尾部受热面运行问题.ppt

* 尾部受热面运行问题 运行问题： 除常规传热外，是积灰、磨损、低温腐蚀等 积灰: 形成机理、影响因素、防预措施 磨损:类型、影响因素、防磨措施 低温腐蚀与堵灰: 烟气露点、低温腐蚀形式机理、堵灰、预防措施 * 一、积灰形式 烟温600～700℃—无熔化飞灰 疏松的沉积灰，易用吹灰方法清除 飞灰颗粒尺寸，属宽筛分组成，一般都小于200μm，大多数为10～20μm ，小于30μm的小颗粒会跟随气流卷入涡流区，在管壁上沉积下来 二、积灰位置：背风面涡流区积灰多，迎风面积灰少，两侧因冲刷不会积灰 尾部受热面的积灰 * 烟气横向冲刷管束时的积灰情况 向上流动 向下流动 水平流动 左 → 右 流速减小 * 三、促使飞灰沉积在管壁上的作用力 (1)机械网罗作用：管壁粗糙， d3～5μm (2)分子间吸引力：灰粒与管壁间分子引力，d3μm (3) 热泳力作用： 温度梯度，d0.5～5 μm (4) 静电吸引力作用：碰撞、磨擦→粒子带电（静电除尘器）d20～30 μm （静电力重力） 可见： 灰越细，越容易沉积 ? * 四、影响因素 (1) 烟气流速 W↑、灰粒↑→冲刷作用↑→积灰↓ W↑→背风面扰动↑（紊流↑）→积灰↓ (2) 管子排列方式与节距 错列 背风面冲刷↑→积灰↓；纵向S2节距↓→积灰↓ 顺列 背/迎风面冲刷↓ →积灰↑ ；纵向S2节距↓→积灰↑ (3) 管子直径 直径↓→背面涡流区↓→ 积灰↓ (4) 飞灰粒度 粒度↑→ 冲刷↑→ 积灰↓ 飞灰浓度对积灰影响不大，只是使达到动平衡的时间缩短 * 五、积灰的危害： 1. 热阻增加，传热恶化，受热面出口烟温↑，→排烟温度上升，锅炉效率下降 2. 严重时造成堵灰，阻力↑ 六、减轻积灰的措施 1. 烟速5～6m/s，烟速3m/s很容易堵灰 2.采用小管径，错列布置 3.布置吹灰器，确定合理的吹灰持续时间和间隔时间 * 尾部受热面的磨损 一、磨损类型 省煤器的特点： ①进口烟温已降至450～500℃左右，灰粒较硬， ②且采用小直径薄壁碳钢管， ∴ 容易受到磨损损坏。省煤器爆管在锅炉四管爆破事故中占的比例较高 飞灰对省煤器管的磨损属：冲击磨损（冲蚀） ①冲刷磨损，飞灰斜向冲刷管壁，切削作用 ②撞击磨损，飞灰垂直撞击管壁，塑性变形，整片脱落 磨损范围：0～90o 圆心角 * 二、影响磨损因素 (1) 烟速（飞灰速度） ， 烟速↑→磨损↑↑ (2) 管子排列方式（结构） 错列—第二排最严重（烟速高） 顺列—第一排最严重 第一排— 45～60℃ 第二排（错列）— 30～45℃ (3) 飞灰特性 飞灰浓度↑，撞击频率↑，磨损增加↑ 飞灰粒度↑，磨损增加↑； 粒度大于临界值时，颗粒浓度↓→ 磨损量增加不大 * 其他影响磨损的因素 （4）管壁材料硬度↑→磨损量↓： 磨损量与被磨损材料硬度和灰粒硬度的比值Hb/Hh 成反比 （5）管壁温度↑→氧化膜↑→磨损量↓， 管壁温度再↑→氧化膜脱落→磨损量↑ （6）气流方向：向下，磨损量↑；向上，磨损量↓ （7）烟气成分：SO2、O2、H2O、H2S 腐蚀性气体 （8）烟气走廊：磨损严重 间隙大，阻力小，烟速增大； 管排数越多，烟速增大越多； 磨损量正比于烟速的3.3次方 * 尾部受热面的防磨措施 1.合理烟气流速，6～9 m/s 2.降低速度不均和浓度不均 3.加装防磨装置 4.厚壁管 5.降低浓度 6.采用膜式省煤器 7.加大横向节距 8.小的过量空气系数 9.减小灰粒直径 10.自下向上流动方式 * 管式空气预热器的磨损和防止 在进口段1～3dn处管壁磨损较严重 加防磨内套管会加重磨损 入口处外接防磨管长度为直径的4倍， 有较好防磨效果 入口处加防磨环也有较好防磨效果 * 空气预热器低温腐蚀与堵灰 结露→腐蚀→积灰→堵灰 一、结露的形成与露点计算 1. 结露形成机理 烟气中水蒸汽10～15%，纯水蒸汽露点45～54℃（10%分压力下，纯水蒸汽露点46～65℃） 水蒸汽↑，露点↑ ≤ 66℃ 这个温度不会对受热面有影响。 硫酸蒸汽 凝结温度比水蒸汽高很多。 硫酸蒸汽含量为0.0015%时， 露点达130～150℃ 15PPm 137℃ 81%浓度硫酸的凝结温度137℃ * 2. SO3的生成 烟气