余热锅炉受热面管常见问题的针对性预防
- 格式:doc
- 大小:30.50 KB
- 文档页数:6
防止锅炉受热面爆管的有效办法和装置1、合理设计和选择锅炉受热面材料合理设计和选择锅炉受热面材料是防止锅炉受热面爆管的首要措施。
一般来说,锅炉受热面材料应具有较高的强度、耐热性和耐腐蚀性,能够承受高温高压下的热载荷和化学腐蚀。
常用的受热面材料有优质碳钢、合金钢、不锈钢等。
在选择受热面材料时,还要考虑到煤种、燃烧方式、炉膛内的腐蚀环境等因素。
2、加强水质管理水质是引起锅炉受热面爆管的一个重要因素。
所以,加强水质管理是防止锅炉受热面爆管的重要措施之一。
首先,要做好给水处理工作,控制给水中的杂质和溶解氧的含量。
其次,要定期检测和监测锅炉水质的变化,及时调整和控制化学药剂的添加量,保持水质稳定。
同时,还要定期清洗和除垢,防止水垢和污垢的堆积。
3、加强炉膛和受热面的冷却和保护措施炉膛和受热面的冷却和保护对于防止锅炉受热面爆管至关重要。
首先,要合理设计和布置炉膛冷却设备,确保炉膛内的温度和压力分布均匀。
其次,要保证循环水的流量和温度,避免循环水温度过高或流量不足,导致受热面温度过高。
另外,还应考虑采用陶瓷材料等耐火材料对受热面进行保护,延长受热面的使用寿命。
4、加强设备的运行监测和维护设备的运行监测和维护是防止锅炉受热面爆管的重要手段。
首先,要定期检查和维护锅炉设备的各个部件,及时清理和更换损坏的部件。
其次,要安装和使用设备的温度、压力、流量等传感器,对锅炉运行参数进行实时监测,及时发现和处理异常情况。
另外,还要定期检测和维护锅炉的给水系统、燃烧系统和排烟系统等,确保其正常运行。
5、加强操作人员的培训和管理操作人员的培训和管理是防止锅炉受热面爆管的关键环节。
首先,要对操作人员进行系统的培训,使其熟悉设备的结构和工作原理,掌握操作技能和安全注意事项。
其次,要加强操作人员的安全管理,建立健全的操作规程和操作记录,严禁违章操作和漫游操作。
另外,还要定期组织安全培训和技术交流会议,提高操作人员的技术水平和安全意识。
6、采用可靠的安全保护装置安全保护装置是防止锅炉受热面爆管的最后一道防线。
火电厂锅炉受热面爆管防范建议发布时间:2021-08-31T09:26:18.133Z 来源:《中国电业》2021年13期作者:高见[导读] 近年来我国火电厂锅炉管理水平不断得到提升,但是仍然出现了像“四管爆破”的严重现象高见华能内蒙古东部能源有限公司,海拉尔热电厂摘要:近年来我国火电厂锅炉管理水平不断得到提升,但是仍然出现了像“四管爆破”的严重现象,这对机组的正常运行造成了严重影响,与此同时也会造成企业经济损失。
因此发电企业对锅炉受热面爆破引起重视,分析受热面爆破的具体原因,提出适当的解决措施。
不仅如此,在火电厂运行过程中,需定期对火电厂的安全隐患进行排查,并且能够制定相应的有关政策防范突发事件的发生在最大程度上降低火电厂锅炉受热面爆破事件的发生,为火电厂锅炉企业的发展提供长期健康的环境。
关键词:火电厂;锅炉受热面爆管;防范建议前言:火电厂锅炉受热面爆管是比较常见的安全事故之一,对事故原因做综合分析,大概有受热面爆管的设计缺陷、安装方式不正确、在维修工作没做到位而导致的。
受热面爆管事故发生范围的大小会直接影响到破坏程度和经济损失。
