鍋爐受熱面煙側(cè)運(yùn)行問(wèn)題

1、鍋爐受熱面煙側(cè)運(yùn)行問(wèn)題 水冷壁的結(jié)渣和高溫腐蝕 尾部受熱面的積灰 省煤器受熱面的磨損 空氣預(yù)熱器低溫腐蝕2 結(jié)渣的產(chǎn)生 液態(tài)的渣粒在凝固之前沖刷水冷壁或爐墻形成，結(jié)渣是自動(dòng)加劇過(guò)程 水冷壁管外煙氣溫度最高，易發(fā)生結(jié)渣、高溫腐蝕及水動(dòng)力異常水冷壁的結(jié)渣和高溫腐蝕水冷壁的結(jié)渣3 結(jié)渣的危害 受熱面吸熱減少，爐溫升高，水冷壁高溫腐蝕；燃燒工況惡化；燃料消耗量增加； 爐膛出口煙溫及排煙溫度升高,過(guò)熱蒸汽超溫；降低鍋爐出力和效率； 大塊焦渣自行脫落時(shí)可能壓滅爐膛火焰，導(dǎo)致熄火，并會(huì)砸壞冷灰斗水冷壁管，造成設(shè)備損壞； 造成煙通的局部堵塞，增加煙道阻力和引風(fēng)機(jī)的負(fù)荷，使廠用電增大水冷壁的結(jié)渣和高溫腐蝕水冷壁

2、的結(jié)渣4 煤質(zhì)特性 煤灰熔點(diǎn)溫度ST低，灰粒向水冷壁運(yùn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有凝固，易形成結(jié)渣 高灰粘度的煤灰一旦在爐內(nèi)形成結(jié)渣，會(huì)自動(dòng)加劇水冷壁的結(jié)渣和高溫腐蝕影響水冷壁結(jié)渣因素 爐內(nèi)溫度與空氣動(dòng)力場(chǎng) 切圓直徑偏大，火焰偏斜、貼壁或沖墻形成爐內(nèi)局部結(jié)渣 燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷qR qR較大，燃燒器區(qū)域釋放的熱量大，爐溫高，易引起爐內(nèi)結(jié)渣水冷壁的結(jié)渣和高溫腐蝕影響水冷壁結(jié)渣因素 衛(wèi)燃帶 敷設(shè)衛(wèi)燃帶的爐膛爐溫較高，易在粗糙衛(wèi)燃帶壁面上形成結(jié)渣 選擇適當(dāng)?shù)臓t膛熱強(qiáng)度及切圓直徑；避免爐內(nèi)溫度過(guò)高 組織良好的空氣動(dòng)力場(chǎng)，避免火焰偏斜、貼壁沖墻；爐內(nèi)局部溫度過(guò)高 保持適當(dāng)?shù)倪^(guò)剩空氣量，過(guò)?？諝饬看螅瑺t膛出口氣溫升高；

3、過(guò)?？諝饬刻。紵煌耆?，造成還原性氣氛使灰熔點(diǎn)溫度降低，促進(jìn)爐內(nèi)結(jié)渣 避免鍋爐超負(fù)荷運(yùn)行水冷壁的結(jié)渣和高溫腐蝕水冷壁結(jié)渣的防治 采用適當(dāng)?shù)拿悍奂?xì)度，提高煤粉的均勻度 加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)視，及時(shí)吹灰、清渣水冷壁的結(jié)渣和高溫腐蝕水冷壁結(jié)渣的防治 硫酸鹽型腐蝕（2種途徑） 灰渣層中的堿金屬硫酸鹽與SO3共同作用產(chǎn)生腐蝕，其對(duì)水冷壁管的腐蝕過(guò)程如右圖所示，共分為五步1、薄氧化層(Fe2O3)和極細(xì)灰粒沾污層。水冷壁的結(jié)渣和高溫腐蝕水冷壁的高溫腐蝕2、冷凝在管壁上的堿金屬氧化物與周?chē)鸁煔庵械腟O3氣體發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鹽：水冷壁的結(jié)渣和高溫腐蝕水冷壁的高溫腐蝕3、硫酸鹽層增厚，熱阻加大表面溫度升高，灰渣熔化，

4、粘結(jié)飛灰形成疏松的渣層。硫酸鹽熔化時(shí)會(huì)放出SO3 ，向內(nèi)向外擴(kuò)散。4、硫酸鹽釋放的SO3及煙氣中SO3會(huì)穿過(guò)疏松的渣層向內(nèi)擴(kuò)散，發(fā)生如下反應(yīng)：水冷壁的結(jié)渣和高溫腐蝕水冷壁的高溫腐蝕 管壁的Fe2O3保護(hù)層被破壞。而上述復(fù)合硫酸鹽會(huì)熔化，與鐵發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生腐蝕：水冷壁的結(jié)渣和高溫腐蝕水冷壁的高溫腐蝕5、運(yùn)行中外層灰渣因清灰或渣層過(guò)厚而脫落，使Na3Fe(S04)3等暴露在高溫火焰輻射下發(fā)生分解反應(yīng)： 硫酸鹽型腐蝕（2種途徑） 堿金屬焦硫酸熔鹽腐蝕。 堿金屬焦硫酸鹽熔點(diǎn)低，在通常壁溫下呈熔融狀態(tài)，其直接和氧化鐵保護(hù)膜發(fā)生反應(yīng)，生成復(fù)合硫酸鹽。 熔融硫酸鹽積灰層對(duì)金屬壁面的腐蝕速度比氣態(tài)硫酸鹽要快，并

