强泰 . 锅 炉原 理 . 中 国 电力 出版 社 , 2 0 0 9年
[ 2 】 林秸. 锅 炉 运行 .中 国电 力 出版 社 , 2 0 0 6年 .
4 6 -
参 考 文 献
经 济效 益 :年计 划检 修 可节 约 休 风 时间 2 0 小时 , 每 年 计 划检 修 4次 , 每 次计 划 休 风 1 6时 ,
改进 后 每次焊 补衬 板 3个 小时王庆 眷 .冶金 通 用机 械 与 冶炼 设 备 .冶 金 工 业 出版 社 ,
形漏 斗 、料罐 下锥 段 和八 角溜 槽 的磨损 情况 , 分 析 出炉 料 直 接 冲击 料 罐 下 锥段 和八 角 溜槽 是 造 成其磨 损 的 主要原 因 。提 出 了对受 料漏 斗 、 叉 形 漏斗、 料罐 、 八 角溜 槽 加 焊 耐磨 板 来 提 高料 罐 使 用 寿命 . 在 应用 中取 得 了较 好 的效果 。移 动受 料
水 钢 科技 S H U I G A N G S C I E N C E& T E C H N O L O G Y
第1 3 3 期
坏, 节约 了大 量 的人 力 和财力 。
5 结 语
4 改 进 效 果
本 文 通过 观察 实 际生 产 中移 动受料 漏 斗 、 叉
水钢 3号 高炉 1 年 来都 在加 焊 耐磨挡 料 板 ,
( 上接 2 4页) 低过剩 空 气量 , 含 氧量 控制在 5 %以
漏风 和排 烟热损 失 。 6 ) 提 高给水 温 度 , 将 给 水温 度控 制在 设计 范 围 1 0 4  ̄ C 左 右 .这样 减少锅 炉 给水对 尾部 烟气 的
下, 这 样 能 降低 S O 的生 成 量 , 相应 的烟 气 露 点 温度 也 就降 低 , 从 而 减少 了空 气预 热 器尾 部腐 蚀 的几 率 。 3 ) 适 当提高 锅炉 的排 烟 温度 , 尽 量达 到锅 炉 设计 排烟 温度 , 这 样就 相 应提 高 了空气 预热 器 壁
空气预热器堵灰及腐蚀的原因及预防措施
空气预热器堵灰及腐蚀的原因及预防措施空气预热器堵灰及腐蚀的原因及预防措施【摘要】回转式空气预热器在运行中常见的问题是堵灰及腐蚀,堵灰及腐蚀严重影响锅炉运行的安全性及经济性。
本文针对我厂#4炉空气预热器在运行中存在的问题,并就其中原因作出简要的分析,提出几点预防建议措施,以供同行参考。
【关键词】空气预热器、堵灰、腐蚀一、概述湛江电力有限公司#4机组装机容量为300MW,汽轮机为东方汽轮机厂制造的亚临界、中间再热、两缸两排汽、凝汽式汽轮机,型号为N300-16.7/537/537/-3(合缸),采用喷嘴调节。
锅炉DG1025/18.2-Ⅱ(5)为东方锅炉厂制造的亚临界压力、中间再热、自然循环单炉膛;全悬吊露天布置、平衡通风、燃煤汽包炉。
锅炉配备两台型号为LAP10320/3883的回转式三分仓容克式空气预热器。
空气预热器还配有固定式碱液冲洗装置和蒸汽、强声波吹灰装置,在送风机的入口装有热风再循环装置。
二、空气预热器运行中存在的主要问题1 空气预热器堵灰运行中,首先发现一次、二次风压有摆动现象,随后摆幅逐渐加大,且呈现周期性变化。
其摆动周期与空气预热器旋转一周的时间恰好吻合,这说明空气预热器有堵塞现象。
这是因为当堵塞部分转到一次风口时,一次风压开始下降;当堵塞部分转到二次风口时,二次风压又开始下降,在堵塞部分转过之后,风量又开始增大。
#4锅炉燃烧较不稳定,空气预热器堵灰时,由于风量的忽大忽小,炉膛负压上下大幅度波动,严重影响锅炉燃烧的稳定性。
2 空气预热器腐蚀空气预热器堵灰及腐蚀是息息相关的。
空气预热器堵灰时,空气预热器受热面由于长期积灰结垢,水蒸汽及SO3容易黏附在灰垢上,加重了空气预热器的腐蚀;而空气预热器腐蚀时,受热面光洁度严重恶化,加重了空气预热器的积灰。
空气预热器堵灰及腐蚀时,运行中表现出空气预热器出口一、二次风温降低,排烟温度升高,锅炉效率降低。
三、空气预热器堵灰及腐蚀的原因分析1 烟气中含有水蒸汽及SO3由于烟气中含有水蒸气,而烟气中水蒸汽的露点(即水露点)一般在30~60℃,在燃料中水份不多的情况下,空气预热器的低温受热面上不会结露。
防止空气预热器低温腐蚀措施
防止空气预热器低温腐蚀措施某发电厂300 MW机组锅炉配备2台回转式空气预热器(以下简称空预器)。
该空预器为三分仓容克式,是一种以逆流方式运行的再生热交换器。
蓄热元件分热段和冷段,热段的波纹板用0.6 mm厚的钢板压制而成,冷段波纹板由1.2 mm厚的低合金耐腐蚀考登钢压制而成,全部蓄热元件分装在24个扇形仓格内,蓄热元件高度自上而下分别为400,800,300,300 mm,冷热段各两层。
因为空预器的运行和维护对机组安全运行至关重要,因而有必要对防止空预器的低温腐蚀进行研究。
1.低温腐蚀的危害回转式空预器安装在锅炉尾部,进入空预器的烟气与空气进行热交换后,温度降低,从冷段蓄热元件流出的烟温约在155℃左右。
因此,在燃用高硫燃料时,可能引起空预器低温腐蚀,造成蓄热元件严重损坏。
同时,由于壁温低而凝结出的液态硫酸会粘结烟气中的灰粒子,造成烟道堵灰,严重时将影响锅炉满负荷运行。
空预器低温腐蚀增加了设备检修维护费用,严重影响锅炉的安全经济运行。
2.低温腐蚀的原因当燃用含硫高的燃料时,燃烧后形成的SO2有一部分会进一步被氧化成SO3,且与烟气中的水蒸汽结合成硫酸蒸汽。
烟气中硫酸蒸汽的凝结温度称为酸露点,它比水露点要高很多。
烟气SO3(或者说硫酸蒸汽)含量愈多,酸露点就愈高,烟气中的酸露点可达140~160℃,甚至更高。
烟气的酸露点与燃料含硫量和单位时间送入炉内的总硫量有关,而后者是随燃料发热量降低而增加的。
显然,燃料中的含硫量较高,发热量较低,燃烧生成的SO2就越多,进而SO3也将增加,致使烟气酸露点升高。
烟气对受热面的低温腐蚀常用酸露点的高低来表示,露点愈高,腐蚀范围愈广,腐蚀也愈严重。
广安发电公司的燃煤含硫量校核值最低为2.86%,实际含硫量最高可达4%左右,属高含硫煤种。
因此,必须加强运行及维护管理,制定出相应的防范措施,保证设备的安全运行。
3.低温腐蚀的防范措施(1) 对煤碳的含硫指标,必须严格化验,严格把关。
浅析空气预热器低温腐蚀的原因及预防措施
浅析空气预热器低温腐蚀的原因及预防措施摘要:本文结合本厂实际情况,理论联系实际简要阐述空气预热器结构特性、发生低温腐蚀的原因及运行过程中如何预防等措施。
