管式空气预热器的腐蚀及预防
空气预热器低温腐蚀问题的分析与对策 张英明
空气预热器低温腐蚀问题的分析与对策张英明摘要：空预器的运行安全影响着电厂锅炉的运行，而低温腐蚀是影响空预器运行安全的一个重要因素。
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，预防空气预热器的低温腐蚀问题。
为解决此问题，本次分析了空气预热器低温腐蚀产生的原因,讨论了含硫量和酸露点对低温腐蚀的影响,最后介绍了解决和防止低温腐蚀的几种有效方法。
结合个人实践工作经验与相关参考文献，就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。
关键词：空气预热器;低温腐蚀引言：作为一项实际要求较高的实践性工作，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。
1 空气预热器低温腐蚀的原因空预器的低温腐蚀是和堵灰相互促进的一个过程。
腐蚀和堵灰主要位于预热器冷端，有时在中间层受热面区域也会产生。
预热器运行时，烟气中的飞灰穿越紧密排列的热端传热元件和中间层传热元件时，走过漫长而曲折的通道，到达冷端传热元件时，其速度和动能均大为降低，方向杂乱，极容易沉积在冷端传热元件上，造成积灰。
此时，若冷端传热元件的金属壁温低于烟气的酸露点，烟气中的硫酸就会在冷端传热元件表面上结露，对冷端传热元件产生腐蚀；而当空气预热器受到腐蚀后，受热元件表面光洁度严重恶化，使灰垢更容易粘附在受热元件上，加重了空气预热器堵灰和腐蚀的可能性。
而传热元件的板型、传热元件的高度、传热元件的材质、燃料特性（主要是含硫量）、冷端平均温度、燃烧状态（包括过剩空气系数等）、运行质量等诸多因素与腐蚀和堵灰有直接关系。
在预热器的设计阶段及运行过程应该把防止空气预热器的腐蚀和堵灰放在重要位置。
2 空气预热器的腐蚀原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。
燃气锅炉空预器管束腐蚀原因分析及预防措施
燃气锅炉空预器管束腐蚀原因分析及预防措施
我分厂35/h煤气炉，使用焦炉煤气运行一年后，低温预热器进口端受到不同程度的堵塞、腐蚀、泄漏，低温露点腐蚀的主要原因：在受热面的温度低于烟气的露点时，烟气中的水蒸气和硫燃烧后生成的三氧化硫结合成的硫酸会凝结在受热面上，严重腐蚀受热面，一般出现在烟温较低的末级空气预热器的空气入口，由于锅炉所燃烧的焦炉煤气中含有一定量的H2S，燃烧时生成SO2，一部分SO2会进一步氧化成SO3，SO3与烟气中的水蒸气反应生成硫酸蒸汽，当受热面的壁温低于硫酸蒸汽露点时，硫酸蒸汽就会凝结形成硫酸溶液，从而对受热面产生腐蚀，堵塞。
预防措施：
1、严格控制燃料指标，脱硫煤气（进入电厂煤气因每天化验指标）；
2、热风再循环利用预热器出口风道与送风机入口之间的压差进行热风再循环，增加再循环风机，但运行不经济，送风机增加耗电量；
3、采用暖风器:暖风器是一种热交换器，一般由翅片铝制成，利用暖风器可提高预热器入口风温，从而可提高预热器的壁温；
4、低温段空预器采用耐腐蚀材料：搪瓷管空气预热器对防止低温腐蚀和积灰是有效的，采用搪瓷管预热器可使排烟温度降低，锅炉效率提高。
解决锅炉尾部受热面低温腐蚀问题，受限还是控制燃料含硫量，此为根本问题。
预防空气预热器腐蚀和堵灰
３ ３ 加 强 操 作 调 整 ，降低 过剩 空 气 系 ． 数， 司炉 工 要 根 据蒸 发 量 及 煤 种 的变 化 ， 时 及
调 节送 、 引风 机 的 风压 风 量 ， 剩 空气 系 数 大 过 约为 １ ３ ． ２—１ ４ ．。
２ ２ 从 整个 炉体 烟气 流程 来讲 ，空气 预 ．
求 管壁 温度超 过烟ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 露 点 。
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 不 畅 或堵 塞 ， 风阻力 增 大 ， 引 锅炉 正压 燃烧 ， 降低锅 炉 热负荷 ，降低 锅 炉热效 率 ，影响 锅炉 安全 经
济运行 。
某厂 Ｓ Ｌ ０—１２ Ｈ １ ． ５型 锅 炉 ， 由于燃 用 较 高 硫
分煤 ， 而且长期超负荷运行 ， 不到两年空气预
热器 低 温 段 发生 严 重 腐 蚀 穿孔 漏 风 。
某些用户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 ， 造 而
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 。当 松散性 积灰 在管 内粘 附时间 过长 时 ，就可 能 由松散 转变 为 紧密
性 的积灰 。
３４ 定 期 清灰 检 修 ， 时 吹灰 。 锅 炉 ． 及 在 检修 时 ， 用 ５ 的碱 水 浸 泡 管 内堵灰 ， 后 可 ％ 然 用 清水 冲洗 。
・
２ ・ ９
２ 形成机 理 、
（） １ 将送 风机 进 口冷风 变为热 风 。ａ 用 风 ． 筒 吸 收少部 分除尘 净化 后 的低温 烟气 ； ．在送 ｂ
