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空氣預(yù)熱器的腐蝕與積灰是如何形成的?
由于空氣預(yù)熱器處于鍋爐內(nèi)煙溫區(qū),特別是未級(jí)空氣預(yù)熱器的冷端,空氣溫度、煙氣溫度也,受熱面壁溫,因而易產(chǎn)生腐蝕和積灰。當(dāng)燃用含硫量較高的燃料時(shí),生成的 SO 2 和 SO 3 氣體,與煙氣中的水蒸氣生成亞硫酸或硫酸蒸汽。在排煙溫度低于酸蒸汽時(shí),硫酸蒸汽便凝結(jié)在受熱面上,對(duì)金屬壁面產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕。同時(shí),酸液體也會(huì)粘結(jié)煙氣中的灰分,越積越多,易產(chǎn)生堵灰。循環(huán)流化床鍋爐尾部煙道受熱面積灰,受熱面表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)下降,使吸熱量下降,排煙溫度上升,鍋爐熱效率下降。如果積灰嚴(yán)重,則會(huì)增加煙道阻力,導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)負(fù)荷增大,廠用電率增加。長(zhǎng)期腐蝕和積灰會(huì)造成受熱面的損壞和泄漏。當(dāng)泄漏不嚴(yán)重時(shí),可以維持運(yùn)行,但使引風(fēng)機(jī)負(fù)荷增加,限制了鍋爐出力,嚴(yán)重影響鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
空氣預(yù)熱器腐蝕積灰問(wèn)題探討
降低空預(yù)器的積灰腐蝕需要減少NH4HSO4的生成,即減少煙氣中 SO3含量以及 NH3的逃逸量。煙氣中的 SO3包括來(lái)自入煤中的硫在爐膛通過(guò)高溫燃燒反應(yīng)及 SCR 催化劑的催化作用下生成的 SO3,煙氣中還存在部分 SO2,煙氣中的 SO2經(jīng)過(guò) SCR 裝置時(shí),會(huì)生成 SO3,使得 SO3的總體積分?jǐn)?shù)升高可高達(dá) 10-4以上,易導(dǎo)致催化劑。目前,降低煙氣中 SO3含量的方法主要是采用堿性吸收劑。該方法是通過(guò)向爐膛內(nèi)或煙氣中噴入不同的化學(xué)物質(zhì)與SO3發(fā)生化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而達(dá)到脫除 SO3的目的。常用的化學(xué)物質(zhì)包括:堿性氧化物 (氧化鎂、氧化鈣、堿如氨、氫氧化鈣、氫氧化鎂等),帶堿性的鹽類物質(zhì) (碳酸鈉或者天然堿),SO3的脫除效率能夠達(dá)到90%以上。這種使用吸收劑的方法能夠有效地降低煙氣中的 SO3的含量。
煙氣中氨的來(lái)源主要是逃逸的氨,可以從改造空預(yù)器本體以及控制脫硝系統(tǒng)氨逃逸 2 方面考慮,采取措施減少生成硫酸氫氨的危害。
石油化工中加熱爐余熱回收
近年來(lái),隨著對(duì)能源利用率的要求不斷提高,要求加熱爐的排煙溫度進(jìn)一步降低,將以往設(shè)定的160℃排煙溫度降低到120℃,加熱爐的熱效率可提高到90%以上。
利用常規(guī)熱管換熱器將排煙溫度降低到160℃,是比較容易實(shí)現(xiàn)的,但要求將排煙溫度再由160℃降低到120℃以下,回首這部分熱量的主要問(wèn)題在于解決設(shè)備和熱管的腐蝕問(wèn)題。對(duì)于熱管換熱器的殼體防腐可以采用內(nèi)襯耐酸澆注防護(hù);對(duì)于熱管要合理的回收熱量,顯然,基管采用耐酸合金鋼是不經(jīng)濟(jì)的,既要保證熱管傳熱性能又要經(jīng)濟(jì)合理的回收熱量,由此,開(kāi)發(fā)出了耐腐蝕搪瓷熱管,搪瓷熱管是在普通碳鋼(翅片管)外涂一層耐酸搪瓷。由于搪瓷層很薄,一般厚度為0.2mm,且與碳鋼結(jié)合緊密,對(duì)傳熱效果影響很小,與碳鋼管相比,相對(duì)降低約6%~10%;且搪瓷表面光滑,不易結(jié)垢和積灰,又耐磨損、抗腐蝕;投資費(fèi)用較選用耐酸不銹鋼有明顯的降低。
搪瓷熱管作為抗腐蝕傳熱元件以其防腐和價(jià)格優(yōu)勢(shì)可用于許多領(lǐng)域,特別對(duì)抗硫酸腐蝕有很大的優(yōu)越性。在碳鋼上涂敷燒鍍搪瓷制造熱管其制造成本較不銹鋼低,抗腐蝕性能比不銹鋼高得多,特別是在纏繞翅片的碳鋼管上成功燒鍍搪瓷,為熱管在低溫腐蝕性環(huán)境中的熱量回收提供了有利的保障。
鍋爐上水速度和低溫腐蝕淺析
冬天空氣溫度較低,空氣預(yù)熱器的冷端通常低于酸,低溫腐蝕會(huì)加劇。筆者曾經(jīng)遇到過(guò)因管式空氣預(yù)熱器低溫腐蝕穿透,導(dǎo)致漏風(fēng)率增大,增加風(fēng)機(jī)電耗。同時(shí)積灰硬化,定期吹灰器無(wú)法吹走堵灰,影響空預(yù)器換熱效率,使排煙溫度上升,鍋爐效率下降。
避免低溫腐蝕主要有四個(gè)途徑:
對(duì)煤碳的含硫指標(biāo),必須嚴(yán)格化驗(yàn),嚴(yán)格把關(guān)。應(yīng)嚴(yán)格控制高硫份的煤炭,以減小對(duì)空預(yù)器腐蝕程度。
提高預(yù)熱器管壁溫度,使管壁溫度比酸高。常采用熱風(fēng)再循環(huán),加暖風(fēng)機(jī),提高進(jìn)入預(yù)熱器的空氣溫度。優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行,缺點(diǎn)是鍋爐熱效率降低。
低氧燃燒,爐膛火焰中心溫度越高, 過(guò)量空氣越多,生成的SO3就會(huì)越多。因此,要求運(yùn)行人員精心操作,合理配風(fēng),使燃燒狀態(tài),減少SO3的生成。
選用耐腐蝕材料,如搪瓷管。