浅析锅炉尾部受热面的综合治理
摘要：介绍火电厂锅炉尾部受热面运行中存在的问题及治理方向,降低锅炉排烟损失,提高锅炉效率,降低发电成本,有显著的经济效益和社会效益。
关键词：火电厂，锅炉尾部受热面，治理探讨
Abstract: the article introduces the power plant boiler heating the existing problems in the operation of the direction and control, reduces the boiler smoke loss, improve the boiler efficiency, reduce the cost of power generation, have remarkable economic and social benefits.
Key words: the power plant, the boiler heating, management is discussed
引言
近十几年来,随着电力工业发展已经进入大机组,大电网, 高参数, 超高参数, 高电压, 超高电压和高度自动化的发展阶段。为适应电力工业的发展, 节约能源, 降低消耗, 对电厂提出了稳发、满发的要求, 要求电站锅炉能够更加安全、稳定、经济地运行。电站锅炉由于直接燃用矿物燃料,燃烧后的灰份在受热面尾部不同温度区域会引起结渣积灰,磨损和腐蚀问题,受热面内部也存在结垢和腐蚀问题,由此造成受热面传热恶化,安全可靠性降低, 经济性降低, 更为严重者,被迫停止机组运行, 对企业效益和社会生活造成重大影响。
2、尾部受热面的积灰治理
疏松型积灰在管子的背风面,与管子组成的横断面是流线型的,对烟道通风阻力影响不大,但积灰附着在受热面上,使传热热阻大大增大,对传热影响很大,必须采取技术措施,防止和减轻积灰。一般采用下列措施:（1）锅炉设计制造时, 尾部受热面应保证一定的烟速, 在额定负荷下,烟速一般不小于6m/s,通常为8—10m/s,对有升华物质碱金属盐类的燃料应更高一些。（2 ）对可能产生积灰的受热面, 如处于可能出现粘结灰的区域,在设计上尽可能采取合理的结构,如采用小直径管,错列布置,立式预热器, 适当采用密排（小节距）, 鳍片管等结构, 以减轻积灰。（3）采用合适的吹灰装置, 正确设置吹灰位置, 确定合理的吹灰间隔时间和吹灰持续时间。吹灰介质可采用过热蒸汽,压缩空气,也可用压力水, 超声波吹灰等。（4）控制煤粉炉制粉细度, 不可将煤粉磨得太细, 以减轻细灰的沉积。（5）在烟道内装设调节挡板, 当负荷低于某一值时, 退出部分烟道运行, 防止烟速过低而造成积灰、堵灰。
3、尾部受热面的磨损治理
锅炉燃用含灰燃料时,灰粒随烟气较高速度冲刷管子,使管壁厚度逐渐变薄以致磨穿的现象,称为飞灰磨损。省煤器管子磨穿后,产生汽水泄漏;空气预热器管子磨穿后,漏风增加。严重漏水或漏风时,都会使锅炉出力降低,甚至被迫停炉。磨损不仅影响安全经济运行,还使检修工作量及检修费用增加。
（1）设计时选择合理的烟气流速, 运行中控制烟气流速。设计时选择烟气流速应在允许的平均磨损烟速范围内,以防止均匀磨损较大, 局部烟速不能过高, 局部结构应合理; 尽可能避开积灰高峰速度, 最好选择积灰的磨损量等于积灰量,使管束上存在一层薄灰,对管束防磨最为有利。控制烟速,严禁超出力运行,组织好合理的燃烧工况。
（2 ）降低飞灰浓度, 并通过对煤粉细度的控制来保证飞灰的细度,减少磨损。在烟道转角内设置沉降式灰斗,冲击式粉尘分离器,百叶窗式除尘器等,使烟气进入尾部受热面前,除去一部分飞灰,特别是大颗粒的飞灰,减轻磨损。
（3）提高部件表面层硬度。使用高锰钢,耐磨铸铁等耐磨金属或其它耐磨材料,在易磨损部件采用厚壁管,延长磨损时间,从而使整个受热面的使用寿命增加。在管子外表面搪瓷,厚度为0.15-0.3mm,一般可延长寿命1-2倍。也可在管子表面涂抹防磨涂料,涂料可由石英粉,辉绿石,氟硅酸钠等制成,可以在管子表面渗铝等方法都可以防腐,延长使用寿命。
（4）采用合理的结构和布置,以降低磨损。合理采用管径。大管径易积灰, 但对防磨有利。在同一空间内, 布置相同受热面, 管径越细,灰粒对管子的冲刷撞击机率越高,磨损也越厉害。采用较大的管排节距, 增大烟气的流通面积, 降低烟速, 也可降低磨损。
4、尾部受热面的低温腐蚀与堵灰
（1）设计制造时可采用的技术措施:①提高空气预热器壁面温度。空预器壁面温度据热平衡原理, 不考虑灰污影响, 提高空预器受热面壁温可减缓硫酸蒸汽凝结和低温腐蚀。可采用回转式空预器、提高排烟温度、提高空气入口温度的办法。回转式空预器抵抗低温腐蚀的性能比管式空预器好, 因为相同排烟温度和冷空气温度条件下,回转式壁温要高15-20℃,再加上空气冲刷时腐蚀缓慢,积灰减轻。提高排烟温度也可使管壁温度上升,但提高排烟温度使排烟热损失增加,锅炉效率降低,因此排烟温度的提高受到热效率的限制。②将空预器分段:将空预器分段,易腐蚀的部分采用整体设计。壁温低于烟气露点,腐蚀严重,腐蚀后更换容易。在易腐蚀部分采用耐腐蚀材料,如玻璃管、搪瓷管、陶瓷管等管件、采用防腐蚀涂料以防腐蚀。③限制炉膛燃烧温度,减少SO3的生成,采用烟气再循环,降低炉膛温度。
（2）运行中防低温腐蚀可采用的技术措施:①燃料脱硫:固体燃料中硫化物大部分以黄铁矿硫的形态存在。当燃用高硫份燃料时,可用重力分选加以分离,将大块的黄铁矿硫除掉一部分, 以减少燃料的含硫量。②采用低氧燃烧:烟气中过剩氧
多,会增大SO3生成量,减少过剩空气系数和漏风,对抑制SO2生成是SO3有效的。同时,还可以减少排烟热损失,提高锅炉效率。首先要使燃烧器工作良好,其次要使燃烧调节设备反应迅速,否则,化学不完全燃烧损失增大,机械不完全燃烧损失也会增大, 但排烟损失会降低, 使锅炉效率变化不大。③使用添加剂:液态或固态碱性物质添加到烟气中,可在金属表面形成一层保护膜, 以防酸腐蚀。
5、结论
为适应电力工业的发展,节约能源,降低消耗,经采取一定的技术措施,解决的锅炉尾部受热面的积灰、磨损和腐蚀,使电站锅炉能够更加安全、稳定、经济地运行, 可以对企业和社会产生良好的效益。
参考文献
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