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浅析锅炉尾部受热面治理问题

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浅析锅炉尾部受热面治理问题

摘要：随着我国工业和民用的快速发展，锅炉作为一种重要的热能转换设备，其能效和环保性能受到了广泛关注。锅炉尾部受热面作为锅炉热效率的重要组成部分，其性能直接影响锅炉的整体效率。本文针对锅炉尾部受热面存在的问题，分析了治理策略，探讨了提高锅炉尾部受热面性能的有效途径，旨在为提高锅炉运行效率和减少环境污染提供理论依据。关键词：锅炉；尾部受热面；治理；能效；环保

前言：锅炉作为工业生产和民用供暖的重要设备，其运行效率和环境友好性一直是关注的焦点。锅炉尾部受热面是锅炉热交换系统的重要组成部分，承担着将烟气中的热量传递给工质的关键任务。然而，由于设计、运行和维护等方面的原因，锅炉尾部受热面往往存在传热效率低、积灰严重等问题，影响了锅炉的整体性能。本文通过对锅炉尾部受热面治理问题的浅析，提出了相应的改进措施，以期为提高锅炉运行效率和降低环境污染提供参考。

第一章锅炉尾部受热面概述

1.1锅炉尾部受热面结构及作用

锅炉尾部受热面是锅炉热力系统的重要组成部分，其主要结构包括省煤器、空气预热器、尾部烟道等部分。省煤器位于锅炉尾部烟道中，其主要功能是利用锅炉排出的低温烟气加热给水，提高给水的温度，从而降低燃料消耗。省煤器的结构通常由多个管束组成，管束材质一般为低碳钢或不锈钢，管径约为50-100mm，管间距约为50-100mm。以某电厂300MW机组为例，其省煤器管束数量达到4000根，总长度约为1000m。

空气预热器位于省煤器之后，其主要作用是利用烟气余热加热空气，提高锅炉燃烧效率。空气预热器通常采用逆流式结构，由多个管束组成，管束材质与省煤器相似。以某电厂600MW机组为例，其空气预热器管束数量达到6000根，总表面积约为2000m2，有效提高了空气温度，降低了排烟温度。

尾部烟道是锅炉尾部受热面的最后一部分，其主要功能是收集烟气，并通过烟道出口排放到大气中。尾部烟道内部通常设有多种辅助设备，如烟气再循环系统、烟气脱硫脱硝装置等。以某电厂1000MW机组为例，其尾部烟道长度约为100m，直径约为4m，烟气流量达到100万m3/h，通过合理的烟道设计，确保了烟气的稳定排放。

1.2锅炉尾部受热面存在的问题

(1)锅炉尾部受热面存在的问题之一是积灰严重。由于烟气中含有大量的飞灰，这些飞灰在受热面的表面附着，形成积灰层。积灰层的厚度一旦超过一定阈值，就会严重影响受热面的传热效率。以某电厂600MW机组为例，当省煤器积灰厚度达到2mm时，其传热系数降低了30%以上，导致锅炉效率下降。

(2)另一个常见问题是腐蚀。锅炉尾部受热面在高温、高压和腐蚀性气体的共同作用下，容易发生腐蚀。腐蚀会导致受热面厚度减小，甚至穿孔，从而缩短锅炉的使用寿命。例如，在某电厂运行的锅炉尾部受热面中，每年因腐蚀导致的更换费用高达数十万元。

(3)此外，锅炉尾部受热面还存在结构设计不合理的问题。部分锅炉的尾部受热面设计未能充分考虑烟气流动和热交换效率，导致热损失增加。以某电厂300MW机组为例，其尾部受热面热损失率达到了6%，远高于行业平均水平。这种设计问题不仅影响了锅炉的经济性，也增加了环保压力。

1.3锅炉尾部受热面治理的重要性

(1)锅炉尾部受热面治理的重要性体现在提高锅炉整体运行效率上。锅炉尾部受热面作为热交换的关键部分，其性能直接影响锅炉的热效率。据统计，锅炉尾部受热面的传热效率每降低10%，锅炉的燃料消耗将增加5%以上。例如，某电厂通过实施尾部受热面治理，将省煤器的传热效率从原来的85%提升至95%，每年节省燃料成本约200万元。

(2)治理锅炉尾部受热面对于降低污染物排放具有重要意义。锅炉尾部受热面积灰和腐蚀问题会导致烟气排放温度升高，进而增加氮氧化物（NOx）和二氧化硫（SO2）等污染物的排放量。研究表明，烟气排放温度每降低10℃，NOx排放量可减少5%以上。某电厂通过改进尾部受热面，将排放温度从原来的150℃降至120℃，每年减少NOx排放量约500吨。

(3)锅炉尾部受热面治理有助于延长设备使用寿命，降低维护成本。受热面积灰和腐蚀问题会导致设备损坏，频繁更换受热面不仅成本高昂，还会影响锅炉的稳定运行。某电厂通过对尾部受热面进行定期清洗和维护，将设备更换周期从原来的2年延长至4年，每年减少设备更换费用约300万元。此外，良好的尾部受热面治理还能提高锅炉运行的可靠性，减少因设备故障导致的停机时间，从而降低企业的经济损失。

第二章锅炉尾部受热面积灰原因分析

2.1烟气成分对积灰的影响

(1)烟气成分是影响锅炉尾部受热