影响热管空预器露点腐蚀因素与预防措施
摘 要 ：文 章论 述 了露点腐 蚀机理 ，分 析 了影 响化工部大芳 烃装置热 管空气预 热器露点腐
蚀 的因素 ，并 提 出相应 的预防措施 。采取措施 后 ，提 高 了加热 炉热效 率 、降低 了 装 置能耗和检修维护费用 ，取得 了较好 的经济效益 。
关键词 ：露点腐蚀 热管空气预热 器 腐蚀速率
ｓ Ｏ ３ １＋ Ｈ ２ Ｏ １ 一Ｈ ２ Ｓ Ｏ ４ ｕ
Ｆ 一 ４ ０ １ 、５ ０ １ 、７ ０ １ 排 炯温度 分别 为 ３ １ ３ ． ０ 、
２ ４ ９ － ３ ℃ 、３ ２ ３ Ｉ ３ ℃ ，混 合 后 的排炯 温 度 为 ２ ９ ９ ． ６ （ 未 经 过 空气 预热 器 ） 。 因此 烟 气 中必 有 Ｈ ， Ｓ Ｏ Ｔ产 生 。
热炉 所 用 的燃 油 含硫 小 于 ０ ． ６ ％ （ Ｗ） ，燃 气 中含 Ｈ＇ Ｓ 在４ ０×１ ０ 左 右 。硫 燃 烧 后 全 部 生 成 Ｓ Ｏ， ， 由于 燃
烧 室 中有 过 量 的 氧存 在 ，所 以 又有 少 量 的 Ｓ Ｏ， 转 化
成Ｓ Ｏ 。在通 常 的过剩 空气 系数条 件下 ，Ｓ Ｏ ， 中约 有
书
３所爪 Ｉ ｆ ｌ ｌ Ｊ ３ Ｉ ｆ Ｊ ，浓 硫酸 对例材的 储 速瞍 ｆ 艮 慢，
约为 １ ０ ％ ～１ ２ ％ （ 、 ， ） ，
点湍瞍就 ＝ 要 随 Ｓ Ｏ 的增 『 】 Ｉ 升 尚 而 Ｓ １ Ｏ 与
１ ． １ Ｓ Ｏ。 和稀 Ｈ ２ Ｓ Ｏ 的形 成
一
中 的含硫 量小 于 ０ ． ６ ％ （ ｗ） 。
１ ． ２ 影 响烟 气 露点 温度 因素
般 燃 油 和燃 气 中均 含有 少 量 的硫 ，化工 部 加
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。
浅谈管式空预器的腐蚀原因
浅谈管式空预器的腐蚀原因摘要:茂名石化动力厂热电二车间两台410t/h循环流化床锅炉采用卧式空预器利用烟气余热加热送风，管式空预器具有密封好，加热效率较高等优点。
近两年热电二车间两台锅炉空预器出浅谈一些原因现了不同程度的腐蚀，穿孔现象，给公司带来了巨大的经济损失。
本文将从实际运行方面分析造成空气预热器腐蚀的原因。
关键词：循环流化床锅炉、空气预热器、低温腐蚀、磨损、穿孔1、前言在火电机组中，锅炉侧空气预热器的运行状况直接影响整台机组的电耗和经济性。
现国内煤粉炉机组中普遍采用三分仓或四分仓式回转空气预热器，其特点是占地空间小，换热面大，换热效率高等。
但在流化床锅炉等中小型锅炉采用的管式空气预热器，其耐腐蚀性能较差，易积灰。
从而引起传热恶化，空气预热不足，漏风率增大等问题。
若腐蚀情况严重，则需要停炉检修，更换空气预热器换热管，不仅增加检修工作量，降低锅炉可利用率，也会增加机组的发电成本。
管式空气预热器采用卧式顺列四回程布置，空气在管内流动，烟气在管外流动，位于尾部竖井下方双烟道内，而且一二次风按照风量比例分开布置。
每个回程的管箱上部两排采用规格为Φ57×3mm的加厚管，其余管子的规格为Φ57×2mm，沿烟气流向前三回程管箱采用材质为20/Q215-A的换热管，最后一回程的管箱低温段采用耐腐蚀的考登钢钢管。
各级管组管间管箱空气侧之间通过连通箱连接。
一二次风由各自独立的风机从管内分别通过各自的通道，被管外流过的烟气加热，加热后的热风从一、二次风道沿炉宽方向双进双出。
2、锅炉燃煤及脱硫石灰石分析热电二车间两台CFB锅炉燃煤设计为70%石油焦掺杂其他煤种混合燃烧，流化床锅炉具有适应煤种广等特点，在实际运行中大多数时间都是烧用劣质煤种，如煤矸石，白土渣等。
包括石油焦在内的燃料都具有硫分比较高的特点，燃烧后生成大量的二氧化硫，在空气系数不够的情况下还生成其他还原性具有腐蚀的硫化物。
烟气的露点与三氧化硫的含量成正比，与烟气中的水分结合形成硫酸，进而烟气流过低于露点的受热面时，硫酸结露，附着在空气预热器换热管壁表面，进而腐蚀换热管。
浅谈空气预热器的低温腐蚀及预防措施
浅谈空气预热器的低温腐蚀及预防措施引言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。
一、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。
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。
管式空气预热器运行中的问题及应对措施
管式空气预热器运行中的问题及应对措施作者：罗秀丽杨振兴来源：《科技信息·上旬刊》2018年第03期摘要：空气预热器是利用锅炉尾部烟气余热加热燃烧所需空气的一种热交换的装置，用来回收烟气热量，降低排烟温度。
同时，由于燃烧所需空气温度的提高，有利于燃料的着火和燃烧，从而减少了燃料不完全燃烧热损失，因此提高了锅炉效率，这对燃用难着火的燃料尤为重要。
管式空气预热在运行中遇到的最大问题就是低温腐蚀、磨损、低温粘结灰，针对以上问题论文提出了相应的解决措施和应对方法。
关键词：管式；空气预热器；问题；应对措施一、管式空气预热器运行中的问题（一）管式空气预热器的低温腐蚀烟气中含有水蒸汽和三氧化硫气体，当烟气进入空气预热器时，由于烟温降低或接触到温度较低的受热面金属，当受热面壁温接近或低于烟气酸露点时，烟气中的水蒸汽和三氧化硫气体将在金属表面凝结而形成硫酸，对壁面产生酸腐蚀，这种腐蚀称为低温腐蚀。