火电厂锅炉受热面爆管事故发生之后不行,对现场相关工作人员的生命安全造成危害,而且会损害一定的社会效益,所以针对寿面爆管的原因进行统计之后,提出火电厂锅炉受热面爆管有关的防范建议,确保火电厂锅炉高效稳定的运行具有重要意义。
1.火电厂锅炉受热面爆管具体问题分析 1.1火电厂锅炉受热面采用材料不科学而导致的爆管事故火电厂锅炉的受热面主要功能是进行热能转换,所以所需材料的设计比较特殊,要求金属能够忍受高温高压的环境,并且能在这种环境下持续稳定的运行,除此之外还需要能够与水或者油接触传递热能,因此他需要承受的复合因素比较复杂,因此要求在对火电厂锅炉受热面材质设计工作的时候,必须了解具体锅炉的运行参数,最终确定最适合的材料作为受热面。
1.2火电厂锅炉在运行过程中长时间受到过多磨损导致爆管事故火电厂锅炉在工作过程中受到灰粒高速冲击管壁金属的影响,就会对炉管造成一定的磨损。
锅炉受热面腐蚀及预防-管理资料锅炉受热面腐蚀减薄损坏,因涉及范围较大,一旦暴露,常导致重复爆漏停炉,而且修复工作量大,因此预防及保护设备不受腐蚀是提高机组可用率必须解决的基本任务之一,汽、水侧腐蚀按其机理分,包括苛性腐蚀、氢损害、氧腐蚀、垢下腐蚀及应力腐蚀。
烟气侧腐蚀包括水冷壁向火侧腐蚀、高温煤灰(油灰)腐蚀和低温腐蚀。
国内电厂曾因垢下腐蚀,水冷壁氢损坏及向火侧腐蚀,导致大面积换管。
曾有一台锅炉由于斜顶棚内的下降管外壁腐蚀爆破造成一死六伤的重大人身事故。
国外一些超临界机组曾发生因过热器管内壁氧化皮脱落,被蒸汽带入汽机而引起喷嘴、叶片的固体硬粒侵蚀。
一、水冷壁管的垢下腐蚀的预防水冷壁管垢下腐蚀是以紧贴管壁的垢下管壁为阳极,外围表面为阴极所构成的局部电池作用引起的电化学损害,严重时可导致鼓包或腐蚀穿孔。
一台670t/h炉在半年内先后停炉6次处理水冷壁管鼓包、穿孔。
在喷燃器中心线部位换管139根、挖补167处。
主要原因是凝汽器铜管泄漏,给水硬度长期严重超标(标准是2Epb,最大竞达392Epb,超标时间占运行时间25%左右),其次是停炉保养效果不好;基建酸洗质量不好;与给水含铁量超标;分析认为采用Na3PO4炉内处理时大量向炉内加入Na3PO4调节炉水的pH值也不够妥当等。
当前防止垢下腐蚀最主要的防范措施是解决凝汽器泄漏后给水硬度超标问题;要加强给水含铁量的检测与控制;对已结垢的水冷壁进行化学清洗。
总之,要加强化学监督工作。
二、水冷壁管氢损坏的预防水冷壁管氢损坏原因是受热面内壁结垢,加以炉水处于低pH值状态。
当时入凝结水系统的酸性盐类在水冷壁管垢下浓缩,氢原子进入管壁金属组织中与碳化铁作用生成甲烷,使钢材晶间强度下降。
发生氢损害时,管壁几乎没有明显减薄,有时发生“开窗式”破裂。
所以一般的超声探伤技术难以发现发生氢损害使金属变脆的位置,使故障处理复杂化。
例如,一台1100t/h强制循环汽包炉投产不到一年,运行只有2110h,水冷壁19.5m处向火侧应发生“开窗式”脆性爆破。
火电厂锅炉受热面失效原因及防治措施探讨发布时间:2021-05-11T02:17:21.496Z 来源:《中国科技人才》2021年第8期作者:吴婷婷1 赵鹏2 王永兵3[导读] 组成火力发电厂的重要部分之一便是锅炉,它的主要工作原理是利用对流换热效应,把燃气轮机中排出气体的热量转换成蒸汽。
