熱力發電廠鍋爐設備腐蝕及防護的分析

許奇

【摘 ?要】隨著我國社會經濟的快速發展，各行各業對電力需求也在不斷提升。在火力發電廠中，煤炭的燃燒很容易造成空氣污染，也會造成能源資源的消耗，很多熱力發電廠為了減少對煤炭資源的消耗，避免生態環境的破壞，其受熱面管壁腐蝕問題非常嚴重，導致整個機組的運行受到影響，必須要加強對鍋爐設備腐蝕以及相應的防治策略就行深入探究。

【關鍵詞】鍋爐設備;腐蝕問題;防護策略

鍋爐設備具有燃燒效率高，負荷可調節，排放污染少等許多的優勢非常符合熱力發電廠節能減排的需求。由于鍋爐受熱面的布置方式和具體的運行情況，導致鍋爐設備會出現不同程度的腐蝕，最終造成整個鍋爐的質量受到破壞，使得熱力發電廠的發電效率受到影響。為此必須要加強對鍋爐設備腐蝕的情況進行深入的分析，并且提出相應的解決策略，確保防磨技術的快速應用能夠解決鍋爐受熱面腐蝕的情況，提高鍋爐的整體運行效率。

一、鍋爐設備腐蝕機理分析

由于鍋爐設備的腐蝕非常復雜，首先要對整個受熱面產生的腐蝕情況進行判斷，按照不同的腐蝕方式可以劃分為消逝腐蝕和疲勞腐蝕等兩種類型其中產生腐蝕的主要原因就是因為鍋爐設備在燃燒的過程中，煙氣中會產生大量的固體顆粒，不斷對整個爐膛的受熱面造成沖擊，最終導致鍋爐設備出現嚴重的腐蝕問題。因為鍋爐設備自身的實際特點，氣固粒子必然存在相對流動，也會對鍋爐爐膛的受熱面產生明顯的沖擊，但是在均勻腐蝕的情況下并不會對鍋爐爐膛造成嚴重的腐蝕，也不會影響鍋爐的正常使用，但是由于顆粒自身的形態質量以及流速等都會影響均勻腐蝕的效果[1]。

二、鍋爐設備受熱面產生腐蝕的問題分析

（一）鍋爐設備爐膛水冷壁的腐蝕

由于鍋爐設備為了能夠提高蒸發的受熱面，只在爐膛的下部設置水冷壁，這樣就使得水冷壁與耐磨材料之間的過渡期氣流速度明顯加快，導致顆粒的流速增加，影響了均勻腐蝕的情況，導致在鍋爐設備爐膛水冷壁腐蝕問題嚴重。在爐膛人孔門以及觀火孔位置也會產生不規則的管壁腐蝕現象[2]。

（二）鍋爐設備尾部對流煙道受熱面的腐蝕

鍋爐設備尾部對流煙道受熱面，包括空預器、低溫過熱器以及省煤器受熱面等在水平煙道后面，自身的腐蝕原理與爐膛腐蝕效果并沒有明顯的差別，但是因為尾部設計不夠合理，這樣也會造成分離器自身的運行效果，無法控制飛灰顆粒而進入到爐膛受熱面，這樣就導致整個爐膛受熱面的煙氣和飛灰濃度非常高，造成受熱面的腐蝕加劇。

三、低溫省煤器的改造

在鍋爐爐膛的分離器頂部旋風筒以及煙道處這一部位會產生非常明顯的腐蝕區域，這是因為煙氣在旋轉的過程中造成物料方向發生變化，而且整體的顆粒會發生明顯變化，同時這一區域的耐火材料以及溫度分布不夠均勻，在超高溫的狀態下也會造成襯里材料產生明顯的裂縫，最終使得耐磨材料破壞。如果有大量高溫材料進入到鍋爐設備膨脹節很容易造成膨脹結節，耐火材料摩擦力增加也會導致溫度快速升高而產生劇烈的腐蝕，如果沒有及時有效的處理，甚至還會導致金屬物件嚴重損壞。整個低溫鍋爐采取的是中間再熱平衡通風、固態排渣、全封閉全鋼架的結構，在出口處與脫硫煙道中安裝低溫省煤器，主要用于回收煙氣的整體熱量，通過將原有的低溫換熱器系統進行更換，保證電除塵煙道內部的煙氣，溫度下降，并且由原來的設計吹灰氣源，轉變為第一鋪蒸汽，如果蒸汽熱度過低或者吹灰效果比較差，這樣你會導致低溫省煤器受熱面積由于受到積灰內外腐蝕結構等相關的因素而造成運行效率下降，造成嚴重的能源資源浪費，而且在原設計時在循環旁路較小，冬季無法保證換入口水溫>70℃，所以為了能夠提高低溫使煤氣的利用效率和運行的安全性必須要對低溫省煤器進行改造。通過改造之后，整個低溫省煤器本體的換熱面積，得到了全面增強，低溫省煤器的位置也在電除塵之前，整個出口煙溫在90℃左右，在改造之后回收煙氣的熱量并且減少煙氣，提高電除塵的整體除塵效率，降低除塵口的粉塵含量。由此可見，通過對低溫省煤器進行節能改造。不僅可以減少排煙溫度，而且整體的運行維護效果得到有效提高，也可以有效減少排污費，為企業創造更多經濟效益。