一般锅炉空气预热器失效的主要原因是低温腐蚀，且低温腐蚀多发生在低级空气预热器的低温组的空气入口端。
低温腐蚀造成空气预热器受热面金属破裂穿孔，使空气大量漏到烟气中，致使送风不足，炉内燃烧恶化，锅炉效率降低，同时腐蚀使积灰加重，使烟道阻力增大，造成送风机出力不足，影响燃烧，严重影响着锅炉的安全经济运行。
（二）管式空气预热器的低温粘结灰低温腐蚀是低温粘结灰形成的主要诱因，而烟气酸露点又是低温腐蚀的成因，当烟气中的硫酸蒸汽在空气预热器管子上结露时，飞灰粒子很容易就粘在管子表面，最终形成积灰。
由于飞灰粒子中含有CaO，与硫酸反应会生成具有粘性的CaSO4，越来越多的飞灰粒子会粘结在管子表面，当积灰严重到一定程度时烟道会被堵塞，烟气阻力增大，引风机功耗明显增大甚至出现超过风机额定载荷的危险。
同时锅炉排烟温度升高，热效率下降。
严重的积灰会使烟气侧传热系数降低，管壁温度进一步降低，沉积的灰又能吸附SO3，这将加速腐蚀过程，一旦腐蚀严重造成管子泄漏后，漏风会使烟温下降，腐蚀和积灰继续加重，长时间下去就会形成恶性循环，由此可见，两者是相互促进的。
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］。
管式空气预热器失效原因及防治措施
燃烧 的 目的 。 然而， 随着锅炉的频繁启停 、 节能 、 环保 、 降 原 因 。
耗 的 同 时 ，也 给 空 气 预 热 器 长 期 运 行 带 来 了许 多 致 命 弱 ２低 温 腐 蚀 的原 因分 析
点 ： 结 露腐 蚀 、 内积 灰 、 如 管 结垢 、 损 、 炉漏 风等 ， 果 ２ １ 点 腐 蚀原 因和 其影 响 因素 破 锅 如 。露 不 妥善 处 理 ，不仅 影 响 锅 炉 热力 过 程 中的平 稳 操 作 ， 成 造
空 气 预热 器 是 利 用 锅炉 尾 部 烟 气 余 热 来 加 热 助燃 空 基本 上 已与 管板 脱 离 ， 壁 翘起 、 管 卷边 。管板 、 头周 边 有 管 气 的热 交换 器 ，在 锅 炉 生产 热 力 过程 中 ，空 气 预热 器起 着 积盐 物状 的腐 蚀 产 物 。从 微 观 理论 上 分 析 ， 有一 定 硫 酸 含
部分管束 内大量积水 ，锅炉投运后 在温度的作用下 ，腐蚀
产 物 的化 学 速 度加 快 ，一 次 恶 性 循环 ，最 终 导 致空 气 预 热 器 大 面积 腐 蚀 、 损 、 运 行过 程 中漏 风 严重 。 破 且
１９ ９ ４年＃ 炉设备检修 中发现 ， １ 空气预热器管束腐蚀 、
【 关键词】 空气预热器 ； 失效分析 ； 防治措施
０ 前 言
管束 穿孔 、破 损部 位 基 本 位 于 预热 器底 部 （ 称余 热器 冷 也 端） 。宏观 检 查 来 看 ， 部 约 ８ 底 ０—２０ ｍ 的位 置 腐蚀 程 度 ０ｍ
严重 、 恶化 。管壁减薄量明显小于上部管壁厚度 ， 破损管子
一
露 点 腐 蚀 是 产 生 于 烟 气 中 的 ｓ ， 预会带来繁重的检修工作 ， 增加检 低 于烟 气 露 点 温度 时 ，与水 蒸 气形 成 Ｈ ｓ 凝液 ，这 种
管式空气预热器的常见故障及防止措施
管式 空气 预热器最 常见 的故障是磨损 。锅炉燃用 固体燃料 时 ， 烟气 １ 管式空气预 热器管子 的腐蚀 它们在 烟气 的带 动下 ， 具有一定 的动能 ， 当大量 由于燃料 （ 煤或重油 ） 中含有硫分和水分 ， 燃料在燃烧 的过程 中生成 中含有 大量的飞灰颗粒 。 由于管 口截面小 ， 对进 入管 Ｓ ： Ｏ 又与烟气中的过剩氧结合 ，在一定 的条件 下生成 Ｓ ， Ｏ 与烟 的烟气平行进入管式 空气预热器 的管子时 ， Ｏ， Ｓ Ｏ， ， Ｓ 使气流进入管 Ｖ先收缩 ， Ｉ 且流速加快 ， 后扩散 开 气中的水蒸气结合 ， 形成硫酸蒸汽。在壁温低 于烟气酸露点 以下 的部分 子的烟气产生节 流作用 ， 最后平行通过管子 。 在气 流膨胀 的区域 ， 烟气 中的飞灰颗粒与金属管 低温受 热面上凝结 成硫酸液 ， 而引起该处受 热面的低温腐蚀 ， 从 同时硫 来 ， 使这一 区域 的管子磨损 ， 气流通过该 区域后 ， 飞灰 颗粒 几乎 酸液 的存 在又与受热面上 的积灰 发生化学反应 ， 引起积灰硬 化 ， 这不仅 壁发生碰撞 ， 因此管子的其他部位几乎不磨损 ， 如图 １ 所示 。 影响受热面的传热 ， 而且还增 大了受热 面积灰 和堵 灰的可能性 。受热 面 不 与管壁发生碰撞 ， 的低温腐蚀表现在低参数 、 容量的锅 炉上为低温段 省煤器 ， 小 在高参数 、 管 子的磨损部位 距管 口 （ ．～ ．） ， １ ２５ ｄ ｄ ５ 大容量 的电站锅炉上为低温段空气 预热器 。此外 ， 对于燃用高灰分劣质 为管子外径 。管 子的磨损量 主要取 决于烟 煤 的电站锅炉 ， 空气预热器常 常出现严重积灰 、 堵灰和飞灰磨损问题 。 气 流速 ， 与烟气流速 的 ３次方成正 比。 