新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院新疆乌鲁木齐 830011摘要:近几年国内各种工业得到了不同程度的发展机遇,因而业内人士对失效的工作原则越来越重视,对火电厂中的高配发电机组的要求越来越高。
本篇文章主要通过工作经验以及资料查询,列举出几种常见的余热锅炉失效原因并加以分析,之后提出针对这些原因的具体解决方案与方针,为预防、检修此类问题提供帮助。
关键词:燃机电站;余热锅炉;受热面;失效成因引言组成火力发电厂的重要部分之一便是锅炉,它的主要工作原理是利用对流换热效应,把燃气轮机中排出气体的热量转换成蒸汽。
由于锅炉受热面失效不易察觉,该问题的影响因素与解决方案一直是业界的重点研究领域。
为解决这一问题,研究人员需要从多项因素综合出发,积极排查问题所在,使锅炉安全可靠性提升,把存在隐患的概率降到最低。
1.火电厂锅炉受热面失效原因当锅炉运行时,虽然其受热面大都是热效率较高的模块化结构,但管道中内外两面的流动介质,每当受热面上存在冲刷运动时,便很容易对管道造成不同程度的损坏。
1.1局部氧腐蚀余热锅炉由于加工存放或运输安装期间发生了局部氧腐蚀,会主要产生两种腐蚀后的产物,经过能谱仪和 X 射线衍射相分析可知,多为铁的氧化物,包括红色的三氧化二铁以及黑色的四氧化三铁,少数腐蚀较为严重的地方会发生穿孔现象,其失效处的腐蚀产物具有碳钢氧腐蚀的典型特征,呈现多为肉眼可见的红黑色溃疡或包块形状,并伴有明显的凹坑存在,由此可见随时间慢慢累积的氧腐蚀问题会严重降低锅炉安全可靠性以及使用寿命。
1.2化学清洗剂的腐蚀由于工作人员在安装调试时,或是在锅炉的维修保养过程中,通常会利用含有化学成分的清洗剂对锅炉管道进行清洗或各种试验、试运行,锅炉部分管道会在此期间接触到一些介质,如果清洗不彻底的话,长期的积累、附着于管壁之上,就会造成大面积的化学腐蚀情况,并出现聚集在某一模块或某一屏的腐蚀特征,严重还会出现凹陷、斑痕等问题。
工业锅炉受热面管的失效原因及其预防措施作者:王瑞斌来源:《中国科技纵横》2016年第03期【摘要】工业锅炉受热面管的失效是影响锅炉安全、经济运行的重要因素之一。
受热面管失效的研究和预防是锅炉检验人员需要探讨的重要问题。
本文针对工业锅炉受热面管失效的问题,以详实的工程素材,系统地研究总结了失效模式、失效机理及其产生原因,提出了相应的预防措施,并提出了相应的预防措施。
【关键词】工业锅炉受热面失效工业锅炉受热面是将烟气中的热量传递给汽、水的界面,通常由管子组成。
受热面管工作环境复杂而恶劣,虽围绕使用合适材料和改善工作条件做了大量工作,但由于炉内流动、传热、燃烧过程难以控制,用户水平参差不齐,造成锅炉运行工况出现异常。
由于工况不正常,设计、制造、安装、使用等环节的不足都会在锅炉受热面管这个薄弱环节集中爆发。
受热面管失效是锅炉安全使用中的突出矛盾,对确保锅炉的安全、稳定和经济运行将起到十分重要的作用。
因而,如何解决受热面管失效的问题,针对锅炉受热面管的失效模式提出相应的预防措施,一直是锅炉安全监察工作者需要探索研究的重要课题。
受热面管的失效与炉内流动、介质成分、传热、燃烧和锅炉结构等方面均有关系。
即炉膛结构、蒸汽参数、循环方式、燃烧方式,甚至排渣方式、燃料颗粒度、水处理效果等因素都影响受热面管的安全性能。