关键词:空气预热器;低温腐蚀;低氧燃烧前言:我厂锅炉型式:亚临界、自然循环、前后墙对冲燃烧方式、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、尾部双烟道、全钢构架的∏型汽包炉,再热汽温采用烟气挡板调节,空气预热器置于锅炉主柱内。
烟气飞灰含量较大,容易磨损,温度低,由于本厂增设脱硝装置,空预器处极易产生硫酸及硫酸铵,对空预器造成腐蚀。
一、空气预热器的内部结构及工作原理1、结构空气预热器主要由转子、蓄热元件、壳体、梁、扇形板、烟风道、密封系统、控制系统、驱动装置、轴承、润滑系统、吹灰和清洗装置组成。
工作原理空气预热器是利用排烟的余热加热空气的热交换器。
空預器可以进一步降低排烟温度,减少排烟热损失:同时提高燃烧所需空气温度,改善燃料着火和燃烧条件,降低各项不完全燃烧损失,提高锅炉机组热效率等。
其内部高效传热元件紧密排列在圆筒形转子中按径向分割的扇形仓格里。
转子周围的外壳与两端连接板连接,形成空气和烟气两个通道。
预热器转子缓慢旋转,烟气和空气交替流过传热元件。
当转子转至烟气通道时,传热元件表面吸收高温烟气的热量:当转子转至空气通道时,传热元件释放出热量加热空气。
如此反复循环,转子每旋转一周就进行一次热交换,通过转子的连续旋转,不断地将热量传给冷空气,提高进入炉膛燃烧的空气温度,以满足锅炉燃烧需要。
空预器按传热方式分为导热式和再生式(密热式或回转式)。
导热式为管式预热器:回转式空气预热器属于再生式,回转式空气预热器分为两种,受热面回转式和烟风罩转动受热面固定不动。
锅炉配有2台50%容量、单级、三分仓容克式空气预热器,型号为xx型,三分仓与分仓的区别在于可以加热压力较高的一次风,以干燥煤粉,并将煤粉吹到炉膛。
另外的二次风直接经过空预器后进入锅炉风箱,用于燃烧。
一般空預器冷端烟、气侧压差为762mm水柱,而三分仓由于多了路一次风,压差般为1016 -1524mm 水柱.三分仓空预器漏风率较大,本空预器设计漏风率投运年内为8%,一年后为10%. 对基本结构元件和密封系统,除由于压差增大而进行了些加强外,三分仓与两分仓空预器基本相同,本厂采用的三分仓式空预器。
空预器冷端腐蚀(堵灰)防控措施
(3)控制炉内温度水平 ) 炉内温度水平越高, 炉内温度水平越高,特别是火炬尾部温度越 高,越有利于SO3含量增高。可采用分段送 越有利于 含量增高。 风来降低火炬温度。 风来降低火炬温度。 (4)避免漏风 ) 烟道的漏风会促进SO 生成。同时, 烟道的漏风会促进SO3生成。同时,低温受 热面区段的漏风,会造成局部低温, 热面区段的漏风,会造成局部低温,导致低 温腐蚀。 温腐蚀。
空预器冷端腐蚀(堵灰) 空预器冷端腐蚀(堵灰) 防控措施
许彦君
一、低温腐蚀的机理
1、硫酸的形成及其对金属的腐蚀 、 水露点: 水露点:烟气中的水蒸气进入低温受热面 后,由于烟气温度降低或接触到较冷的受热 水蒸气便发生凝结现象。 面,水蒸气便发生凝结现象。水蒸气发生凝 结时的温度称为水露点, 结时的温度称为水露点,其值是由烟气中水 蒸气的分压力所决定的。在一般情况下,燃煤 蒸气的分压力所决定的。在一般情况下 燃煤 锅炉尾部烟道中水蒸气的分压约为10%,即 锅炉尾部烟道中水蒸气的分压约为 , 0.01~0.015MPa,对应水露点为 ,对应水露点为40~45℃, ℃ 发生水蒸气凝结的可能性较小。 发生水蒸气凝结的可能性较小。
均减少,从而使烟气露点随之降低。 均减少,从而使烟气露点随之降低。
三、防止空预低温腐蚀的技术措施
防止和减轻空预积灰腐蚀的主要原则是: 防止和减轻空预积灰腐蚀的主要原则是: 提高受热面壁温,使之大于烟气露点温度; 提高受热面壁温,使之大于烟气露点温度; 燃料脱硫;改善燃烧方式,以减少SO 燃料脱硫;改善燃烧方式,以减少 3的含 采用抗腐蚀材料作为受热面等。 量;采用抗腐蚀材料作为受热面等。 1、受热面壁温要高于露点 、 提高受热面壁温是防止空气预热器低温腐 蚀的最有效的方法。要提高壁温,可以从提 蚀的最有效的方法。要提高壁温, 高排烟温度和入口空气温度两方面入手。 高排烟温度和入口空气温度两方面入手。由 于提高排烟温度增加了排烟损失, 于提高排烟温度增加了排烟损失,使锅炉热
浅析空气预热器低温腐蚀问题与对策
浅析空气预热器低温腐蚀问题与对策摘要:空气预热器就是以当进入锅炉前的空气被锅炉底部烟道中的烟气通过里部的散热片预先进行加热到一定温度的受热面为原理进行工作的机器。
它的存在之合理就是用来提高锅炉的关于热交换性能,降低能量的不必要消耗。
在它工作时会慢慢的旋转圈,空预器的烟气侧中的烟气会在进去之后再被放出,而空预器中的散热片会吸收烟气中所带的热量,之后空预器慢慢旋转,散热片运动到空气侧,此时热量会被传递给进入锅炉前的空气。
由此,使用时显露的问题也应受到重视,存在待解决的问题,需要进一步优化完善,方便使用途中有应对措施。
本文就空气预热器低温腐蚀问题的种种现象有一个深入分析,对于现存在的问题,提出相关解决措施,旨在推动空气预热器的长远发展。
关键词:空气预热器;低温腐蚀;问题与对策结语漏风和在低温情况下受到腐蚀已然成为了回转式形式的空气预热器最通常的问题。
密封部件(轴向、径向和环向密封)漏风和风壳漏风是漏风现象的主要因由;烟气中的水蒸气与硫一起燃烧,而后变成的三氧化硫会继而形成可怕的硫酸水汽进人空气预热器是致使在低温情况下受到腐蚀的导火索,就会与低温度情况下的热表面金属相结合,致使硫酸蒸汽凝结,这就是金属壁面腐蚀的原因。
受热面产生腐蚀是因为遇冷凝结后形成酸雾,这就是在低温情况下它会形成销蚀的决定性因素,GAL16V8D-15LP其影响因素主要包括烟气露点、硫酸浓度、凝结在空气预热器换热表面的酸量以及受热面金属温度等。
【1】一、分析空气预热器的作用1、改善并强化燃烧空气在受过余热器后再进入炉里部,就会为燃料的脱水、着火和燃烧过程提供强而有力的“加速器”,为锅炉内能够持续燃烧而保驾护航。
2、强化传热炉内燃烧已经得到了护身符,进入炉里的热风温度也在紧随其的脚步,而且炉内平均温度水平也有所改善,这样的话炉内辐射传热就稳定前行。
3、将炉内不必要损失尽量降低,排烟温度也随之尽量下降降低化学不完全燃烧所带来的弊处,可以就炉里的燃烧持续性,辐射热交换的强化展开应有的措施;其次,为了提高锅炉现阶段的热效率,它能够充分发挥烟气余热的作用,这样就深深减少了放烟损失。