低温段空气预热器的腐蚀与积灰 ， 使烟道 阻力增 加 ， 漏风增大 ， 排烟 烟气 中的飞灰对 管子的磨损是 不可避 温度升高 ，锅炉在正常的氧量下运行引风机 出力 不足带不上满负荷 ， 而 免 的 ， 为了减小飞灰 颗粒对管子 的磨损 ， 可 在满 负荷运行 时， 锅炉 的实际运行 氧量又偏低 ， 导致燃料不完全燃 烧热 以将人 口设计成喇叭 口， 以求平滑过渡 ， 防 损失增大 、 辅机电耗升 高及引发汽温不足等一 系列不利 于锅炉安全经济 止气流发 生收缩 ， 但这会 增加制造 的困难 ， 运行的问题。由此可见， 低温段空气预热器烟气侧腐蚀对 电站锅炉 的安 且两端都 设喇叭 口， 则管 板组装 困难 ； 如采 全经济运行影 响很 大。如何解决 电站 锅炉低温段 空气预热器 的低温腐 用在入 日另焊现代 电站 锅炉技术及其 改造 蚀、 漏风 、 积灰 和堵灰一直是一个重要的课题 ， 倍受广 大电站锅炉工作者 喇 叭 型 的 导 流 管 ， 较 难 焊 正 ， 能 导 致 偏 叉 可 关注。热管空气预热器 以其优 良的传热性能和独特 的结构特 点 ， 在解决 吹 ； 在人 口稍靠下的部位装 防磨环 ， 工艺 上 上述问题 和提高锅炉运行安全性 、 经济性方面上具有很强 的竞 争力。就 有 较 大 的 困 难 。因 此 ， 场 一 般 都 采 用 在 烟 现 是在这样的前提下 ， 电站锅炉上开始应用热管空气预热器。 在 气入 口加装 防磨套管 的方法 来防止管式 空 图 ｌ空 气预热器 低温段空气预热 器发生低温腐蚀 的根本原 因是受 热面金属 的管壁 气预热器入 口管子发生磨损 。管子加 防磨 不 而 管 入 口磨 损 机 理 温度低于烟气 酸露点 。 一般情况下 ， 烟气 中水蒸气 的露点是较低的 ， 锅炉 套 管 的核 心 ， 在 于 增 加 防 磨 层 的 厚 度 ， 从 在实际运行 的分压下 ， 水蒸气 的露点 温度为 ４ ２左右 ， ５２ 锅炉低温段受热 在于对烟气进入受热面管之前进行整 流， 而不会再对受热面管子造成 面的管壁温度一般都高于这个数值 ，因此水蒸气不易在受热面上凝结 。 磨损。 、 但是只要烟气 中含有少量的 Ｓ ，它就会与水蒸气形成硫酸蒸 汽 ， 酸蒸 Ｏ， 硫 管子入 口处加套管一般采 用两种方法 。 一种方法是取与空气预热器 汽的露点（ 下称 酸露点 ） 较高 的， 是 视煤质情 况 ， 一般 为 ８ ～ ４ ℃左右 。 相同规格 的管子 ， ０ １０ 长度 为（～ ） ， ４ ５ ｄ 与预热器管子人 口对接点焊 ， 并在其周 烟气酸露点的提高 ， 使低温受热面在管壁 温度 低于酸露点 以下 的部分有 围浇铸耐火混凝 土。这样气流进入套管到从套管 流出时 ， 已经完成了收 大量 的硫酸蒸汽凝结 ， 从而引起 受热面的腐蚀 。 缩 到扩张 的整个 过程 ，再进人 受热面管 口的气 流就不会再造 成局部磨 防止和减轻低温段 空气 预热器积灰 、 腐蚀 的主要原则为 ： 损 。这种方法见 图 ２ Ｃ ， （） 由于套管容易点歪 ， 造成偏吹 ， 结果反而加剧磨 １燃料脱硫 ； ） 损， 因此 不推荐采用 。 另一种是取外径 比管子 内径稍小的管子打入管内 ， ２ 改善燃烧方式 ， ） 以减少烟气 中的 Ｓ ， Ｏ 含量 ； 总长度 （ ～ ） ， ５ ６ ｄ 打人的深度为（ — ） ２ ３ ｄ的长度即可。在受热面管人 口部位 ３ 提高受热面金属温度 ， ） 使之高于烟气酸露点 ； 已经磨漏 的情况下 ， 不推荐用有缝管作套管打入。 此时 ， 用于堵漏及导流 ４） 采用抗腐蚀材料作为受热面 。 的套 管最好用无缝 管车制 ， 图 ２ ｃ ， 见 （ ） 因为有缝套 管强度不 够 ， 很难 打 固体燃料中的硫化物大部分 以黄铁矿 的形式存 在 ，在煤粉制备前 ， 入 。 可用重力分选加以分 离， 只能除去其 中的～部分 ， 料中的有机硫 不 但 燃 易清除。目前 ， 炉内脱硫技术 的发展在我 国还处于刚刚起步阶段 ， 工程耗 资较大。在燃料燃烧 的过程 中将 Ｓ 控制在极微量 的限度 内， Ｏ， 固然是一 个理想 方案 ， 但是否必然有效尚无把握 。 目前 ， 国生产 的电站锅炉在设计 上防止低温段空气预热器腐蚀 的 我 手段， 基本上是采用提高受热面管壁温度的方法 。这可 以在一定程度 上 减轻受热 面低温腐蚀。提高受 热面管壁温度 的方法主要有两种 ： 一是使 用热风再循环 ， 二是在低 温段空气 预热器前加装 暖风器。热风再循环是 提高受热面金属壁温的最简单 的方法 ， 但这种方 法只能使空气进 口温度 提 高到 ５ ￣ ５ ， ０ ６ ２ 否则 不仅排烟温度过高 ， 而且 由于风机耗 电量增 加 ， 使 叫 锅炉效率降低很多。 实际上采用 热风再循环是 以牺牲锅炉运行 的经济性 来换取受热面的安全性 。利用来 自汽轮机 的低压蒸 汽加热冷风 ， 可使空 （） ａ （） ｂ （） ｃ （） ｄ 气 温度提 高到 ８２左右 ， ０ 虽然也 伴随着排烟温度 的升高 ， 但总 的经济性 图 ２ 空 气预 热 器 的 防 磨 管 要 比热风再循环好 ， 实际应用过程 中 ， 但 暖风器 经常发生泄漏 而无 法正 （ ）（ ） ａ ，ｃ 正确 ；ｂ ，ｄ 不正确 （ ）（） 常Ｔ作 ， 且生产维护工作量大 。 