1 工业锅炉受热面管的失效模式工业锅炉受热面管的失效主要由高温损伤、腐蚀、磨损等原因引起。
锅壳锅炉受热面管损伤现象以烟管胀口泄漏、水冷壁管爆管、烟管腐蚀为主;水管锅炉则以水循环不良造成受热面管子变形、水冷壁管爆管、对流管胀口泄漏居多。
1.1 受热面管高温损伤锅炉缺水、受热面水垢、水循环故障是造成锅炉受热面高温损伤的主要原因。
高温损伤按超温的程度又可分为长期过热、短期过热两种类型。
工业锅炉受热面管计算壁温一般超不过300℃,但由于缺水、水垢、水循环故障等因素的影响,使锅炉受热面管壁温也有可能超过最高允许工作温度,从而造成受热面管的高温损伤。
水泥窑纯低温余热锅炉的几个常见问题和措施水泥窑纯低温余热锅炉是一种利用水泥窑烟气中的余热,直接作为热源进行供热或发电的设备。
该技术的优点在于提高能源利用效率,降低环境污染,节约能源等。
但在应用过程中,会遇到一些常见问题,需要采取相应的措施加以解决。
一、结垢问题水泥窑纯低温余热锅炉在运行过程中,烟气中含有大量的蒸气和颗粒物,容易在管道内形成结垢,导致设备寿命缩短,热效率降低。
解决措施:1、加强水质管理,避免水中过多的杂物,控制水的硬度和碱度。
2、定期进行清洗和维护,避免管道堵塞和结垢。
3、通过流速和流量控制,保证水的流动速度和压力,防止塞堵。
解决措施:1、定期进行管道内的清理工作,避免灰尘积聚在管道内。
2、加强烟气过滤,减少灰尘含量,降低管道内积灰的可能性。
3、控制出口温度,降低管道内灰尘的粘附。
三、传热问题水泥窑纯低温余热锅炉在运行过程中,需要对烟气和水进行传热。
但烟气含水汽量大,烟气温度低,传热效率较低。
解决措施:1、通过采用优质的传热材料,增加传热面积,提高传热效率。
2、采用喷水冷却的方式,降低烟气温度,减少烟气中水汽的含量,提高传热效率。
3、在锅炉设计上,采用多级回热和多层结构,增加传热面积,提高传热效率。
四、安全问题水泥窑纯低温余热锅炉在运行过程中,涉及高温、高压、易爆等问题,需要加强安全管理,确保生产过程中的安全性。
解决措施:1、制定严格的运行和维护规程,确保人员安全操作。
2、加强设备安全检查和保养,确保设备运行稳定可靠。
3、配备必要的安全设备和应急措施,以应对突发事件。
总之,水泥窑纯低温余热锅炉在应用过程中,需要加强管理,及时解决问题,确保设备的高效稳定运行,实现环保节能的目标。
余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施姓名:XXX部门:XXX日期:XXX余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施余热锅炉是余热回收的主要手段之一,其特点为热负荷不稳定、烟气中含尘量大、烟气有腐蚀性。
下面,简述积灰和腐蚀形成的机理,以及积灰和腐蚀的防范。
1.积灰形成的机理余热锅炉受热面上的积灰一般可分为松散性、粘附性和粘结性三种。
(1)松散性的积灰。
由于分子引力和静电引力的作用而形成,主要发生在低温区的锅炉受热面上,一般是小于200mm的微小颗粒,大部分是10~50μm。
它往往在管子背部形成,只有在烟速很小或烟尘颗粒很细时才会在管子的正面形成。
这种积灰会大大恶化传热效果,但很容易用机械清灰法除掉。
(2)粘附性的积灰。
