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第一节 尾部受热面的飞灰磨损 一、对流受热面的磨损特征 携带有灰粒和未完全燃烧燃料颗粒的高速烟气通过受热面时,粒子对受热面的每次撞击都会剥离掉极微小的金属削,从而使受热面管壁变薄。磨损一般发生在烟温低于1150K、壁温低于750K的低过、低再、省煤器和空预器区域。 磨损机理 冲蚀磨损:当灰粒相对管壁表面的冲击角较小时,对管壁表面产生的是切削作用。 撞击磨损:当灰粒相对管壁表面的冲击角较大时,或接近于垂直,使管壁表面产生微小的塑性变形或显微裂纹。 第一节 尾部受热面的飞灰磨损 管子磨损的区域 受热面管子的磨损是不均匀的。 管外烟气横向冲刷 管内烟气纵向冲刷 炉内易受热面磨损的区域 烟气流动方向变化 烟气走廊 吹损 磨损的危害 受热面壁厚减小,强度降低,甚至破坏,导致管子泄漏,影响锅炉的安全运行。 增加检修工作量和钢材(修复或更换)耗量 第一节 尾部受热面的飞灰磨损 二、煤灰的磨蚀性 煤灰的化学组成、颗粒形状和尺寸是影响煤粉灰磨蚀性的重要因素。 煤灰颗粒主要是铝硅酸盐玻璃体,硬度大,具有一定磨蚀性; 特别是其中的石英颗粒,硬度大、颗粒形状一般不规则,具有很强的磨蚀性; 大颗粒具有强的磨蚀性。 三、煤灰的磨蚀特性的判别 灰磨损指数(我国常用指数) Hab 10%,磨损倾向轻微 Hab? 10-20%,磨损倾向中等 Hab? 20% ,磨损倾向严重 第二节 飞灰磨损速率 飞灰磨损速率:因飞灰引起的单位时间金属厚度最大磨损速度。 磨损的影响因素 飞灰浓度(灰量) 烟气流速 大部分研究表明,磨损速率与飞灰颗粒速度的3~4次方成正比关系。 灰粒特性(灰磨蚀指数、灰中所含石英的相对量) 烟气温度 管束的排列与冲刷方式(顺列) 烟气走廊 运行因素 第三节 尾部受热面的防磨保护 一、设计时选用合理的烟气流速 需综合考虑磨损、积灰和传热三方面的因素来合理选择烟速 二、防止局部空间飞灰速度和飞灰浓度过高 转向室后防磨 竖井烟道两侧防磨 三、在磨损严重部位装防磨装置 省煤器防磨装置 管式空气预热器防磨:加装200 mm内部套管或焊接短管 四、采用鳍片管式省煤器和膜式省煤器等 改变流动均匀性,减轻局部磨损,强化传热,节约金属,也允许采用较大的节距。 第四节 空气预热器烟气侧腐蚀-低温腐蚀 一、烟气的水露点、酸露点和低温腐蚀 水露点:烟气中水蒸汽开始凝结的温度。烟气中水蒸汽的露点低达45~54℃。 酸露点:烟气中硫酸蒸汽的凝结温度。烟气酸露点可达140~160℃甚至更高。烟气中SO3浓度(或硫酸蒸汽浓度)越高,酸露点越高。 低温腐蚀 当燃用含硫燃料时,硫燃烧后形成SO2,其中一部分会进一步氧化成SO3,SO3与烟气中水蒸汽结合成为硫酸蒸汽。 当受热面的金属壁温低于酸露点时,硫酸蒸汽就会在壁面上凝结,对金属产生严重的腐蚀作用。 第四节 空气预热器烟气侧腐蚀-低温腐蚀 低温腐蚀 腐蚀的位置:通常发生在低温级空气预热器中空气和烟气温度最低的区域。对回转式空预器,发生在空预器的冷段。 腐蚀的危害 严重影响锅炉的经济运行。 管式空预器管子穿孔,增加漏风,致使送风不足,导致燃烧恶化和降低经济性; 使回转式空气预热器的蓄热元件严重腐蚀,影响传热效果; 加重积灰甚至堵灰(特别是回转式空预器),增加阻力,影响经济性。 第四节 空气预热器烟气侧腐蚀-低温腐蚀 低温腐蚀 影响因素:包括所有影响烟气中SO3浓度的因素。 燃煤含硫高; 炉内燃烧(过量空气系数大); 受热面及飞灰成分的催化; SCR催化剂的催化; 飞灰中碱金属和碱土金属(主要是Ca)的固硫。 第四节 空气预热器烟气侧腐蚀-低温腐蚀 三、腐蚀和堵灰 硫酸蒸汽凝结成液态硫酸,不仅会腐蚀金属,而且还会粘结烟气中的灰颗粒,引起积灰,严重时将造成烟气通道堵灰。 同低温腐蚀一样,严重积灰或堵会也主要发生在低温段空气预热器。 腐蚀与堵灰往往是相互促进的。 堵灰不仅影响传热,使排烟温度升高,降低锅炉运行经济性,而且由于烟气阻力剧增,会使引风机过载而限制锅炉出力,甚至造成设备损坏而被迫停炉。 第四节 空气预热器烟气侧腐蚀-低温腐蚀 四、腐蚀速度及受热面壁温 低温腐蚀的规律是酸凝结浓度、酸沉积量和受热面金属壁温三个因素综合作用的结果。 硫酸浓度对受热面对受热面腐蚀速度的影响 凝结的酸量影响腐蚀速度,随着凝结酸量的增加,腐蚀加剧。 管壁上凝结的酸量与管壁温度的关系 腐蚀最严重的区域有两个: 一是发生在壁温低于酸露点15℃左右处; 另一个是发生在壁温在水露点附近。 壁温在水露点和酸露点之间,存在着一个腐蚀较轻的区域。 受热面壁温和空气预热器最低壁温的计算 第五节 防止和减轻空气预热器低温腐蚀的措施 一、提高空预器受热面的壁温 适当提高排烟温度 提高空预器入口空气温度(暖风器或热风再循环) 回转式空预器(壁温较
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