不论采用哪种管子作套管 ，其打入管子 的那部分壁厚不 能太 厚 ， 更 应该指出的是， 这些方法迄今为止均未达到满意 的效果 。有的只是 不能 采用 上粗下 细的挤压加 工的有缝 管见 图 ２ ｄ ， （ ） 以免烟 气通过套 管 在某些具体场合下使用才有 效果 ； 的在 经济上不合算 ； 有 有的 即使有 效 后形成涡流引起管子磨损 ； 但也不能太薄 ， 否则寿命太短。 进入受热面管 果也只是使低温腐蚀减轻一些 ， 即只能延长受热面的检修 间隔时间或延 口的部分其壁厚取 １ — ． ｍ为宜 。 ． １ｍ ０ ５ 套管打入管 内部松紧要合适。 能 不 长 受 热 面 更换 周 期 。 太紧 ， 以免造成更换困难 ； 不能太松 ， 以免使套管掉人管 内或烟气 形成 涡 ２ 管式空气预热器管子 的磨损 流引起管子磨损。
管式空气预热器热管的腐蚀与防腐
管式空气预热器热管的腐蚀与防腐热管在空气预热器中大量使用，热管的露点腐蚀与防腐成为了保障空气预热器长周期稳定运行的关键所在。
所以结合常减压装置加热炉空气预热器在使用过程中遇到的问题，对热管失效，露点腐蚀等空气预热器常见的问题进行了重点分析，也针对这些问题寻找相应的解决措施。
标签：空气预热器；余热回收系统；热管失效；露点腐蚀；预防措施加热炉在石油化工行业的各类设备中是耗能大户，其耗能比重不但在炼油厂范围内达到了50%，而且在常减压装置的能耗比重达到了更高的80%，因此，想尽一切办法提高加热炉热效率，不断的减少燃料的消耗。
加热炉效率的提高，不但降低了生产成本，而且对降低全厂能耗具有非凡的意义。
1 热管式空气预热器的设备结构与材质加热炉热管式空气预热器分上下两管箱，两层上下管箱之间分别与空气和热烟气连接口连接，每个管箱沿气体流动方向各布置38排无机传热元件，每排64根无机传热元件均与水平成90°安装。
设备中所用的无机传热元件是以无缝钢管为壳体，无机混合物为传热工质的传热元件，其壳体外表面上带有高频焊接翘片，以增加换热面积。
无机传热元件的基管采用Φ38X3，20#无缝钢管。
2 热管式烟气余热回收系统的工作原理热管式烟气余热回收系统，是将加热炉从对流室出来的高温烟气，经过下行烟道引入热管空气预热器，烟气放热降温后，通过引风机经过上行烟道排出加热炉钢制80米烟囱；冷空气由鼓风机送入热管空气预热器，冷空气吸热升温后进入加热炉各环形热风道，为加热炉燃料的完全燃烧提供高温助燃剂。
就这样烟气放热而冷空气吸热实现了对烟气余热回收的目的。
3 热管式空气预热器热管腐蚀的相关因素3.1 烟气的露点腐蚀为了防止烟气的露点腐蚀，设计烟气出口温度不低于120±5℃控制，而在运行中实际烟气余热回收系统的排烟温度达到了186℃，高出了设计值，在这种工况下，仅仅运行42天加热炉的炉膛负压已经无法满足加热炉正常运行的需求。
管式空气预热器失效原因及防治措施
新疆 电力
２０ 年第４ 总第 ９ 期 ０６ 期 １
管式空气预热器失效原因及防治措施
管式 空气预热器失效原 因及 防治措施
吴 刚
新 疆 哈 密 电 力公 司 （ 密 ８９ ０ ） 哈 ３ ００
【 摘 】提 出空 气预热器 的腐蚀 、管壁破 损、漏风等 问 【 文 关键词】 空气预热器 失效 预防措施
机 专 业 人 员 在使 用现 场 完 成 ， 序 可 以在 线 修 改 。 程 上 监 视 锅 炉炉 膛 安 全监 控 系 统 的信 息 。 Ｐ Ｃ 与 Ｄ Ｓ 的 通 讯 采 用 Ｒ 一４ ２ Ｒ ４ ５ 接 口 、 Ｌ Ｃ Ｓ ２ ／ Ｓ一 ８
３ ３系 列 化 与 标 准 化 程 度高 ．
及硬 件 配 置 更 为 经 济合 理 。 ３４开放 的通 讯 功 能 ． Ｐ Ｇ既具 有 各 Ｐ Ｃ之 间的 协 议通 讯 接 口 ， 具 有 多 种 Ｅ Ｌ 也 的 通讯 方 式 ， ： Ｓ３ 如 Ｒ ２ ２接 口方 式 硬 件成 本 低 ， 济性 好 ， 经 目 前较常用， 传送距离短、 率低； Ｓ８ 但 速 Ｒ ４ ５接 口方 式 克 服 了 Ｒ ２ ２的一 些 缺 点 ，传 送 距 离大 （ 大 可 达 １２ ｍ） Ａ Ｓ３ 最 ｋ ；Ｃ Ｎ 方 式 接 口 传 送 速 度 快 ， 最 大 １ ｍ／ ， 传 送 距 离 可 达 ～２ ｓ
传 输 速 率 ： １０ ／ ４ ０ ４ ０ ／ ６ ０ １２ ０ ３ ４ ０ ２ ０ ２ ０ ／ ８ ０ ９ ０ ／ ９０ ／ ８ ０ ／
５ ６０ ７ ０／７ ０ ６８ ０／ １１ ０ ｐ ５２ ０ ｂ ｓ
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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。
管式空气预热器受热面防腐与防磨
受 热 面 处 于 旋 风 分 离 器 之 后 ． 其 损 坏 特 征 而 言 。 煤 粉 锅 炉 没 有 合 剂 ，保 证 了 涂 层 系 统 的 力 学 与 热 学 要 求 ； ｒ ： 金 属 型 碳 化 物 中 就 与 Ｃ３ 是 Ｃ 太 大 区 别 ：尾 部 对 流 受 热 面 除 了 因 烟 气 飞 灰 浓 度 太 高 而 使 其 磨 损 抗 氧 化 能 力 最 高 的 一 种 ，在 空 气 中 只 有 在 ｌ０ ℃ 一１０ ℃ 才 开 始 氧 １０ ４０
