75t/h爐空預器磨損，腐蝕的原因以及處理措施

高勇

摘 要：循環流化床鍋爐燃燒技術作為一種低污染清潔燃燒技術受到重視，得到廣泛應用，但是運行中暴露出不少問題亟得解決，如鍋爐風量調整控制、爐膛給煤系統問題、鍋爐出力調整控制、飛灰可燃物高等問題。本論文重點是從循環流化床鍋爐空預器磨損腐蝕以及在運行中如何調整的問題出發，結合現場鍋爐運行、檢修、試驗等工作，對這些問題進行分析探討。

關鍵詞：磨損;腐蝕;運行調整

0 前言

流化床燃燒設備按流體動力特性分為鼓泡流化床和循環流化床，按工作條件分為常壓和增壓式流化床。循環流化床鍋爐技術是一種新型的高效低污染清潔的燃燒技術，我廠2007年引進75T/H循環流化床，但是一直以來空預器漏風問題困擾著設備的穩定運行，本論文就是針對以上問題給出闡述自己的分析總結和改進措施。

1 75t/h爐空預器磨損現狀

第二熱電廠75t/h爐屬于75t循環流化床鍋爐，其設計的尾部空預器為臥式管式空預器。在檢修空預器的時候，發現空預器磨損的位置都是在管下部以及空氣進口端。

我廠管式空預器磨損屬于第一種，都是管子下部磨損嚴重，這充分說明75t/h爐尾部煙氣流速都較小，在煙氣溫度低于600-700℃下管子下部形成送松散性積灰層，且由于煙氣的酸露點較低造成低溫腐蝕，從而造成管子破壞。

由于采用單道單面進風，使得整個空預器內部煙溫煙壓偏差過大，并且管的進口端煙氣流尚未穩定，由于氣流的收縮和膨脹，灰粒較多的撞擊管壁的緣故。在以后的管段中，灰粒運動方向與管壁平行，故管壁磨損減輕。

2 空預器磨損腐蝕的原理以及到75t/h爐空預器破的原因分析

2.1 尾部受熱面的積灰

當帶灰的煙氣流經各個受熱面的時候，部分灰粒會沉積到受熱面上而形成積灰，這是鍋爐運行中常見的現象。積灰會影響傳熱和煙氣的流通，尤其是通道截面較小的對流受熱面，嚴重的積灰會堵塞煙氣通道，以致降低鍋爐出力甚至被迫停爐。在75t/h爐煙溫低于600-700℃的尾部受熱面上的積灰主要有兩種不同情況：

一是由于氣流擾動使煙氣中攜帶的一些灰粒沉積到受熱面上，形成松散性積灰層;對流受熱面管子上的積灰，主要集中在管子的被風面上，而迎風面上很少。這是因為管子的正面部分從一開始就受到大灰粒的打擊，因此只有在煙速很低或飛灰中缺乏大顆粒時才出現積灰。而在管子的側面上，由于受到飛灰的強烈磨損，即使在很低的煙氣速度下也不會有積灰沉積。灰粒在受熱面上的沉積，最初增加很迅速，但很快達到動態平衡。只有在外界條件改變時，如煙氣速度變化，才會改變積灰情況，一直到新的平衡建立。

二是由于在煙氣中酸蒸汽和水蒸氣在低溫金屬壁面上凝結，將積灰粘聚而成的積灰。鍋爐受熱面的壁溫低達酸露點時，受熱面上將會出現凝結出液態硫酸，它不僅會腐蝕金屬，而且還會粘結煙氣中的灰粒，使其沉積在潮濕的受熱面上，嚴重時將造成煙氣通道堵灰。

2.2 低溫受熱面煙氣側腐蝕——低溫腐蝕

煙氣中的水蒸氣進入低溫受熱面后，由于煙氣溫度降低或是接觸到較冷的受熱面，水蒸氣便發生凝結現象。水蒸氣發生凝結時的溫度稱為水露點，其值是由煙中的水蒸氣的分壓力所決定的。一般情況下，燃煤鍋爐尾部煙氣中的水蒸氣分壓力約為10%，對應的水露點為40～50℃，發生水蒸氣凝結的可能性很小。煤中的硫分在燃燒時產生SO2，一部分又轉化為SO3。當煙氣溫度低于200℃后，SO3開始與水蒸氣結合成硫酸蒸汽。由于硫酸的沸點遠高于水，因此，盡管煙氣中的硫酸的含量較低，但是已經使煙氣的露點顯著提高。煙氣中的硫酸蒸汽凝結的溫度稱為酸露點，硫酸蒸汽含量越高，酸露點也就越高，可以達到110～160℃，甚至更高。這樣硫酸蒸汽就在低于酸露點的受熱面表面凝結，對金屬產生腐蝕。因此低溫受熱面的腐蝕可以用酸露點的高低來表示，酸露點越高，腐蝕范圍越廣，腐蝕也越嚴重。低溫腐蝕是一個多階段不均勻的過程，受到煙氣中的SO3濃度，受熱面上的積灰程度和煙氣沖刷的不均勻性的影響。因此，腐蝕的主要產物由低價的硫酸鐵和鐵的硫化物組成，在低溫空預器的煙氣出口段，一旦形成腐蝕泄露后，便會發生漏風，漏風使排煙溫度進一步下降，加速了腐蝕過程，形成惡性循環。

3 針對75t/h爐空預器磨損腐蝕的處理措施

3.1 低溫腐蝕的減輕和防止

提高空氣預熱器受熱面的壁溫，這是防止低溫腐蝕的最有效的辦法。由上面論述中公式可知，要提高壁溫就要提高排煙溫度和入口空氣溫度。提高排煙溫度雖然可使壁溫升高腐蝕減輕，但是卻增加了排煙熱損失，而使鍋爐經濟性降低。因而排煙溫度的提高是有限制的。實踐中提高壁溫最常用的方法是提高空氣入口溫度，如下兩種方法：

3.1.1 利用送風機熱風再循環

原理：把冷空氣溫度適度提高后，再進入空氣預熱器。

部分空氣被送風機吸入與冷空氣混合后再進入空預器，故可提高進風溫度。

3.1.2 加裝暖風器

暖風器裝在送風機與預熱器之間，它本身是一種管式加熱器，利用汽輪機的抽汽來加熱冷風。采用這種方式仍會使排煙溫度有所升高。

3.2 冷端受熱面采用耐腐蝕材料

近年來為克服低溫腐蝕，國內在燃用高硫燃料的鍋爐中，管式空預器的低溫段采用耐腐蝕的搪瓷管，這樣在防止受熱面金屬腐蝕有一定的成效。二電廠也逐漸將對空預器進行改造，由原來的考登鋼管更換為搪瓷管，從而提高空預器的使用壽命。

3.3 降低過剩空氣系數和減小漏風數

煙氣中過剩氧會增大三氧化硫的生成量。無論是送入爐膛的助燃空氣還是煙道的漏風，對三氧化硫的生成量都有影響。結合75t/h爐正常運行時氧化皓分析儀指示的空氣過剩量維持在1.5-2.0之間，這樣鍋爐負荷也穩定且尾部受熱面腐蝕也減輕。

4 總結

循環流化床鍋爐空預器制造、檢修、運行工藝是一個長遠探討和研究的一個課題，我們要加強鍋爐運行的調整和數據分析，通過數據比對和實際現狀而積累經驗，從而更好的為設備的穩定運行提供良好的技術總結和指導。

參考文獻：

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