空氣預(yù)熱器腐蝕積灰問題探討

空氣預(yù)熱器作為電站鍋爐的重要設(shè)備，目前存在的主要問題是空預(yù)器易發(fā)生腐蝕和堵灰現(xiàn)象，這主要是由于傳統(tǒng)的煙氣低溫腐蝕和氨逃逸帶來的腐蝕的影響。針對 2 種不同的影響因素，需要采取不同的解決措施。在分析空預(yù)器堵塞原因的基礎(chǔ)上，綜述了近年來我國為解決空預(yù)器堵塞而采取的相關(guān)措施，如優(yōu)化暖風(fēng)器設(shè)計(jì)、采用堿性吸收劑控制 SO3的技術(shù)、空氣預(yù)熱器的改造等。

鹽酸工業(yè)中鹽酸合成爐余熱回收

鹽酸合成爐是用作和氫氣混合燃燒反應(yīng)的設(shè)備，和氫氣經(jīng)過適當(dāng)?shù)呐浔仍跔t內(nèi)燃燒反應(yīng)得到HCl氣體。燃燒的溫度可達(dá)1000℃以上，高溫HCl氣體有強(qiáng)烈的腐蝕性。工業(yè)實(shí)踐表明，高溫HCl氣體對設(shè)備的腐蝕主要來自游離氯，游離氯越多，腐蝕性越強(qiáng)。試驗(yàn)表明，干燥240℃時，對碳鋼的腐蝕速度為零。當(dāng)達(dá)到285℃時，對碳鋼的腐蝕速度陡增至10195g/(m3?h)，理論上如果使HCl中游離氯含量為零，并保持設(shè)備表面溫度為240℃，則既可回收熱量，又可延長設(shè)備使用壽命，但實(shí)際上工業(yè)操作條件經(jīng)常受到各種外界影響，不可能保證這種條件。然而熱管組成的設(shè)備卻可相當(dāng)程度地接近這種條件。

什么是低溫腐蝕

煙氣中水蒸汽的溫度是不高的，一般約為40~60度，但如果煙氣中含有SO3，則與水蒸汽形成硫酸蒸汽，使煙氣的溫度大大提高，稱為酸。（如煙氣中硫酸蒸汽濃度為10%時，酸升高至190度）。燃料中的硫在燃燒時與氧化合形成SO2，其中有小部分再被氧化，生成SO3。由于空氣預(yù)熱器下部的煙氣溫度不高，壁溫經(jīng)常低于煙氣。煙氣中的硫酸蒸汽就開始凝結(jié)在預(yù)熱器受熱面上造成硫酸腐蝕。同時，凝結(jié)的硫酸粘附飛灰，并與受熱面上的積灰起化學(xué)反應(yīng)，引起積灰硬化，形成以硫酸鈣為基質(zhì)的水泥狀物質(zhì)，嚴(yán)重的積灰導(dǎo)致傳熱性能下降，又使管壁溫度降低，凝結(jié)的酸液更多，這樣就使預(yù)熱器的積灰與腐蝕越加嚴(yán)重，造成嚴(yán)重的腐蝕與堵灰。低溫腐蝕常發(fā)生在空氣預(yù)熱器上，但是當(dāng)燃料含硫量較高，過量空氣系數(shù)較大時，導(dǎo)致煙氣中SO3含量較多，酸較高，在遇到給水溫度較低的情況時，省煤器也有可能發(fā)生低溫腐蝕。

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，低溫腐蝕會加劇。筆者曾經(jīng)遇到過因管式空氣預(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。同時積灰硬化，定期吹灰器無法吹走堵灰，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途徑：

對煤碳的含硫指標(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， 過量空氣越多，生成的SO3就會越多。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。