外， 气 中 的有 害 物质 对 其腐 蚀 也 是使 其 加剧 损 害 的重 要 原 因 。 要 化 ，Ｃ ３ 的 常 温 硬 度 和 热 硬 度 都 相 当 高 ， 蚀 性 优 良 ， 性 能 优 异 烟 主 ｒ Ｃ 耐 是
为 Ｓ及 其 氧 化 物 （ Ｏ 或 Ｓ ， 。烟 气 中 的 硫 腐 蚀 是 燃 煤 中 的 Ｓ被 氧 化 的 抗 高 温 氧 化 腐 蚀 和 冲 蚀 的 材 料 。 在 稀 硫 酸 中 Ｃ３：耐 蚀 性 是 Ｓ Ｏ） ｒ Ｃ 生 成 Ｓ Ｓ 三 氧 化 硫 与 烟 气 中 的 水 蒸 汽 结 合 成 为 硫 酸 ， 有 硫 １ ｒ８ ｉ ｉ 锈 钢 的 ３ Ｏ 或 Ｏ， 含 Ｃ ｌ Ｎｑ 不 Ｔ ０倍 ， 在 蒸 汽 中 则 是 Ｃ — 而 ｏ ＷＣ 合 金 的 ５ ０倍 。 酸蒸 汽 的烟 气 露点 升 高 。 硫 酸 以液 体 形 式凝 结 在 烟 道 尾 部 受热 面 ， Ｂ Ｍ１号 还 含 有 一 定 数 量 的 Ａ ｌ和 Ｍｏ， 在 喷 涂 中 所 形 成 的 氧 化 Ａ１ 当 达 到一 定 浓 度时 使 腐 蚀 速度 加 快 。在 空气 系数 较 低 或 烟气 中 Ｓ 膜 在 涂 层 系统 中起 到 良好 的保 护 作用 ．它 具 有 耐 温性 和耐 腐 蚀 性 ， Ｏ
浅析管式空气预热器热管的腐蚀与防腐
浅析管式空气预热器热管的腐蚀与防腐摘要：对于空气进行预热的器械在工作的过程中，最重要的一个零件部位就是空气径流的热管。
因为热管是连接机器内部，维持机器正常运转的部位，但由于操作过程的环境、温度、湿度等因素影响，经常会发生被腐蚀的现象，影响整体机器的运转，给企业带来损失。
所以对这种管式的空气预热器的维护，重点应该在做好内部热管的防腐工作。
本文将从管式空气预热器出发，重点对这种器械中的热管被腐蚀的原因以及处理方法进行详细探讨，希望通过本文的研究，能够给管式空气预热器的日常维护提供一点帮助。
关键词：管式空气预热器；腐蚀；策略研究化工行业里的加热炉，是利用热量交换的原理，对于流经管道里的空气进行预热，让空气的温度达到一定标准，保证加热炉整体燃烧过程的效率。
而管式预热器的主要预热零件就是内部的管道，想要提高加热炉整体的燃烧效率，就要做好对于内部管道的日常维护检修工作，防止因为日常护理的不到位，导致管道被腐蚀，降低燃烧效率，增加企业运行成本。
一、管式空气预热器的概述管式的预热器结构上面比较简单，通常是由上下两层钢体箱、连接内部的钢管、预热器外壳、帮助空气流通的引风机和送风机、保持内部温度的暖风设备以及排布其中的传热元件等。
当用于燃烧的空气流入到预热器时，会先经过暖风设备进行预先加热，之后再将由一定温度基础的空气正式送入预热器中进行预热。
如图，为管式预热器的结构图：这种预热器的工作原理主要就是利用了物理中的热传递现象，也就是在低温空气进入预热器之后，跟内部的高温产生了能量交换，经过热量的不断吸收达到标准温度，之后再进入下一阶段。
而加热炉之所以需要进行空气预热，就是因为这种提前加热后的空气温度已经达到标准，经过传热元件升温处理之后，可以直接用到为之后的燃烧过程提供一个高温的燃烧环境上。
这样的方式能够在低成本的控制中实现最大程度的提高加热炉的加热效率，帮助企业做好成本管理的同时，提高这类化石企业加热过程的效率。
但是这种管式的预热器在使用过程中也有其局限性。
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表" 项目 型式 管箱布置 管箱数量 二组管箱
空气预热器型式及布置 数量
管径ห้องสมุดไป่ตู้
为空气预热器冷端的一组管箱 （共 #’ 个） 大面积腐 蚀， 在机组大修时全部更换。 #’’# 年 ! 月机组大修 后又出现较大面积的腐蚀， 在 #’’$ 年 1 月机组调峰 停运时， 将乙侧一组管箱 " !’’ 条腐蚀损坏的管子堵 死， 作为临时性修复。由于未能根本解决腐蚀问题在 #’’$ 年 "’ 月的运行中出现了两台送风机全出力运 行， 燃烧仍然缺风情况， 两侧排烟温度分别为 "$" B 和 &! B （ 设 计 值 为 "1$ B ） ， 测得最大漏风率为 由于漏风使两 #! 9 "1A 气预热器大面积腐蚀的现象， 侧的热风温度偏差 #$# B （甲侧为 1!# B ， 乙侧为 ##’ ， 排烟温度偏差 "#% B （甲侧为 "44 B ， 乙侧为 %# B） ， 漏风率高达 &$A 。后因燃烧严重缺风于 #’’1 年 B） 在临修中将空气预热器下组的 1 月初机组被迫停运， 第一层 #’ 个管箱全部切除。 管式空气预热器的积灰与腐蚀问题是各中小型 锅炉普遍存在的问题， 只是程度上各有差别。综合分 析造成上述情况的主要原因有以下几点。 "）长期燃用低于设计值的劣质煤种。韶关电厂 地处粤北山区， 燃料主要来自本地， 但煤样多达几十
（收稿日期： %##8 - #& - "#）
降低燃煤中硫份的目的。 !5$ 对停炉后的空气预热器采取保养措施 在机组大、 小修停运后， 已经受到腐蚀的空气预 热器管置于潮湿富氧的环境中， 必定会加剧管壁的腐 蚀。所以可以在停炉后， 尽早对空气预热器进行清 洗， 利用余温烘干或通热风的办法对空气预热器保 养。也可以通过充氮法对空气预热器进行保养。