四、鍋爐設備受熱面防治措施

（一）主動防治技術

通過對鍋爐設備產生的原因進行分析，能夠明確燃煤的粒徑大小和煤粉的質量會直接造成鍋爐受熱面產生腐蝕嚴重的情況，為此必須要主動的控制燃煤粒徑大小。通過設置燃煤堆放點控制燃料。初選確保整個燃煤的粒徑符合標準，另外還要利用破碎機和高福篩的方式來控制燃煤粒徑。煤粉的整體質量也會造成流化床鍋爐受熱面出現腐蝕的情況，如果煤質較差，則燃煤量與灰分變化沒風量變化成正比，要加強對煤粉的質量控制在鍋爐運行的過程中，必須要及時的將多余的灰量進行排放，并且利用溢流灰的方法，避免對整個鍋爐設備造成影響。在鍋爐設備施工的過程中，不僅要確保整個爐強的耐磨性和耐高溫性，必須要加強對爐墻的嚴密性進行管理，如果不能夠很好的確保爐墻自身的密閉性，就無法起到如煙隔離的效果，所以在施工時，最主要的就是加強材料控制，確保耐火耐磨材料在運輸存儲的過程中，不受到外界環境因素的干擾，保證材料自身的性能得到有效增強，在膨脹縫施工時，必須嚴格根據施工圖紙的說明，預留膨脹縫，并且保證膨脹縫的誤差為-1-2mm左右，在施工的過程中要嚴格對膨脹縫進行全面的檢查，在膨脹縫施工的過程中也應該避免在縫隙內部預留板橋或者是其他泥漿、碎磚等雜質，保證膨脹縫的填料類型和材料厚度都符合設計要求，在膨脹縫填料的過程中，必須要保證密實填料不能夠出現松動脫落的問題。否則很容易導致膨脹縫的密閉性受到影響。

（二）被動防治技術

要加強材料防磨技術的改造與創新，比較常見的耐磨噴涂技術包括真空離子噴涂、電弧噴涂以及火焰噴涂等相關技術。通過電弧噴涂能夠確保金屬絲進行融化，并且在事先處理過的鍋爐表面進行噴涂，能夠保證整個鍋爐的耐腐蝕性和耐磨性。可以確保鍋爐的腐蝕情況得到有效控制，結構防磨技術就是要加強對鍋爐爐膛的結構設計進行優化，通過讓管道在粒子向下流動臺階消除，能夠避免鍋爐爐膛在交界位置出現過度腐蝕的問題。在對鍋爐設備進行施工的過程中，必須要根據外置床、旋風分離器和爐膛等不同部位進行重點管理，其中外置床作為整個鍋爐設備最重要的施工部件很容易導致鍋爐整體的水壓試驗受到影響，在施工之前必須要確保熱面管排安裝完畢之后，才能夠對整個外置床的爐墻進行工作，目前整個鍋爐設備的外置床空間都非常小，所以不能夠預留墻體通過在周圍的墻壁澆筑。完成吊裝管排的方式，則必須要嚴格按照說明書的規定，對整個墻體進行預留處理，當外置床頂部吊板安裝完成之后，在進行內部澆筑工作，會嚴重導致施工困難，所以在這樣的情況下可以積極采用卷揚機，將整個外置床下部，作為材料堆放的臨時場地，方便整個鍋爐墻體安裝[5]。

結論

本文通過對鍋爐設備腐蝕的機理進行分析，總結了鍋爐設備受熱面產生腐蝕的主要原因和影響因素，并且提出了積極的防治措施包括主動防治和被動防治兩個方面的有效結合，能夠確保鍋爐設備的穩定運行為熱力發電廠的經濟效益提供重要的保障。

參考文獻：

[1]魏玉亮.鍋爐設備受熱面防磨的研究與應用[J].現代工業經濟和信息化，2017，7（03）：52-53.

[2]張克廷.大型鍋爐設備受熱面腐蝕的原因及防止措施探究[J].科技創新與應用，2017（05）：137.

[3]楊根生.鍋爐設備腐蝕與預防分析[J].中國設備工程，2017（22）：203-204.

[4]戴厚峰，李建軍.鍋爐設備爐內受熱面腐蝕分析及對策[J].中國高新區，2017（19）：115+117.

[5]帥政言，薛君.130t鍋爐設備受熱面腐蝕原因分析及對策[J].能源技術與管理，2017，42（03）：162-163.

（作者單位：徐州華潤電力有限公司）