空预器冷端腐蚀原因分析及防范措施
空预器冷端腐蚀原因分析及防范措施空气预热器的低温腐蚀主要发生在空气预热器的冷端(即冷风进口处的低温段)。
对回转式空气预热器而言,腐蚀会加重堵灰,使烟道阻力增大,严重影响锅炉的经济运行。
由低温腐蚀会对锅炉造成很大危害,因此必须预防发生低温腐蚀。
一、低温腐蚀的原因烟气进入低温受热面后,随着受热面的不断吸热,烟气温度逐渐降低,其中的水蒸气可能由于烟气温度降低或在接触温度较低的受热面时发生凝结。
烟气中水蒸气开始凝结的温度称为水露点。
纯净水蒸气露点取决于它在烟气中的分压力。
常压下燃用固体燃料的烟气中,水蒸气的分压力p=0.01-0.015Mpa,水蒸气的露点低至45-54℃,一般情况下不易在受热面上发生结露。
而当锅炉燃用含硫燃料时,硫燃烧后全部或大部分生成二氧化硫,其中一部分二氧化硫(占总含量的1%左右,体积分数)又在一定条件下进一步氧化生成三氧化硫(SO3)。
SO3与烟气中水蒸气化合后生成硫酸蒸汽,硫酸蒸气的凝结温度称为酸露点。
酸露点比水露点要高得多,而且烟气中SO3含量越高,酸露点越高,酸露点可达110-160℃。
当受热面的壁温低于酸露点时,这些酸就会凝结下来,对受热面金属产生严重的腐蚀作用,这种腐蚀称为低温腐蚀。
烟气酸露点的高低,表明了受热面低温腐蚀的范围大小及腐蚀程度高低,酸露点越高,更多受热面要遭受腐蚀,而且腐蚀越严重。
因此,烟气中酸露点是一一个表征低温腐蚀是否会发生的指示。
烟气的酸露点与燃料硫含量和单位时间送入炉内的总硫量有关,而后者是随燃料发热量降低而增大的。
两者对露点的影响,综合起来可用折算硫分来反映。
而且折算硫分越高,燃烧生成SO2就越多,SO3也将增多,致使烟气酸露点升高。
当燃用固体燃料时,烟气中带有大量的飞灰粒子。
飞灰粒子含有钙和其他碱金属化合物,它们可以部分地吸收烟气中的硫酸蒸气,从而可以降低它在烟气中的浓度,使得烟气中硫酸蒸气分压力降低,酸露点也降低。
烟气中飞灰粒子数量越多,影响越显著。
电厂锅炉空气预热器的低温腐蚀研究
电厂锅炉空气预热器的低温腐蚀研究摘要:空气预热器的出现,提高了电厂锅炉的热效率,最大限度降低了电厂锅炉作业对环境的污染。
因此,空气预热器被越来愈多的企业追捧。
然而,对于电厂锅炉而言,空气预热器也是最容易发生低温腐蚀与堵灰问题的,一旦发生该问题就会严重影响电厂锅炉的整体作业。
如何采取合理的措施,预防空气预热器的低温腐蚀与积灰问题是笔者阐述的重点。
鉴于此,本文是对电厂锅炉空气预热器的低温腐蚀进行研究和分析,仅供参考。
关键词:电厂锅炉;空气预热器;低温腐蚀引言:电厂锅炉的实际运行安全会受到空气预热器低温度腐蚀的影响,为进一步提高电厂锅炉的实际运行效益,必须采取科学合理的措施,解决空气预热器的低温腐蚀问题。
结合个人实践工作经验与相关参考文献,就电厂锅炉空气预热器的低温腐蚀问题加以阐述,以期为广大同行提供参考借鉴。
一、空气预热器的低温防腐机理水露点指的是烟气中蒸汽的露点温度,通常来说水露点较低,大约在40℃~50℃。
硫酸蒸汽是由烟气之中的SO3与蒸汽相结合形成的,大大提升了烟气中的酸露点。
通过图1烟气露点温度与硫酸蒸汽含量示意图,可以清楚看到随着烟气中SO3与H2O含量的进一步提高,烟气酸露点也进一步提高。
一般情况下,烟气蒸汽含量维持在0.05~0.15。
而当当烟气之中的SO3含量到达0.005%时,此时酸露点温度则高于150℃。
烟气中的SO3及蒸汽含量直接决定了烟气中硫酸蒸汽的酸露点,可以用以下公示对固体燃料工程进行估算:图1烟气露点温度与烟气中硫酸蒸汽量的关系公式中:tsld表示烟气酸露点/℃;tld表示烟气水露点/℃;β表示与炉膛出口空气系数有关联的常数;Syzs,Ayzs表示燃料折算硫分和折算灰分百分比;αfh表示飞灰占总灰分的实际份额。
如若空气预热器中的低温段壁温和酸露点相接近,或是已经低于酸露点,那么此时烟气中的硫酸蒸汽就开始凝结,造成腐蚀,其化学反应公式如下: SO2↑+H2O+Fe→FeSO3+H2↑SO3↑+H2O+Fe→FeSO4+H2↑此外,金属表面还会形成许多的微电池,负极为铁,正极为焊渣,发生的腐蚀电化学反应示如下:负极:Fe-2e→Fe2(氧化)正极:2H+2e→H2↑(还原)二、空气预热器低温腐蚀的预防措施为进一步降低空气预热器的低温腐蚀问题,在实际工作过程中可以通过提高壁温,使硫酸蒸汽不会发生冷凝产生结露,或是低于腐蚀的浓度范围,这是两种方法。
空气预热器腐蚀积灰问题探讨
空气预热器腐蚀积灰问题探讨摘要:本文针对这两种能够影响空气预热器装置的不同因素展开了相应的讨论和研究,首先分析了空气预热器的各种堵塞原因,然后通过对近些年在解决空气预热器堵塞问题采取的相关措施的总结,采取相关措施针对空气预热器进行改造。
关键词:空气预热器;腐蚀积灰;解决措施目前很多空气预热器需要承受越来越低的出口烟的温度,空气预热器在低温环境中更容易发生堵灰和腐蚀的问题,只有不断加强空气预热器的腐蚀积灰问题研究,才能最终找到有效解决问题的对策和办法。
一、低温环境中烟气对空气预热器造成的腐蚀在低温环境中烟气对空气预热器的腐蚀也叫烟气低温腐蚀,当烟气的酸露点高于排烟温度时,烟气中的硫酸蒸汽和水蒸气就会因为低温在预热期的受热面上形成水珠,这些水汽或者水珠会与金属材质的传热管发生一定程度的化学反应,发生化学反应后一种叫金属硫酸盐的化学物质就形成了,这种化学物质对于散热管会产生较强的腐蚀作用,随着时间的持续推进散热壁管的腐蚀会发生严重的积灰问题,积灰后的散热管传热性能便会被大大地削弱。
一般情况下烟气露点温度最低不低于75度,空气预热器受热面的金属管壁实际温度都要比这个温度高,因此得出结论空气预热器的金属壁管只要高于75度界限值就能够避免散热管发生低温腐蚀的问题。
但是进入冬季后空气预热机组一旦处于低负荷工作状态,加热锅炉受热面的最低温度在金属管壁会展现出正常的降温情况。
在冬季要想提升散热管壁温度就要针对管壁增加暖风预热装置,在暖风换热装置的加装下锅炉才能在进风口的位置保持上升的温度能够比原来提高20度左右。
因此低负荷的锅炉要想获得较低的腐蚀就需要将温度适当调高,这样不仅能够充分利用锅炉的烟气余热,更能够有效避免烟气低温腐蚀。
当前为了解决电机能耗和风道排风阻力一般情况下会采用加装热风再循环装置、旋转式暖风器和抽屉式暖风器等方式解决问题。