5、隨溫度增高而加劇。 硫化物型腐蝕：管壁附近呈還原性氣氛和有H2S存在時(shí)發(fā)生。水冷壁的結(jié)渣和高溫腐蝕水冷壁的高溫腐蝕 H2S氣體腐蝕：除能促進(jìn)硫化物型腐蝕外，還直接對(duì)管壁產(chǎn)生腐蝕作用。是水冷壁管腐蝕的另一主要原因。水冷壁的結(jié)渣和高溫腐蝕水冷壁的高溫腐蝕 SO2 、SO3的生成及腐蝕：除能促使硫酸鹽型和硫化物型腐蝕發(fā)生外，本身也會(huì)直接對(duì)水冷壁產(chǎn)生腐蝕作用。 SO2由煤中的黃鐵礦FeS2和有機(jī)硫化合物RS燃燒生成；水冷壁的結(jié)渣和高溫腐蝕水冷壁的高溫腐蝕 SO3可由以下三種途徑生成：高溫下，SO2與自由氧原子反應(yīng)；催化反應(yīng)生成；煤中堿土硫酸鹽（CaSO4和少量MgSO4）熱解生成，是次要因素。 SO3

6、反應(yīng)方程式如下：Fe2O3+SO3 Fe2 (SO4)3硫酸鐵與氧化鐵的混合體結(jié)構(gòu)疏松，為進(jìn)一步腐蝕創(chuàng)造條件。 采用低氧燃燒技術(shù),降低SO3的含量； 采用煙氣再循環(huán)降低爐膛溫度和SO3的含量； 合理配風(fēng)和強(qiáng)化爐內(nèi)湍流混合，避免局部還原性氣氛，以減少H2S和硫化物型腐蝕； 加強(qiáng)一次風(fēng)煤粉氣流的調(diào)整，保證燃燒器出口氣流的煤粉濃度分布均勻； 避免出現(xiàn)局部管壁溫度過(guò)高； 采用貼壁風(fēng)技術(shù)，在壁面附近形成氧化氣氛的空氣保護(hù)膜； 采用抗腐蝕材料（表面噴涂或替換）。水冷壁的結(jié)渣和高溫腐蝕防止高溫腐蝕的措施 布置在鍋爐尾部豎井中的過(guò)/再熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器。煙氣溫度比較低，一般在600以下，亦稱(chēng)為低溫受熱面

7、。細(xì)小的顆粒(小于30m)沉積在受熱面上形成松軟的積灰。 積灰的部位：在背風(fēng)側(cè) 積灰形狀：楔形尾部受熱面的積灰積灰部位管子錯(cuò)列布置時(shí)的積灰情況尾部受熱面的積灰積灰部位管子錯(cuò)列布置時(shí)的積灰情況 積灰的平衡：當(dāng)積灰達(dá)到一定程度后，由于氣流速度和灰層重力作用，積灰可自行剝離，灰層不再加厚，這一狀態(tài)稱(chēng)為積灰的平衡狀態(tài)。 影響積灰的主要因素 粒徑：小，易積灰；大，不易積灰。（慣性大，有沖刷作用） 管徑：大，易積灰；小，不易積灰。（管徑不同，背風(fēng)面漩渦區(qū)不同） 煙速：小，易積灰(3m/s)；大，不易積灰(8m/s)。（灰粒沖刷作用大）尾部受熱面的積灰影響積灰的主要因素和防止措施 影響積灰的主要因素 粗糙度

8、：粗糙面易積灰，光滑面不易積灰 煙溫：高，易積灰；低，不易積灰 管子排列方式和縱向節(jié)距：順列易積灰，錯(cuò)列不易積灰；順列S2小易積灰，錯(cuò)列S2小不易積灰。（錯(cuò)列管子背風(fēng)面受到氣流和灰粒的沖刷作用，積灰較輕，若減少S2，沖刷更強(qiáng)烈，積灰更輕）尾部受熱面的積灰影響積灰的主要因素和防止措施 防止或減輕積灰的主要措施 選擇合理的煙氣流速。 盡量采用小管徑、錯(cuò)列布置。 設(shè)置良好的吹灰裝置并定期及時(shí)吹掃。尾部受熱面的積灰影響積灰的主要因素和防止措施 溫度較低（450以下）的尾部煙道，具有一定硬度和速度的灰粒對(duì)管壁產(chǎn)生的磨損為沖擊磨損，它是沖刷磨損與撞擊磨損的綜合結(jié)果。 磨損區(qū)域一般在管子的迎風(fēng)面90的扇區(qū)內(nèi)