#
积灰与腐蚀的原因
大容量高参数锅炉由于大都采用回热循环给水
温度高， 因此省煤器处烟温和壁温较高， 所以在省煤 器处的实际烟气温度高于烟气的露点， 因此省煤器不
万方数据 会产生结露和腐蚀。低温腐蚀和堵灰一般发生在受
《四川电力技术》 ,))/ 年第 4 期
・ /! ・
种， 而经常燃用低位发热量在 !" #$ % &’ 左右， 灰份达 硫份 ! + (* 以上的煤种。 ()* ， ,）暖风器系统不能投用。由于阀门及管道的泄 漏使暖风系统不能正常投运， 在冬季时送风温度只有 排烟温度低至 !)) - 左右。 " - . !) - ， "）吹灰系统不能投用。由于热工程控系统和吹 灰器经常故障而不能使用， 致使空气预热器的积灰没 有能及时清除。 小修停炉时空气预热器未能得到 /）在机组大、 保养。在机组大、 小修停运后， 将已经受到腐蚀的空 气预热器管置于潮湿富氧的环境中， 加剧了管壁腐蚀 的进程。 (〕排烟温度长期偏低。由于空气预热器漏风存 在的影响， 排烟温度低于 !!) - ， 使空气预热器冷端 管壁温度长期低于烟气露点运行， 加快了管壁的腐蚀 速度。
万方数据 登钢螺纹管。但从实际应用中来看， 螺纹管由于在螺
《四川电力技术》 %##8 年第 0 期
・ 8$ ・
图!
炉水、 蒸汽钠含量随汽包水位变化趋势图
将取样器装设在垂直下行的蒸汽管道上， 并距上弯头 大于 "#!、 下弯头大于 $! （!指蒸汽管道的内径， 单 位为毫米） 的部位， 进样口必须对着蒸汽流动方向， 且 样品入口部分应光滑以减少对汽流的扰动。 建议在 %! 号机组大修时检查汽包汽水分离器和 饱和蒸汽右侧取样器， 以消除缺陷。 除汽水分离装置外， 炉水杂质浓度是影响汽水 %） 分离效果的主要因素之一， 炉水杂质浓度过高可能使 汽包水位膨胀加剧或在汽包水汽分界面产生泡沫， 引 起蒸汽大量带水， 通过试验得出炉水运行控制指标： （以电导率计） 为 &$ ’( ) %! 号机炉水的极限含盐量 最大允许含盐量为 $# ’( ) *’。 *’， 试验中发现炉水加磷酸盐后对饱和蒸汽钠含量 影响很大， 建议改进炉内水处理工况， 采用平衡磷酸 盐处理。近年来， 随着机组参数的不断提高和水处理 技术的进步， 磷酸盐处理的主要目的已由防垢转为防 腐， 随着给水纯度的增高， 磷酸盐正作用减小， 副作用 却比较明显， 如 “盐类暂时消失” 现象， 特别由于机组
8
结论
空气预热器的积灰与腐蚀给锅炉安全、 经济运行
带来严重的威协。因此需要在运行过程中加强监视 和调整， 针对各种现象认真分析， 制定出相应的技术 措施。运行人员应根据实际情况提出合理化的建议。 只有这样才能保证设备的健康， 提高设备的可用系 数， 改善设备的运行性能， 确保机组可以安全、 经济地 运行。
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的频繁启停以及调峰运行， 采用协调 +, - 磷酸盐处 理方式时磷酸盐的隐藏现象非常严重， 据统计， 采用 协调 +, - 磷酸盐处理的锅炉有 .#/ 的锅炉发生隐藏 现象， 有 0#/ 的锅炉发生酸性磷酸盐腐蚀。中国已 认识到协调 +, - 磷酸盐处理的缺点， 对已经使用 %# 年的协调 +, - 磷酸盐处理方式， 在新的炉水磷酸盐 处理标准 12 ) 34#$ 5 % - %##! 中不再推荐使用。而且 从化学处理角度来看， 只要能达到防垢的目的， 锅炉 中 678! - 的浓度以低些为好。所以建议炉水采用平 衡磷酸盐处理方式， 即低磷酸盐处理， 维持炉水中磷 酸三钠含量低于发生磷酸盐隐藏现象的临界值， 当炉 加入少量 9:7, 调节。 水 +, 值低于标准时， 在锅炉额定负荷内， 负荷波动时可保证蒸汽品 !） 质。锅 炉 负 荷 变 化 平 均 速 度 在 % 5 $ ;< ) ’=>、 !5 ! 蒸汽钠含量有一定的波动， 但 ;< ) ’=>、 $ ;< ) ’=> 时， 在炉水控制为低磷酸盐时， 蒸汽品质在合格范围内波 动。
热面壁温最低的空气预热器低温段。当受热面壁温
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机组及配套
韶关发电厂 # 台 #’’ 23 国产燃煤机组， 锅炉、
接近或低于烟气露点时， 烟气中的硫酸蒸气将在壁面 凝结而对壁面产生腐蚀； 同时烟气中的飞灰极易被壁 面上的酸液粘附而形成沉积， 积灰中的金属氧化物与 酸液反应会生成水硬性硫酸盐， 引起积灰硬化， 形成 很难清除的低温粘积灰。空气预热器的低温粘积灰 使空预器管道的通流面积不断减小从而使管壁腐蚀 和积灰加剧， 产生恶性循环， 最终导致空气预热器产 生严重金属腐蚀和堵灰， 使烟气通流阻力增加， 通风 不足， 直接影响到了锅炉运行可靠性和热效率。 韶关发电厂 4 号炉早在 "004 年 "" 月就曾经因
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一组管箱 ! 1# 9 $ 8 " 9 !