经过实践发现旋转式的暖风器操作起来效果更好其更加简洁方便,这样也能有效降低空气低温腐蚀的发生,也能保证进风口温度符合相关标准,暖风器运行后也会产生节能降耗的效果,因此综合暖风器的运行方式来看会产生什么样的效果与暖风器的疏水方式息息相关,目前暖风起器的疏水方式主要有两种,一是低压疏水方式,所谓的低压疏水就是需要安装一个疏水的设备,凝气器是疏水的终点;二是高压疏水,所谓的高压疏水是以除氧器为疏水终点,采用的疏水办法是利用疏水泵来完成疏水目的。
空气预热器的低温腐蚀机理和防止措施
1 低温 腐蚀 机 理
烟 气 中 水 蒸 汽 凝 结 出 来 的 露 点 温 度
受 热面温 度越低 , 越容 易发生 低温 腐蚀 。 ( 1 ) 锅 炉 燃 料 中 或 多或 少 的 都 含 有 硫 , 当燃 用含 硫 的 燃 料 时 , 燃 料 中 的 硫 在 燃 烧
部分 进 一 步 氧 化 形 成 三 氧 化 硫 气 体 。 三
中图分类号 : T K 2 2 4 . 9 4
文献标识码 : A
文章编号 : 1 6 7 2 - 3 7 9 1 ( 2 0 1 3 ) 0 8 ( c ) - 0 0 6 3 - 0 2
Th e r e as o n a n d p r ev e n t i o n me a s u r es f o r t h e l o w t e mp e r a t u r e co r r o s i o n of t h e a i r p r e h e a t e r
余 热 锅 炉 作 为 工 业 高 温 余 热 回收 的 主
过程 , 从 而 影 响锅 炉 安全 运 行 。
要 是烟 气中存在 着三 氧化 硫和受 热 面的 金属 壁 温低于 烟气 露点温 度 。 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 , 为 充分 利
2 0 1 3 NO . 2 4
工 业 技 术
SC1 ENCE & TECHNOL0GY I NFORMATI ON
空气 预 热 器 的低 温腐 蚀 机理 和 防止措 施 ①
于兰凤
( 大连熵立得传热技术有 限公司
辽宁大连 1 1 6 6 0 0 )
防止空气预热器低温腐蚀堵灰
防止空气预热器低温腐蚀堵灰王国俊杜昕为了利用锅炉排烟的余热来提高助燃空气温度以提高锅炉热效率,通常在蒸发量10t/h以上的工业锅炉上均配装有管式空气预热器,它比较容易出现的故障是低温腐蚀和堵灰。
一、危害性处在锅炉低温区域的空气预热器,一旦发生了低温腐蚀和堵灰,就会造成烟气通道堵塞,引风阻力增大,锅炉正压燃烧,这不但降低了锅炉出力,甚至造成被迫停炉。
腐蚀的结果会导致空气预热器管子泄漏损坏,造成严重漏风,引起燃烧工况恶化。
而管内壁积灰,会增大锅炉各项热损失,降低锅炉热效率,影响锅炉安全经济运行。
二、形成机理1、当燃用含硫量较高的燃料时,极容易造成空气预热器腐蚀和堵灰。
燃料中的硫成分在燃烧后,大部分形成二氧化硫,在一定条件下其中少部分进一步氧化成三氧化硫气体与水蒸汽能结合成硫酸蒸汽,其凝结露点温度高,可达120℃以上,当空气预热器管壁温度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,叫做低温腐蚀(如图1所示)。
硫酸象一层胶膜,一面粘在管壁上腐蚀,一面不断粘着烟灰,形成多种硫酸盐,并逐渐增厚,这就是低温式结渣。
图1 燃料中含硫量与烟气露点的关系对于链条炉或抛煤炉,当燃煤含硫量低于1.5%时,即使排烟温度和空气预热器进风温度较低,空气预热器也不会产生明显的堵灰结渣和腐蚀;如果燃煤含硫量大于2%时,则空气预热器将进入严重腐蚀范围。
而煤粉炉对燃煤含硫量的敏感性较小,当含硫量大于3%时,其空气预热器才会受到严重腐蚀(见图2所示)。
图2 空气预热器管壁的最低允许温度煤中含硫量的多少,影响锅炉排烟温度的选取。
同时,鉴于对锅炉排烟热损失与防止尾部受热面低温腐蚀等因素的综合考虑,目前装有空气预热器的锅炉设计排烟温度一般为160~190℃。
事实上由于某些单位使用蒸汽时负荷变化较大,或长期低负荷运行;设备失修,不及时清灰等原因而造成排烟温度长期低于140℃,即烟气露点之下。
2、从整个炉体排烟流程来讲,空气预热器烟气通道截面较小,阻力较大,因此,增加了形成堵灰结渣的可能性。
空气预热器的低温腐蚀机理和防止措施研究
空气预热器的低温腐蚀机理和防止措施研究摘要:随着工业技术的不断发展与进步,空气预热器开始大规模的运用到工业锅炉当中。
空气预热器的大规模作用有效的优化和提升了工厂生产的运行效率,空气预热器可以改善并且加快工业锅炉的工作效率,通过强化传热的方式,增加工业利用率。
同样,空气预热器可以均衡炉内温度,保持锅炉内温度的稳定,从而降低排烟的损失。
本文根据当前空气预热器的安装使用现状,对如何有效解决空气预热器使用中存在的问题提出建议。
关键词:空气预热器;低温腐蚀机理;工作效率引言:空气预热器在提升工业锅炉的运行工作效率,减少材料损耗,提升产能的同时,也会存在着低温腐蚀的问题,因此在进行空气预热器的安装与使用时务必要做好预防措施。
低温腐蚀机理就是指燃料中存在的硫元素在燃烧的过程中形成二氧化硫物质,二氧化硫中的一部分与氧气发生化学反应最终形成三氧化硫,而三氧化硫与水蒸气反应会形成硫酸蒸汽,硫酸蒸汽对锅炉具有腐蚀作用。
因此要解决空气预热器的低温腐蚀问题要从源头抓起,从根本上解决问题。
一、对燃料及燃烧烟气进行除硫处理空气预热器在安装使用过程中出现低温腐蚀的现象,主要是由于用于燃烧的材料,燃料中存在硫的成分,导致燃烧生成的烟气中也存在硫元素。
燃料以及燃烧产生的烟气产生的硫通过一系列的化学反应,生成了具有腐蚀性的产物。
因此,要对低温腐蚀的问题进行提前的防治和管理,最直接的方式就是对燃料以及燃烧产生的气体进行除硫工作。
除硫的过程十分的复杂,对工作技术与流程有着严格的要求。
首先,作为使用空气预热器的电厂要从燃料的选购方面进行处理,严格的把控燃料的组成成分以及产生硫元素的数量。
寻找专门的工作人员负责燃料的采购,严格的把控燃料质量以为后期的除硫工作减轻负担,保证整体工作的有序进行。
其次,要加大对锅炉的工作运行过程中燃料的除硫措施的研发,当前对燃烧产生气体中的除硫方式的研究还不够完善。