主要是在烟尘中含有较多低熔点金属元素的情况下形成,这些金属元素的氧化物或硫化物,在高温烟气中大都呈气态,烟温降低时即形成凝结物,变成粘附性较强的物质。
它对管子表面附着力很强,易积成封闭性的灰环,如不施加外力一般不会自行脱落。
但因质地较松软,即使积灰厚度增加也不会结成硬壳,通过振打吹扫即可清除。
(3)粘结性的积灰。
产生在高温区和“过渡温区”。
当烟气对管子横向冲刷时,主要在管子的正面形成,会引起烟气阻力迅速增加,直到烟道完全堵塞被迫停炉为止。
粘结性积灰是烟尘颗粒呈熔融状态或呈粘性状态所引起的,也可能是活性固体颗粒与烟气中某些成分起化学反应,在积灰的沉积层上发生了二次物理化学过程而形成。
这种积灰危害第 2 页共 5 页很大,需要认真研究并加以处理。
2.腐蚀形成的机理余热锅炉的腐蚀一般分为低温腐蚀和高温腐蚀。
低温腐蚀的特点是均匀性腐蚀,它使管壁厚度逐渐减薄以至破裂;高温腐蚀的特点是局部溃疡性腐蚀,它使管子因管壁穿孔而破坏。
(1)低温腐蚀。
当进入余热锅炉的烟气中含有较多二氧化硫时,其中一部分会进一步转化为三氧化硫,并与烟气中水蒸汽结合而生成硫酸。
当锅炉受热面壁温低于所生成的硫酸露点时,硫酸就在管壁上凝结而产生腐蚀,称为低温腐蚀。
锅炉受热面烧损及预防-管理资料一、锅炉受热面烧损的原因锅炉受热面是将烟气中的热量传递给汽、水、空气的界面,在没有汽、水、空气这些冷却介质时,受热面的温度便会很快接近或达到烟温,。
煤、油正常燃烧可能达到的温度为1500℃~1600℃,高于钢铁的熔点,由此引起的钢材熔融、氧化称为烧损。
一台670t/h炉为了停炉保养烘干过热器内的积水,错误的点油枪升温,由于当时水冷壁无水,不久水冷壁管被烧穿,当然这样的例子是极个别的。
发生在发电厂中受热面烧损离主要是空气预热器及省煤器受热面烧损(也有过电气除尘器烧损的报导),通常称为锅炉尾部烟道再燃烧,或称二次燃烧,见图4-3-6、图4-3-7。
一台2008t/h锅炉在调试过程中先后于1995年10月13日和11月20日发生空气预热器着火,两台空预器传热元件遭受不同程度的损坏,管理资料《锅炉受热面烧损及预防》(https://www.)。
究其原因是炉膛内未燃烧的可燃油垢(炭黑和油滴)沉积在尾部受热面上。
当温度与氧量条件合适,便自燃起火。
紧急停炉后空气预热器停转,从关不严的烟、风挡板漏入空气等,常常是促进油垢着火的原因。
二、防止尾部烟道再燃烧的措施锅炉尾部烟道再燃烧的主要原因是炉膛燃烧恶化,特别是启动和带低负荷期间燃烧不完全,可燃物带至锅炉尾部并在那儿聚集。
防范措施包括防止可燃物沉积以及着火后的扑救两部分。
通常包括,①油枪投用前应逐个试点火,点火成功后再调试自动点火,避免盲目试点火;②点火不着10~30s内停枪,最好退出油枪倒出管内存油,以免残油入炉;③用好油枪根部风,保持油枪冷却,维持油枪良好的雾化功能以控制低负荷阶段油雾的完全燃烧;④锅炉点火前,空气预热器蒸汽吹灰、水冲洗(或消防水)装置必须投用(有的水冲洗装置在预热器停转后不能覆盖全部受热面,应该改进);⑤发现排烟温度异常升高等再燃烧现象时,要及时正确处理确保省煤器与钢结构的冷却,防止事故扩大;⑥长期低负荷燃油要考虑热碱水冲洗方案。
防止锅炉受热面爆管有效办法装置在工业生产中,锅炉是一个重要的设备,它被广泛应用于发电、化工、纺织、造纸等行业。