锅炉设计燃用煤种是广东曲仁无烟煤， 挥发份含 量低、 着火困难、 燃烧缓慢、 经济性差， 且质地坚硬、 不 易破裂、 可磨性系数小。按设计煤种 （发热量 "% 4$’ 灰份含量为 1’A 、 硫含量为 " 9 !A 、 固有水份为 >? ) >@） " 9 &A 。
（收稿日期： %##8 - #0 - "#）
万方数据
备注 双组管式 一组三层、 二组一层 4’ 个 1’ 个 #’ 个 管材 :$ 管材 :$ （上二层） 管材 ;<=: （下一层）
汽轮机、 发电机均为哈尔滨设备厂制造生产。4 号炉 为 56 / %&’ ) "1’ / "’ 型、 0 号 炉 为 56 / %&’ ) "1’ / 32"’ 型超高压一次中间再热单汽包自然循环锅炉， 每台锅炉配有双引、 双送风机， 中储式制粉系统 1 套， 管式空气预热器 " 套 （其型式、 布置见表 "） 、 总受热 面面积为 %% #!’ 7 。
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预防腐蚀的措施
低温段空气预热器腐蚀的根本原因是由于烟气
中存在 01" 以及受热面金属壁温低于烟气露点的缘 故。因此要防止空气预热器腐蚀主要应采取的措施 以降低烟气的露点 有： 一是尽量减少烟气中的 01" ， 和减少硫酸的凝结量， 使腐蚀减轻； 二是提高空气预 热器冷端的壁温， 使之在高于烟气露点下运行。具体 的方法有以下一些。 "+! 恢复吹灰系统 由于吹灰系统不能正常投用， 尾部受热面积灰严 重， 使空气预热器的瞬时通风阻力增加， 导致堵灰的 可能性增大。所以应该利用停机的时候恢复吹灰系 统， 机组正常运行中， 每班都应对锅炉吹灰一次， 并做 好吹灰记录， 减少空气预热器的堵灰。运行中还应加 强对空气预热器进、 出口差压及温度的监视， 当发现 空气预热器进、 出烟气差压及温度有异常变化时， 应 加强调整， 采取加强吹灰等措施。如采取措施后仍不 见好转， 确认为冷端受热面有可能被腐蚀并开始积灰 时， 应利用机组调峰或临修、 大修停运时及时进行清 洗和烘干， 如出现较大腐蚀现象则应做好临时性修复 或更换工作。 "+, 改进空气预热器的管材 在上次空预器管更换时， 为了增强换热采用了考
纹线上使管壁明显减簿， 这样就加快了由于腐蚀和磨 损带来的漏风， 另外由于管内呈螺旋状， 加剧了管壁 的积灰。因此， 在空气预热器冷端管组上采用光管式 考登钢， 对减少空气预热器的腐蚀和积灰是有好处 的。 "+" 提高空气预热器冷端的壁温 在锅炉运行过程中， 如果要使空气预热器壁温在 烟气露点以上， 就要提高排烟温度或空气预热器入口 空气温度， 但排烟温度的提高， 将会使排烟损失增加， 锅炉热效率降低。因此可采取以下一些方法： 机组在冬季运行 !）首先就要修复暖风器系统， 中及时投入锅炉暖风器运行。如暖风器不能修复， 则 应进行设备改造， 最常用的方法是把已预热的空气或 锅炉尾部烟气从再循环管送到送风机入口与冷空气 混合， 提高空气预热器入口冷风温度， 从而确保空气 预热器冷端壁温在规定范围内。 ,）锅炉启动初期要严格控制热风温度在 ,)) 以上， 空气预热器冷端壁温较高时， 才能投用煤粉燃 烧器。这是因为启动初期过剩的氧多， 火焰中氧原子 浓度增加， 使形成的三氧化硫量也增加的缘故。另 外， 由于启动初期排烟温度低， 过早投粉会致使空气 预热器积灰。 "+/ 降低烟气的露点减少硫酸蒸汽形成 烟气中形成的三氧化硫的多少与燃料硫分、 火陷 温度、 燃烧热强度、 燃烧空气量、 飞灰特性以及锅炉受 热面的催化作用等等因素有关。因此， 保证适当的过 量空气系数可以降低烟气中的三氧化硫的形成。控 制硫酸蒸汽的形成， 从而最大限度地降低空气预热器 的腐蚀。 "+/+! 降低过剩空气系数和减少漏风 在运行中应加强燃烧调整， 保持合适的过量空气 系数， 不但能降低烟气中 213 的含量同时又能减少 烟气中的过剩氧会增大 01" 的生成量， 无 01" 生成， 论是送入炉膛的助燃空气还是锅炉各部分的漏风， 对 只要有 01" 的生成量都有影响。因为在烟气流程中， 过剩氧存在， 为防止低 01, 便能继续生成 01" 。因此， 温腐蚀， 应尽可能采用较低的过剩空气系数和减少烟 道的漏风。 "+/+, 燃烧脱硫与掺烧 煤中黄铁矿一般可以利用重力不同而设法分离 一部分， 但有机硫很难除去。另外也可以对含硫份不 同的煤种进行掺烧， 以达到 （下转第 /( 页）