电厂可以成立专门的技术团队做好技术研发工作的部署,对除硫工作及程序的不断的研发,可以有效推动空气预热器的腐蚀现象的降低,提升资源的利用率[1]。
空预器低温腐蚀的原因及预防措施 (1)
关于空预器低温腐蚀的学习赵龙艺(福建大唐国际宁德发电有限责任公司,福建宁德355006)摘要:锅炉加装空预期可以充分利用烟气余热,降低排烟温度,提高锅炉效率,但由于空气预热器处于锅炉内烟温最低区,特别是未级空气预热器的冷端,空气的温度最低、烟气温度也最低,受热面壁温最低,因而最易产生腐蚀,和堵灰,一旦发生腐蚀和堵灰,严重时会照成烟气通道堵塞,引风阻力增大,锅炉正压燃烧,严重影响机组的安全性和经济性。
关键词:空预期低温腐蚀一、腐蚀机理:燃料中或多或少都含有硫份,当燃料中的硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫在催化剂的作用下进一步氧化生成三氧化硫,三氧化硫与烟气中的水蒸气生成硫酸蒸气。
硫酸蒸气的存在使烟气的露点显著升高。
由于空气预热器下部空气的温度较低,预热器下部的烟气温度不高,壁温常低于烟气露点。
硫酸蒸气会凝结在预热器受热面上,造成了硫酸腐蚀。
主要因素:1.燃料中的含硫量:燃料的含硫量越高,烟气中的三氧化硫含量增加,对受热面腐蚀越严重。
2.烟气露点(酸露点):烟气中硫酸蒸汽含量越高,其酸露点(烟气中硫酸蒸汽凝结的温度)的越高,可以高达140—150℃。
烟气对受热面的腐蚀常用酸露点的高低来表示,酸露点越高,说明在较高的烟温下硫酸蒸汽即可凝结,腐蚀也就越严重。
运行中应该使金属温度比烟气露点高10—20℃,可以减轻腐蚀。
3.硫酸浓度和凝结酸量:硫酸浓度在0%--56%,随着浓度的升高,腐蚀速度越高,在56%是,腐蚀速度最高,随着硫酸浓度进一步降低腐蚀速度也逐渐降低。
凝结酸量和腐蚀速度与受热面金属温度有关。
二、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、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,同时保证换热器冷端温度比烟气露点温度高,当发现空气预热器出、入口一次风、二次风及烟气差压异常时,应加强调整,加强吹灰,吹灰前要将蒸汽疏水彻底排干净,并尽可能保持高负荷。
论如何减少锅炉尾部低温腐蚀
论如何减少锅炉尾部低温腐蚀摘要:锅炉一直是我国居民生活工业生产的重要设备。
一直以来低温腐蚀成为影响蒸汽系统生产稳定的制约因素。
尤其是煤电厂锅炉尾部设备更容易发生低温硫酸结露、堵灰、腐蚀甚至出现由于积灰导致的二次燃烧等问题,严重影响机组的安全、经济和环保运行。
本文系统的阐述了燃气热水锅炉产生低温腐蚀的原因及其防治措施,旨在为业界人士提供一定的参考。
关键词:暖风器结露堵塞差压大节能增效锅炉通过能源的热能转换为我们日常生活生产提供热水或蒸汽,由于排烟温度较低,受热面壁温受锅水温度低的影响,造成受热面壁温比烟气露点温度低,产生大量的冷凝水,使尾部受热面表面产生严重的腐蚀。
影响日常生活生产的正常进行,因此加强相关方面的研究力度具有十分积极的意义。
一、锅炉尾部低温腐蚀问题及原因1.1 锅炉尾部低温腐蚀问题锅炉的腐蚀主要有低温腐蚀和化学腐蚀两种。
锅炉尾部腐蚀严重容易造成锅炉事故频次最高、锅炉运行中检修工作量最大的受热部件。
例如某公司热力厂的212-80/3.82-450型5#中压煤粉锅炉因尾部受热面腐蚀损坏严重,曾在过去采用了热管式预热器,虽延长了设备使用寿命,但一次性投资较大,且在降低排烟温度方面没有达到预期效果(接近200℃),使得改造效果不好,并浪费了人力和物力。
锅炉系统给水温度设计为104℃而时常达不到规定值;同时在其它锅炉停炉时检查中发现尾部受热面低温段省煤器、空气预热器出现腐蚀严重,预热器漏风等情况,造成了锅炉送风量不够、冒正压、负荷带不上,电耗上升,检修工作量大等问题,直接危及到锅炉的安全经济和长周期运行,影响稳定用汽。
1.2 影响低温腐蚀的几个因素1.2.1 燃料含硫量SO3的生成量几乎与燃料的含硫量成正比。
燃料含硫量为1%时,生成的SO3浓度已超过腐蚀危险浓度的下限,与此对应,露点温度则提高到130℃左右。
有实验证明,含硫量在1% 到5%,含硫量每增加1个百分点,烟气露点温度升高4~5℃。
1.2.2 过量空气系数α过剩氧的存在是使SO2氧化成SO3的基本条件。
防止锅炉空预器腐蚀及堵灰问题探讨
防止锅炉空预器腐蚀及堵灰问题探讨摘要随着锅炉高硫煤的使用及脱硝系统的投运,特别是喷氨系统的投运,回转式空气预热器在运行中堵灰及腐蚀情况屡见不鲜,空预器堵灰不仅影响锅炉运行的安全性,而且使锅炉效率显著降低,风机单耗明显增加,排烟温度升高,严重影响锅炉运行的经济性及安全性,因此有效预防和制止空预器堵灰显得非常重要,本文从空预器堵灰及腐蚀产生的原因着手分析,提出了降低锅炉回转式空预器低温腐蚀及堵灰的措施。
关键词高硫煤脱硝空预器腐蚀及堵灰1引言某厂锅炉采用哈尔滨锅炉厂有限责任公司配套生产的型号为:29-VI(T)-1830-SMR半模式、双密封、三分仓容克式空气预热器。
空预器转子采用半模式扇形仓结构,热端和热端中间层传热元件采用FNC板型,冷端传热元件采用DU3板型,材料为耐低温腐蚀的搪瓷钢制作,所有传热元件盒均制成较小的组件。
导向轴承采用双列向心滚子球面轴承。
热端静密封采用美国ABB-API新结构,为迷宫式密封结构。
随着使用高硫煤燃烧及脱硝喷氨系统的投运,发现锅炉一次、二次风压有波动现象,随后波动摆幅逐渐增大,且呈现周期性变化,说明空气预热器有堵塞现象。
空气预热器堵灰时,由于风量的忽大忽小,炉膛负压上下大幅度波动,严重影响锅炉燃烧的稳定性,机组停运时检查空预器,受热面光洁度恶化,有粘性很强的物质,说明腐蚀严重。
2 产生的原因1.锅炉燃煤特性偏离设计值太大。
但由于目前燃煤供应相对紧张且受价格,锅炉炉膛结焦等各种因素的影响,锅炉燃煤实际不能按照设计煤种运行,煤质含硫量大。
烟气中含有水蒸汽及SO3。
燃煤含硫越高,随之生成的三氧化硫也将增多,烟气中SO3含量愈多,烟气露点就愈高,烟气露点的提高,就意味着有更多受热面要遭受到酸的腐蚀,当金属壁温低于硫酸汽的露点时就会在其表面生成液体酸,液体酸一方面腐蚀金属和粘结飞灰,同时又和灰中的铁、钠和钙起反应,使积灰加剧。