9、，特別是與來(lái)流方向夾角為45的地方。 磨損嚴(yán)重部位 型鍋爐尾部煙道靠近后墻部分省煤器蛇形管 磨損使受熱面管壁變薄 強(qiáng)度下降，易發(fā)生泄露、爆管省煤器受熱面的磨損省煤器磨損與影響因素22 影響磨損的主要因素 煙氣流速wy 磨損量近似與wy 的3.3次方成正比 管子的排列方式 煙氣橫沖錯(cuò)列第二排管子磨損最大 灰粒特性與濃度 硬度高、大直徑、高濃度灰粒磨損大 煙氣走廊 煙速高，磨損大 煙氣成分 煙氣中含有SO2、H2S等腐蝕氣體，產(chǎn)生腐蝕，破壞氧化膜，磨損加重?？梢?jiàn)腐蝕與磨損交替進(jìn)行，惡性循環(huán)！省煤器受熱面的磨損省煤器磨損與影響因素23 合理選擇煙氣流速。一般為6-9m/s。 減少煙氣中飛灰濃度與煙速

10、分布不均勻系數(shù)。豎井轉(zhuǎn)彎處加導(dǎo)流板；減少煙氣走廊，加裝梳形管和護(hù)瓦。設(shè)計(jì)時(shí)嚴(yán)格控制邊管或彎頭與爐內(nèi)墻間距。 降低煙氣中飛灰濃度。采用爐內(nèi)除塵器。 采用膜式或肋片式省煤器 磨損嚴(yán)重部位加裝防磨裝置，省煤器受熱面的磨損防磨措施省煤器受熱面的磨損防磨措施 低溫腐蝕 由于金屬壁溫低于酸露點(diǎn)，煙氣中硫酸蒸汽凝結(jié)對(duì)壁面產(chǎn)生的腐蝕。酸露點(diǎn)越高，腐蝕的范圍就越大 煙氣酸露點(diǎn)tld 主要取決于燃料Szs與Azs，前者顯著提高tld；后者可減低tld空氣預(yù)熱器低溫腐蝕低溫腐蝕 低溫腐蝕 造成管子穿孔，爐內(nèi)送風(fēng)不足，鍋爐效率降低；加重?zé)煹蓝禄?低溫腐蝕 多發(fā)生在空預(yù)器冷段空氣預(yù)熱器低溫腐蝕低溫腐蝕 低溫腐蝕速度與受

11、熱面上凝結(jié)的酸濃度以及受熱面管壁溫度tb有關(guān) tb 降低，凝結(jié)的酸量先增多后減少；酸濃度下降 凝結(jié)酸量越多，腐蝕越大；酸濃度在52%56%范圍內(nèi)腐蝕最嚴(yán)重空氣預(yù)熱器低溫腐蝕低溫腐蝕機(jī)理空預(yù)器沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向 tb 逐漸降低 D點(diǎn) 隨著tb降低，凝結(jié)酸量增加，tb還較高，w增加，約在低于煙氣露點(diǎn)2045壁溫處D點(diǎn)，酸凝結(jié)量接近最大，酸濃度也進(jìn)入最大腐蝕區(qū)，w達(dá)最大值 E點(diǎn)(露點(diǎn)) 硫酸蒸汽開(kāi)始凝結(jié)，酸濃度還很高，在80%以上，但凝結(jié)酸量不多，故腐蝕速度w較低 空氣預(yù)熱器低溫腐蝕低溫腐蝕機(jī)理 B點(diǎn) tb繼續(xù)下降，酸凝結(jié)量和濃度均下降， w亦下降，直到腐蝕最輕點(diǎn)B，即水露點(diǎn)附近 B點(diǎn)之后 tb降至水露點(diǎn)時(shí)，大量的水蒸氣和稀硫酸液凝結(jié)，煙氣中的SO2溶解于水生成亞硫酸溶液，使金屬的腐蝕又急劇增加 壁溫在煙氣露點(diǎn)以下2045區(qū)及水露點(diǎn)以下為嚴(yán)重腐蝕區(qū)，兩嚴(yán)重腐蝕區(qū)之間存在一個(gè)腐蝕較輕的區(qū)域空氣預(yù)熱器低溫腐蝕低溫腐蝕機(jī)理 提高空預(yù)器冷端壁溫 冷端壁溫取決于進(jìn)風(fēng)溫度和排煙溫度。常用蒸汽抽汽加熱（暖風(fēng)器）和熱風(fēng)再循環(huán)來(lái)提高進(jìn)風(fēng)溫度，進(jìn)風(fēng)溫度加熱值取決于燃用燃料的特性 空預(yù)器冷段受熱面采用耐腐蝕材料 采用玻璃管或09銅鋼管、耐腐蝕的Corten-A鋼、涂搪瓷傳熱元件和陶瓷元件；采用熱管空氣預(yù)熱器低溫腐蝕減輕低溫腐蝕措施空氣預(yù)熱器低溫腐蝕減輕低溫腐蝕措施 降低煙氣露點(diǎn) 采用低氧（過(guò)量