锅炉工作时,锅炉的受热面需要承受高温高压的蒸汽和水的侵蚀。
如果受热面不加保护,会因高温、压力等原因导致爆管,带来严重的后果。
因此,防止锅炉受热面爆管是十分重要的,下面将介绍几种有效的办法与装置。
1. 增加受热面层数增加受热面的层数可增加受热面的接受能力,降低受热面的温度。
增加受热面层数后,受热面的受热面积增大,温度梯度减小,从而降低了管壁的应力和变形量。
另外,层数越多,燃烧室内的烟气流动速度越慢,烟温降低,减少了管壁受到的热冲击。
2. 喷水冷却采用喷淋水冷却的装置,可以有效地降低锅炉受热面的温度。
如果锅炉受热面温度高于一定值,就会使用喷水冷却装置。
喷水冷却装置利用水的高比热容和蒸发吸热原理,不仅能降低受热面的温度,还能使受热面均匀受热、延长使用寿命。
3. 防结垢剂在水质不好的地区,特别是淡水地区,容易形成结垢。
结垢附着在受热面上,影响热传导和流体的流动。
防结垢剂可以溶解结垢,并形成防垢层,使管壁光滑,热传导性能和流体流动能力得到保证。
因此,在熟练掌握药剂的投加量、造水质量布局优化的基础上,可以达到防止结垢的效果。
防结垢剂应用可延长锅炉的使用寿命,提高产品的质量。
4. 提高供水质量供水质量是保证锅炉正常运行的重要因素。
供水中含有的杂质,如铁、锰等金属离子,会在锅炉中形成沉淀和结垢,影响锅炉的正常运行。
因此,提高供水质量对于防止锅炉受热面爆管也是十分重要的。
为保障供水质量,可以采用软化水和去离子水等处理方式。
5. 安装防爆管装置防爆管是一种用于辅助锅炉防爆的装置。
防爆管的作用类似于吹风机的限电器,当锅炉受热面内部出现高温、高压等异常情况时,防爆管便会自动打开,把受热面与燃料自动隔离,避免燃料在高温、高压的情况下与受热面接触。
在防止锅炉受热面爆管方面,防爆管装置可以起到较好的保护作用。
6. 进行定期维护和检查定期维护和检查是防止锅炉受热面爆管的基本方法。
水泥窑纯低温余热锅炉的几个常见问题和措施水泥窑纯低温余热锅炉在使用过程中可能会遇到一些常见问题,下面将介绍这些问题以及相应的解决措施。
问题一:低温余热的利用率较低由于水泥窑纯低温余热锅炉的工作温度较低,导致其余热利用率相对较低,不能充分利用水泥窑的低温余热资源。
解决措施:1. 采用余热回收系统,将锅炉烟气中的余热回收,用于供暖或发电等其他用途。
可以采用烟气换热器进行余热回收,将烟气中的余热传递给其他介质。
2. 采用优质的烟气余热锅炉,提高其热效率。
可以选择具有高效烟气换热器的余热锅炉,增加烟气与水之间的热交换面积,提高热效率。
3. 合理设计余热回收系统,充分利用窑炉的低温余热资源。
对于水泥窑,可以采用多层线管余热锅炉,提高热交换效果,增加余热的利用率。
问题二:水泥窑纯低温余热锅炉存在结垢、管道堵塞等问题由于水泥窑纯低温余热锅炉的工作温度较低,锅炉内的水垢容易形成,严重时会导致管道堵塞,影响余热的传导和利用。
解决措施:1. 定期进行锅炉的清洗,清除锅炉内部的水垢。
可以使用化学清洗剂进行清洗,清除管道内的水垢,恢复锅炉的正常工作。
2. 使用添加剂,防止锅炉结垢。
可以在给水管道中添加一些阻垢剂,防止水垢的形成,减少管道堵塞的可能性。
3. 定期检查锅炉的水质,并适时给水和排污。
保持锅炉水质的清洁,减少水垢的形成。