这种灰是酸性的,一般能溶于水,可用水冲洗掉,但当灰中含钙较多时,生成的CaSO4是不溶于水的,不能用水冲掉。
防止空气预热器堵灰低温腐蚀
防止空气预热器堵灰低温腐蚀摘要:笔者针对有效防止空气预热器堵灰低温腐蚀堵灰进行了论述。
并提出相应合理地技术控制措施。
关键词:预热器低温腐蚀回转式为了更充分利用锅炉排烟地余热,有效降低排烟温度,争强锅炉热效率,国内地电站锅炉尾部都加装空气预热器。
空气预热器是利用锅炉尾部烟气余热加热燃料制备和燃烧所需空气地设备。
锅炉系统中采用空气预热器,在提高锅炉热效率地同时,从而改善了燃烧条件,使燃料地不完全燃烧热损失下降,并且加强炉膛内辐射传热,也节省蒸发受热面。
在通常情况下,锅炉尾部地空气预热器通常是布置在含有水蒸汽和硫酸蒸汽地低温烟气区域,工作条件比较恶劣,容易出现低温腐蚀和堵灰。
让处在锅炉低温区域地空气预热器,一旦发生低温腐蚀和堵灰,就会造成烟气通道堵塞,引风阻力增大,甚至锅炉正压燃烧,而限制了锅炉地出力,从而造成被迫停炉。
腐蚀地结果会造成空气预热器管子泄漏损坏,造成严重漏风,引起燃烧工况恶化,更为严重需要不得不经常更换受热面,既增加了维修工作量和材料损耗,也影响了锅炉地正常运行。
冷空气进入烟气侧,会降低烟温,加速堵灰及低温腐蚀地速度,进而引起恶性地循环,威胁锅炉安全运行。
空气预热器按传热方式不同,可分蓄热式和传热式两类。
蓄热式空气预热器中,烟气与空气交替地流过受热面,当烟气流过受热面时,把热量传递给受热面;当空气流过时,受热面蓄积地热量释放给空气,空气温度升高。
现在大容量电站锅炉广泛使用地回转式空气预热器就属蓄热式。
传热式空气预热器中,空气与烟气地通道分开,烟气地热量通过受热面连续不断地传递给空气,使烟气温度降低、空气温度升高。
传热式空气预热器按结构不同又分为管式空气预热器、板式空气预热器等,现今,电站锅炉多用管式空气预热器。
随着电力市场地需求增加和对节能地要求不断提高,一些大容量机组受到广泛青睐,与大型锅炉相匹配地回转式空气预热器也在世界大范围内广范采用。
但是,在回转式空气预热器地运行中,腐蚀和堵灰地问题是普遍存在地。
锅炉低温腐蚀的因素分析及其防护措施
锅炉低温腐蚀的因素分析及其防护措施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。
它一般出现在低温级空气预热器的冷端。
一旦受热面发生低温腐蚀,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,造成具大的经济损失。
一、低温腐蚀的机理锅炉燃用的燃料中都含有一定的硫,燃烧时会生成SO2,其中一部分SO2进一步被氧化成SO3,当带有SO3的烟气流经尾部受热面时,如果尾部受热面的壁温低于酸露点,烟气中的水蒸气即在管壁上凝结成水,烟气中的SO3气体溶于水中,形成H2SO4溶液,从而腐蚀管壁金属,这种腐蚀即为低温腐蚀。
二、影响低温腐蚀的因素(一)烟气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,腐蚀范围愈广,腐蚀也越严重。
通常用经验公式(1)来确定烟气的酸露点:(1)其中:tl——烟气的酸露点,℃;tsl——按烟气中水蒸气的分压力计算的水露点,即烟气中水蒸气分压力下所对应的饱和温度,℃;syzs、Ayzs:应用基燃料的折算硫分和折算灰分;∝fh——飞灰系数。
从上式可以看出,酸露点随燃料中硫的含量提高而增大。
常压下燃用固体燃料的烟气中,水蒸汽的分压力P水=0.01-0.015,在此压力下,水露点低至45℃~54℃,随着烟气中SO3含量的提高,酸露点提高。
燃用高硫煤时,酸露点可达140℃~160℃甚至更高。
这样,一旦受热面壁温低于酸露点温度,低温腐蚀就形成了。
(二)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:第一,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;第二,烟气流过对流受热面时,烟气中的SO2在钢管表面的氧化铁膜Fe2O3的催化作用下,与烟气中的剩余氧结合成SO3;第三,燃煤中的硫酸盐在燃烧时会分解出一部分SO3。
火电厂锅炉尾部受热面低温腐蚀影响因素及防护措施
火电厂锅炉尾部受热面低温腐蚀影响因素及防护措施锅炉尾部受热面发生低温露点腐蚀会影响到燃烧热效率,并且容易出现安全事故,所以要严格控制低温露点腐蚀现象的发生。
低温露点腐蚀一般是由于燃料中释放出来的酸性物质而造成的,严重影响到火电厂的经济效益。
所以文章对于火电厂锅炉尾部受热面低温露点腐蚀的原因进行了分析,然后提出了防护措施,对于提高锅炉燃烧热效率以及运行的安全性具有重要的意义。
标签:火电厂;锅炉尾部;低温露点腐蚀;防护措施低温露点腐蚀一般都发生在锅炉尾部的受热面,燃煤在燃烧的过程中会产生二氧化碳,在遇水后会形成碳酸,当其挥发时会对锅炉尾部受热面产生低温露点腐蚀。
形成低温露点腐蚀不仅是碳酸物质,在燃煤中还含有大量的硫性物质,在锅炉内的氧气以及水蒸气反应后会形成雾气,当雾气的露点增大升高时,在锅炉尾部受热面温度低于露点时,含硫雾气就会液化从而形成硫酸,对金属管壁造成严重的腐蚀。
在火电厂的燃煤锅炉中,尾部受热面低温腐蚀比较常见,对省煤器、空预器等受热面造成严重的损坏,不仅降低了设备的使用寿命,同时还存在安全隐患,影响到火电厂的经济效益。
所以应该对锅炉尾部受热面低温腐蚀采取有效的防护措施,降低腐蚀现象的发生几率,提高锅炉燃烧热效率,为火电厂的高效运行创造有利的条件。
1 影响锅炉尾部受热面低温腐蚀的因素1.1 燃烧物的含硫量硫是导致锅炉尾部受热面低温腐蚀的重要物质,而硫的产生主要来自于燃料,一般情况下,燃煤的质量对于硫化物的产生有直接关系,如果煤炭中的含硫量超过百分之一时,其燃烧过程中所产生的硫化物对锅炉尾部受热面所造成的低温腐蚀就会超过其所能承受的最低限度,即使在露点温度超过130度的情况下,含硫雾气仍然会液化,从而对尾部受热面造成严重的腐蚀。
所以燃烧物中含硫量的多少直接关系到低温腐蚀的程度,要想控制低温腐蚀就需要加强燃料管理。
1.2 锅炉内的含氧量酸性物质的产生需要与氧气的结合,单独的硫是不会造成任何腐蚀的,二氧化硫在与氧进行化学反应后会产生三氧化硫。
锅炉空气预热器低温腐蚀机理及预防措施_百度文库.
