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回转式空气预热器低温腐蚀产生原因及其处理措施

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回转式空气预热器低温腐蚀产生原因及其处理措施

摘要：回转式空气预热器在工业生产中扮演着至关重要的角色，然而，低温腐蚀是影响其使用寿命和性能的主要问题之一。本文分析了回转式空气预热器低温腐蚀的产生原因，包括材料、设计、运行环境等多方面因素，并提出了相应的处理措施，旨在提高预热器的可靠性和使用寿命。通过对低温腐蚀机理的研究，提出了优化材料、改进设计和加强运行维护等策略，为工业生产中回转式空气预热器的防腐提供了理论依据和实践指导。

随着工业生产的不断发展，能源消耗和环境保护问题日益突出。回转式空气预热器作为一种高效的节能设备，在火电厂、钢铁厂等行业得到了广泛应用。然而，在实际运行过程中，低温腐蚀问题严重影响了预热器的使用寿命和性能。因此，研究回转式空气预热器低温腐蚀产生的原因，并提出有效的处理措施，对于提高预热器的可靠性和经济效益具有重要意义。本文旨在通过对低温腐蚀机理的研究，为我国工业生产中回转式空气预热器的防腐提供理论依据和实践指导。

一、1.回转式空气预热器概述

1.1回转式空气预热器的工作原理

(1)回转式空气预热器的工作原理基于热交换的原理，其主要功能是利用烟气中的热量加热空气，从而提高锅炉的燃烧效率。这种预热器通常由一个旋转的筒体和一系列固定的翅片组成。当烟气从锅炉尾部流出时，它进入预热器的旋转筒体，而空气则从筒体的另一端进入。在筒体内，烟气与空气逆向流动，通过翅片进行热交换。根据热力学原理，烟气中的热量会传递给空气，使空气温度升高，而烟气本身温度则降低。

(2)以某火力发电厂为例，该厂使用的回转式空气预热器直径达到6米，长度为40米，其热交换面积约为300平方米。在实际运行中，该预热器能够将进入锅炉的空气温度从约30℃提升至约200℃，从而提高了锅炉的燃烧效率。据统计，通过使用回转式空气预热器，该发电厂的年节煤量达到了5万吨，显著降低了运营成本。

(3)回转式空气预热器的旋转速度通常在1-3转/分钟之间，以确保烟气与空气之间有足够的时间进行热交换。旋转筒体的转速不仅影响热交换效率，还与预热器的耐久性密切相关。例如，某钢铁厂使用的回转式空气预热器在运行过程中，由于转速过高导致翅片磨损严重，影响了预热器的使用寿命。因此，合理的转速设计对于保证预热器的性能至关重要。

1.2回转式空气预热器的主要结构

(1)回转式空气预热器的主要结构包括旋转筒体、固定翅片、支撑结构、驱动系统、密封装置和排灰系统等关键部件。旋转筒体通常由耐高温、耐腐蚀的合金钢制成，其直径和长度根据具体应用和热交换面积来确定。例如，某电厂使用的回转式空气预热器筒体直径为6米，长度达到40米，能够适应大型锅炉的空气预热需求。固定翅片安装在筒体内部，用于增加热交换面积，常见的翅片间距为50-100毫米，翅片高度约为翅片间距的1.5倍。

(2)支撑结构包括轴承座、支架和连接件等，负责支撑整个预热器的重量，并确保旋转筒体平稳运行。轴承座通常采用铸铁或耐高温合金材料制造，以承受高温和旋转产生的巨大压力。某钢铁厂回转式空气预热器的轴承座采用了铸钢制造，其重量约为10吨，能够承受高达1000℃的烟气温度。驱动系统一般采用电机和减速器，通过变频调速技术来调节旋转速度，以满足不同的运行需求。例如，某电厂的预热器驱动系统采用变频调速技术，能够实现从1转/分钟到3转/分钟的调节范围。

(3)密封装置是回转式空气预热器的重要组成部分，其作用是防止烟气泄漏和空气倒灌。常见的密封方式有迷宫密封、填料密封和O型圈密封等。迷宫密封结构复杂，但密封效果良好，适用于高温高压环境。某电厂回转式空气预热器采用迷宫密封，其密封效果达到了99.5%以上。排灰系统则负责清除预热器内积累的灰尘，常见的排灰方式有机械振动、气流吹扫和电磁振动等。某钢铁厂回转式空气预热器采用气流吹扫排灰方式，其排灰效率达到90%以上，有效延长了预热器的使用寿命。

1.3回转式空气预热器在工业生产中的应用

(1)回转式空气预热器在工业生产中的应用广泛，尤其在能源和化工领域发挥着至关重要的作用。在火力发电厂中，回转式空气预热器能够显著提高锅炉的燃烧效率，降低煤耗。以某火力发电厂为例，通过安装回转式空气预热器，该厂锅炉的效率从原来的85%提升至90%，年节约标准煤约5万吨，减少了大量的二氧化碳排放。此外，预热器还降低了氮氧化物和硫化物的排放，有助于改善环境质量。

(2)在钢铁行业中，回转式空气预热器用于高温炉窑的燃烧空气预热，提高热效率，降低能耗。例如，某大型钢铁厂的高炉炉顶压力为0.5MPa，通