问题三:低温余热锅炉的烟气含尘量较高由于低温余热锅炉处于水泥窑炉的尾部,锅炉烟气中可能含有较高的粉尘,容易造成锅炉的堵塞和损坏。
解决措施:1. 在低温余热锅炉前加装除尘设备,对烟气中的颗粒物进行除尘处理。
可以采用袋式除尘器、静电除尘器等设备,将烟气中的尘粒过滤掉,确保烟气的洁净。
2. 定期清理除尘设备中的灰尘,避免灰尘的积累,影响除尘效果。
3. 定期检查锅炉的烟气排放情况,确保排气的质量符合环保要求。
解决措施:1. 采用优质的热交换介质,提高热效率。
可以选择热导率较高的润滑油、导热油等介质,提高热传导效果。
余热锅炉受热面管常见问题的针对性预防
作者: 出处:安装网 更新时间: 2007年01月10日
余热锅炉在当今社会的工业生产中已得到了广泛
的运用,特别在炼油行业、造纸行业、炼钢行业、化肥行
业、垃圾焚烧等,余热锅炉正起到越来越重要的作用。其
一 方面对整个生产过程中余热的充分而合理的回收利用,
并进行发电,降低了工厂能耗,提高生产装置综合热效率。
另一方面,降低了污染,满足环保的要求。因此, 余热锅
炉的正常运行,对整个装置的正常生产起到至关重要的作
用。这要求我们在余热锅炉的设计、制作要充分考虑烟气
成份的特殊性,尽量地延长余热锅炉的使用 寿命。在此对
余热锅炉运行有较大影响的并具有一定典型性的问题作一
些探讨。
我们知道余热锅炉烟气特性,各有所别,象炼油厂的
烟气温度,平均在550℃左右,最高时达650℃。造纸黑
液碱回收燃烧熔融状态的碱液温度达1000℃以 上,炼钢
行业的烟气也在1000℃以上等,并且在烟气中含有Co、
H2S、CN-、SO2、H2O等对钢管有腐蚀作用的成份,有
的烟气中含有极硬的C粒 子,对钢管的冲刷磨损起到极大
的危害作用,这些在锅炉设计却应加以考虑,下面分别对
过热器、蒸发区、省煤器管子的情况逐一进行分析说明。
一、过热器
过热器一般布置在烟气温度较高的地方,同时也是受
烟气冲刷磨损最厉害的地方,管子出现破坏常为爆管。一
方面在蒸汽量品质及温度得到有效控制的前题下,管子 出
现爆管最主要的原因是冲刷磨损减薄、强度下降引起的。
就拿炼钢厂干熄焦锅炉来说,由于烟气中含有焦粉颗粒,
其颗粒的耐磨性M10达到7.29%。在高温 状态下,对过
热器管冲刷磨相当厉害,因此考虑到锅炉这行寿命(一般
为15年)我们在具体及计时应控制气体流速,一般<8米
/秒,并在过热器管子上喷涂耐 磨、耐高温Ni-Cr合金,
采用超音速涂的方法,全面提高管子对烟气中颗粒的抗磨
性。而对于其它锅炉来说一般在冲刷严重处增加防磨套管,
这对延长寿命起了 很好的作用。另一方面,如果蒸汽品质、
蒸汽量得不到有效控制,过热器同样也会出现爆管现象,
我们知道锅炉的蒸汽参数由它来保证,管子里走的蒸汽,
在蒸汽带 水严重的情况,就为出现管壁结垢现象,从而出
现爆管;在蒸汽量极少的情况下,管子出现干烧现象,对
于一般合金钢(12CrMoV、15CrMo)来说许用 温度为
550℃,在烟气高温作用出现爆管现象。因此我们在设计
时,①充分考虑到余热锅炉烟气不稳定性,尽量保证蒸发
量在正常的范围内,在低负荷运行时,应 采用不锈钢或更
号材质的炉管。②严格控制汽包的出口蒸汽品质,采用旋
风分离、百叶窗等装置来减少蒸汽中的水含量。
二、蒸发器
蒸发器是余热锅炉最主要的受热面,大部份的烟气热