锅炉空气预热器低温腐蚀机理及预防措施1前言为充分利用烟气余热,降低排烟温度,提高锅炉热效率,工业锅炉的尾部都加装了空气预热器。
但是作为锅炉尾部的空气预热器,通常是含有水蒸汽和硫酸蒸汽的低温烟气区域,工作条件比较恶劣,容易出现低温腐蚀和堵灰。
处在锅炉低温区域的空气预热器,一旦发生低温腐蚀和堵灰,就会造成烟气通道堵塞,引风阻力增大,锅炉正压燃烧。
这不但降低了锅炉出力,甚至造成被迫停炉。
腐蚀的结果会造成空气预热器管子泄漏损坏,造成严重漏风,引起燃烧工况恶化。
严重时不得不经常更换受热面,既增加了维修工作量和材料损耗,又影响了锅炉的正常运行,冷空气进入烟气侧,还会降低烟温,加速低温腐蚀及堵灰的速度,从而影响锅炉安全运行。
2腐蚀机理造成锅炉尾部受热面低温腐蚀的原因有两点:一是烟气中存在着三氧化硫;二是受热面的金属壁温低于烟气中的酸露点温度。
锅炉燃料中或多或少的都含有硫。
当燃用含硫量较多的燃料时,燃料中的硫份在燃烧后,大部分变成二氧化硫,在一定条件下其中的少部分进一步氧化成三氧化硫气体。
三氧化硫气体与水蒸汽能结合成硫酸蒸汽,其凝结露点温度高达120℃以上,露点温度越高,烟气含酸量愈大,腐蚀堵灰愈严重。
当空气预热器管壁温度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,叫做低温腐蚀(见图1。
金属壁面被腐蚀的程度取决于硫酸凝结量的多少,浓度的大小和金属壁面温度的高低。
硫酸象一层胶膜,一面粘在管壁上腐蚀,一面不断粘着烟灰,形成多种硫酸盐,并逐渐增厚,这就是低温式结渣。
图1 燃料中含硫量与烟气露点的关系对链条锅炉,当燃煤含硫量低于1.5%时,即使排烟温度和空气预热器进风温度较低,空气预热器也不会产生明显的堵灰结渣和腐蚀。
如果燃煤含硫量大于2%时,则空气预热器将进入严重腐蚀范围(如图2所示。
图2 空气预热器管壁的最低允许温度煤中含硫量的多少,影响锅炉排烟温度的选取。
同时,鉴于对锅炉排烟热损失与防止尾部受热面低温腐蚀等因素的综合考虑,目前,装有空气预热器的锅炉设计排烟温度一般为160~190℃。
电厂空预器低温腐蚀 刘同法
电厂空预器低温腐蚀刘同法摘要:随着社会经济的突飞猛进,锅炉在电厂中得到广泛应用,为了保证锅炉的运行效率,必须做好电厂锅炉空气预热器的防腐措施,本文对电厂锅炉空气预热器低温腐蚀及预防措施进行探讨分析,以供参考。
关键词:空预器;低温;腐蚀;措施1锅炉空气预热器的作用锅炉中煤粉与助燃空气燃烧后产生的高温烟气依次流经不同的辐射对流受热面后进入空预器预热进口冷风,进入炉膛的空气被加热,有利于稳燃和燃尽。
电站锅炉装设空预器的主要作用包括如下几点:首先,降低排烟温度,提高锅炉效率。
在现代燃煤电站中,由于回热循环的存在,锅炉给水经各级加热器加热后温度参数大大提高,如中压锅炉的给水温度为172℃左右,高压锅炉的给水温度为215℃左右,超高压锅炉的给水温度为240℃左右,亚临界压力锅炉的给水温度达到了260℃左右。
因此,烟气在省煤器处与给水换热后的温度仍然较高,要使省煤器后排烟温度降到100℃左右是不现实的,而如果直接排放必然造成相当大的排烟热损失。
装设空气预热器后,20摄氏度左右的冷空气与省煤器出来的高温烟气进行换热,一方面显著地降低了排烟温度,另一方面回收了排烟的热量重新进入炉膛,达到了提高燃料利用率的目的。
其次,入炉风温的提高改善了燃料的着火与燃烧条件,同时有利于降低燃料燃烧不完全的损失,这一点对着火困难的煤种尤其重要。
由于提高了燃烧所需的空气温度,改善了燃料的着火环境和燃烧效率,同时也降低了不完全燃烧热损失q3、q4,锅炉效率得到提高。
其三,可以允许辐射受热面设计数量的减少,降低钢材消耗。
由于炉内理论燃烧温度得到提高,炉内的辐射换热得到强化,在给定蒸发量的前提下,炉内水冷壁可以布置得少一些,这将节约金属材料,降低锅炉造价。
其四,有利于改善引风机的工作条件。
排烟温度降低后,直接改善了引风机的工作条件,同时也降低了引风机的电耗,提高了效率。
2空预器低温腐蚀的形成及造成的影响空预器产生尾部受热面低温腐蚀的原因是:含硫的燃料燃烧后,产生的SO2在炉膛的高温作用下,部分氧原子会离解成原子状态,它能将SO2氧化成SO3。
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电厂锅炉空气预热器低温腐蚀及预防措施探讨刘磊
发表时间:2018-04-18T15:28:44.393Z 来源:《电力设备》2017年第31期作者:刘磊[导读] 摘要:近年来,电厂锅炉空气预热器低温腐蚀及预防问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。
(中国能源建设集团天津电力建设有限公司天津 016000)摘要:近年来,电厂锅炉空气预热器低温腐蚀及预防问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。
本文首先对相关内容做了概述,分析了锅炉空气预热器低温腐蚀原因与危害,并结合相关实践经验,分别从多个角度与方面就其低温腐蚀的预防展开了研究,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。
关键词:电厂锅炉;空气预热器;低温腐蚀;预防 1前言
作为一项实际要求较高的实践性工作,电厂锅炉空气预热器低温腐蚀的预防有着其自身的特殊性。
该项课题的研究,将会更好地提升对电厂锅炉空气预热器低温腐蚀问题的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化其防腐工作的最终整体效果。
2锅炉空气预热器概述
空气预热器是电厂锅炉的重要辅机,主要是利用锅炉尾部烟道中的烟气通过其内部散热片,将进入锅炉前的空气预热到一定的温度,用于提高锅炉的热效率,降低能量消耗。
由于锅炉长时间低负荷运行,空气预热器低温腐蚀现象严重,造炉空气预热器受热面的损坏和泄漏,导致引风机负荷增加,限制锅炉出力,严重影响锅炉运行的安全性和经济性。
锅炉中煤粉与助燃空气燃烧后产生的高温烟气依次流经不同的辐射对流受热面后进入空预器预热进口冷风,进入炉膛的空气被加热,有利于稳燃和燃尽。
电站锅炉装设空预器的主要作用包括如下几点:首先,降低排烟温度,提高锅炉效率。
在现代燃煤电站中,由于回热循环的存在,锅炉给水经各级加热器加热后温度参数大大提高,如中压锅炉的给水温度为172℃左右,高压锅炉的给水温度为215℃左右,超高压锅炉的给水温度为240℃左右,亚临界压力锅炉的给水温度达到了260℃左右。
因此,烟气在省煤器处与给水换热后的温度仍然较高,要使省煤器后排烟温度降到100℃左右是不现实的,而如果直接排放必然造成相当大的排烟热损失。
装设空气预热器后,20摄氏度左右的冷空气与省煤器出来的高温烟气进行换热,一方面显著地降低了排烟温度,另一方面回收了排烟的热量重新进入炉膛,达到了提高燃料利用率的目的。
其次,入炉风温的提高改善了燃料的着火与燃烧条件,同时有利于降低燃料燃烧不完全的损失,这一点对着火困难的煤种尤其重要。
由于提高了燃烧所需的空气温度,改善了燃料的着火环境和燃烧效率,同时也降低了不完全燃烧热损失q3、q4,锅炉效率得到提高。
其三,可以允许辐射受热面设计数量的减少,降低钢材消耗。
由于炉内理论燃烧温度得到提高,炉内的辐射换热得到强化,在给定蒸发量的前提下,炉内水冷壁可以布置得少一些,这将节约金属材料,降低锅炉造价。
3锅炉空气预热器低温腐蚀原因与危害
3.1锅炉空气预热器低温腐蚀原因
锅炉燃料在燃烧时,其中的氢元素和氧元素生成水蒸汽,且锅炉燃烧器采用蒸汽雾化,所以烟气中带有大量水蒸汽。
同时燃料中的硫元素燃烧生成的SO2和SO3气体,与烟气中的水蒸气生成硫酸蒸汽。
由于锅炉长时间低负荷运行,排烟温度达不到设计值。
所以当空气换热器受热面温度低于烟气露点时,硫酸蒸汽便凝结在空气预热器受热面上形成酸性液体,对受热面造成严重腐蚀。
况且酸液体还会粘结烟气中的灰分,增加了预热器的积灰。
3.2锅炉空气预热器低温腐蚀的危害
锅炉空气预热器低温腐蚀情况对锅炉安全、平稳以及经济运行带来较大影响:首先,根据更换空气预热器时对空气预热器换热管的观察,局部换热管由于腐蚀已经大面积穿孔。
如果锅炉长时间运行,换热器管由于腐蚀断裂,脱落的部分可能会对风机叶轮造成破坏,甚至导致风机连锁停炉。
一旦锅炉紧急停炉将对全厂蒸汽平衡带来较大影响。
所以锅炉空气预热器的低温腐蚀不但是公用工程平稳运行的一个隐患,更是全厂平稳运行的一个隐患。
4电厂锅炉空气预热器低温腐蚀的预防措施
4.1加强掺烧工作的管理
掺烧不能只考虑机组负荷和锅炉结焦问题,但还需更深一步探讨掺烧煤中的硫燃烧所产生的SO2对催化剂和空气预热器安全运行的影响,以及掺烧后灰分对受热面的磨损、积灰堵塞及输灰的影响等问题。
根据目前燃用的煤质,硫的质量分数在1%以下,灰分在28%以下,可基本满足运行要求。
高负荷掺烧时一般是准煤消耗量较大,低负荷时尾煤掺入量较大。
但尾煤的硫的质量分数平均在1.2%左右(甚至更高),而低负荷时烟温较低,接近硫酸蒸汽露点,因此有必要在低负荷时适当增加低硫煤的掺入量,控制入炉煤硫的质量分数在1%,减少SO2的生成,从而进一步控制空气预热器的低温腐蚀。
此外,还可以采取降低过剩空气量的措施减少烟气中的剩余氧气,从而降低SO3的产生,当燃烧室过剩空气系数的临界量约为1.05的时候,有明显的抗低温腐蚀效果。
4.2改变受热面的布置方式
一般情况下,改变受热面的布置有两种方式:其一,将管式空气预热器卧置。
卧置管式空气预热器与立置管式空气预热器相比较,在烟气和空气进口温度一样的情况下,卧置管式空气预热器可以将壁温提高10到30℃。
将管式空气预热器进行卧置,可以使空气在管内流动,而烟气则在管外冲刷;其二,将传热方式进行改变。
一般情况下,为了得到较高的预热空气温度而却尽量减少受热面积,通常会采用逆流布置空气预热管的方式,但是,为了保证空气预热器不被低温腐蚀,可以改变这种逆流传热方式,将这种方式改成先顺流后逆流传热方式,或者直接顺流的传热方式,这两种方式都可以提高空气预热器低温段的金属壁温。
4.3在锅炉方面的控制
除了以上采用方式提高受热面的温度外,还可以采用提高排烟的温度的方法,以及提高空气预热器进风温度的方法和提高省煤器入口水温的方法。
一般情况下,当壁温达到105℃的时候,可避免或减轻腐蚀现象的发生。
此外,要减少或避免锅炉低负荷或超负荷运行锅炉低负荷运行必然造成排烟温度降低到烟气露点以下,引起空气预热器管壁腐蚀。
当锅炉超负荷运行时,给煤量及排烟量均相应加大,预热器难以适应烟尘排量骤增的要求,烟气阻力增大,就会发生管内积灰堵塞现象。
4.4运行中加强对空气预热器进、出口差压的监视
要检查暖风器的运行情况,如果暖风器调整不当,或者运行不正常,非常容易造成空气预热器的低温腐蚀。
此外,需要检查空气预热器的进、出口及烟气的差压,如果发现有异常,应该立即采取加强吹灰等方式进行调整。
如果在采取处理措施后差压的异常情况并没有得到好转,这就说明空气预热器的冷端受热面可能已经被腐蚀,并且有积灰的现象,此时应该在停车的时候对冷端受热面进行及时更换,保证受热面的清洁程度,方式空气预热器的低温腐蚀。
随着社会经济的不断发展,工业建设也得到快速发展,人们越来越重视余热的回收利用,锅炉在电厂中的应用价值越来越高。
但是因为锅炉空气预热器的腐蚀严重影响着锅炉的正常运行,所以必须从设计、制造和运行等多方面入手做好锅炉空气预热器的防腐措施,只有处理好锅炉空气预热器的低温腐蚀状况,才能提高锅炉运行效益,保证电厂的经济效益以及做好节能工作。
5结束语
综上所述,加强对电厂锅炉空气预热器低温腐蚀及预防措施探讨的研究分析,对于其良好效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献:
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