能在这里得以回收利用,在实际运行中变遍存在以下几个
问题:①因吹灰而带来的炉管破损,由于余热锅炉具有 大
量的换热管束,如炼油CO余热锅炉65t/h的上下锅筒对
流管束在1100根左右,有色冶炼的余热锅炉最少有2级
蛇形管,而烟气中或多或少含有一定量的 灰份,随着运行
时间的推移,势必导致管子的积灰,从而影响传热及烟气
的流动,为了清灰,以前大多采用固定转式吹灰器对管束
进行吹灰清理。但实践表明,使用 蒸汽作为介质时,随着
时间的推移,出现吹灰管附近管束因集盐而被腐蚀损坏,
特别是采用饱和蒸汽吹灰时尤为严重。因此我们在设计吹
灰时应考虑采用压缩空气, 对于烟气中灰份附着力不高的
锅炉推荐采用中科院声学研究所开发的专利产品,声波除
尘器,效果也较明显。对于烟气中带有粘性的灰粉,我们
设计对对流管束一般 采用蛇形管,除灰时采用振打装置,
这可借鉴国际有名的奥斯龙公司的技术。
三、省煤器
省煤器通常布置在烟道尾部,烟气温度较低,其用来
降低排烟温度,满足环保要求。我们知道,由于烟气中SO、
CN-、O2等与管壁水汽形成的露点腐蚀,会造 成局部管
壁壁厚增厚,而因爆管喷射线出来的高温高压水和蒸汽致
使相邻的炉管大面积受损,而受损的炉管喷射出来又以同
样方式影响其它管子,造成恶性循环。大 量的调研表明,
在余热锅炉上省煤器的露点腐蚀是一个普遍而且较为严重
的现象,短的甚至是运行一两个月就回腐蚀而损坏,如何
解决好这类问题,是提高省煤器寿 命的关键,我们认为(1)
提高省煤器的进水温度,这种方法我们已在多台锅炉使用
效果十分明显,省煤器内水温越高,在相同的排烟温度下
它与烟气接触的表面温 度也就越高,因而表面结露就相对
地越难,这们就可以有效地减少腐蚀程度。具体做法是一
种是在省煤器前设计一台给预热器,把省煤器出口水一部
分引入给水预热 器,采用水换热把省煤器进口水温提高,
另一种是在省煤器前设置一个混合集箱,把减温器回水及
小部分省煤器出引入提高水温。(2)另一个行之有效的方
法是从 管子材质考虑,通过提高材质的防腐性能从而有效
地降低排烟温度,象江阴石油机械厂研制开发的一种叫ND
低温露点耐腐无缝钢管。(3)对于烟气中灰份既有磨 损,
又有腐蚀的省煤器管子,为保证其使用的寿命,我们还可
以采用另一种方法防止和减轻炉管外壁腐蚀,即采用表面
处理的方法,形成表面防护层,既耐SO2、 CN-和O2的
腐蚀,又能耐磨损,实际证明,采用化学镀Ni-P的方法来
保证炉管外壁是可行的。因为化学镀镍层本身是由Ni和P
组成的非晶态镀层,镀层有 很好的均镀能力,镀层厚度均
匀,有很高的化学稳定性,经热处理后有较高的硬度,镀
层孔隙率较低。经化学镀Ni-P外理的锅炉管外壁的耐腐蚀、
耐磨损,抗高 压水汽冲刷的能力得到很大提高,同时该方
法也是较经济的一种方法,当然管子材质采用ND钢耐腐
钢,再加上化学镀Ni-P,效果为更好。另外水质的不良引
起 炉管破损爆管,在省煤器管子也较明显,特别对锅炉使
用寿命厂锅炉就更要注意。如水处理不好,引起含氧量的
增加,引起氧腐蚀,因此应严格给水品质,甚至有的 采用
电站锅炉的水质要求或更高要求。
以上只是本人在余热锅炉设计中积累的一点心得,供
大家参考或借鉴,但整个余热锅炉行业中还存在多种多样
的问题,只有我们在工作中不断帐探索、不断总结,使余
热锅炉的设计日趋完善。