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第10章受热面外部污染、腐蚀、磨损及振动_图文

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第10章受热面外部污染、腐蚀、磨损及振动_图文

摘要：本文针对第10章受热面外部污染、腐蚀、磨损及振动问题，详细探讨了这些现象对受热面性能的影响。通过对污染、腐蚀、磨损和振动四个方面分别进行论述，分析了其成因、表现形式、防治措施和检测方法。此外，还结合实际工程案例，探讨了如何在实际应用中有效预防和处理受热面外部问题，以保障机组的安全稳定运行。全文共分为六个章节，分别对受热面外部污染、腐蚀、磨损、振动、防治措施和案例分析进行了深入研究。本文的研究成果对于提高受热面运行效率和降低故障率具有重要意义。

前言：随着工业技术的发展，热力设备的广泛应用对能源效率和安全提出了更高的要求。受热面作为热力设备的重要组成部分，其性能直接关系到整个机组的安全稳定运行。然而，在实际运行过程中，受热面常常会受到外部污染、腐蚀、磨损和振动等因素的影响，导致受热面性能下降，严重时甚至造成设备损坏和事故。因此，研究受热面外部污染、腐蚀、磨损及振动问题，对于提高受热面运行效率和降低故障率具有重要意义。本文将从污染、腐蚀、磨损和振动四个方面入手，对受热面外部问题进行深入研究，以期为实际工程应用提供理论指导和实践参考。

一、第1章受热面外部污染概述

1.1污染的来源和分类

(1)受热面外部污染的来源多种多样，主要包括大气污染、工业排放、燃料燃烧和设备运行过程中产生的沉积物等。大气污染源如烟尘、酸雨、盐雾等，它们可以通过风力的作用直接附着在受热面上，造成污染。工业排放方面，工厂和企业的排放物中含有的颗粒物、硫化物、氮氧化物等，在排放过程中随气流扩散，最终沉积在受热面上。燃料燃烧过程中，煤炭、石油等燃料的不完全燃烧会产生大量的烟尘和灰分，这些物质在高温下会附着在受热面上。以某火力发电厂为例，其受热面每年因大气污染和燃料燃烧产生的沉积物约达数千吨，严重影响了受热面的传热效率。

(2)按照污染物的性质和来源，受热面外部污染可以分为以下几类：颗粒污染、化学污染和生物污染。颗粒污染主要指由固体颗粒物组成的污染，如灰尘、烟尘等，这些颗粒物在受热面表面形成一层沉积物，阻碍了热量的传递。化学污染则是指由气体、液体或固体化学物质组成的污染，如硫化物、氮氧化物、硫酸盐等，这些化学物质与受热面材料发生化学反应，导致材料腐蚀。生物污染通常是由于微生物在受热面上繁殖，产生的生物膜会降低受热面的传热效率。例如，某炼油厂受热面在夏季由于生物污染导致生物膜厚度增加，传热效率下降了约15%。

(3)受热面外部污染的分类还包括物理污染和电磁污染。物理污染是指由物理因素引起的污染，如辐射、电磁波等，这些物理因素可以改变受热面的表面性质，影响其传热性能。电磁污染主要来源于工业设备、电力系统等，其产生的电磁场干扰会影响受热面的正常运行。据某研究机构统计，电磁污染导致的受热面故障率在电力系统中占到了10%以上。此外，受热面外部污染还可能包括放射性污染、腐蚀性污染等特殊类型的污染。

1.2污染对受热面性能的影响

(1)污染对受热面性能的影响是多方面的，首先体现在传热效率的降低。污染物的沉积会在受热面表面形成一层隔热层，减少了热量的有效传递。例如，在火力发电厂中，受热面的传热效率在污染严重时可能会下降30%以上，这不仅增加了燃料消耗，还提高了发电成本。此外，沉积物的积累还会导致受热面局部温度升高，加剧材料的老化和损坏。

(2)污染物与受热面材料的相互作用还可能导致材料腐蚀。硫、氮等化学物质在受热面表面与水蒸气反应，生成酸雨，这些酸性物质对受热面材料产生腐蚀作用。长期暴露在腐蚀性环境中，受热面材料的壁厚会逐渐减薄，甚至出现穿孔，严重威胁到设备的安全运行。以某核电站为例，由于受热面受到酸性物质的腐蚀，每年需要更换大量的受热面组件，造成了巨大的经济损失。

(3)污染还会影响受热面的热交换性能和机械性能。沉积物在受热面表面的积累会导致热交换面积减小，从而降低热交换效率。同时，沉积物的堆积还可能引起受热面的机械振动和噪音，影响设备的稳定性和使用寿命。在高温高压环境下，受热面污染物的沉积和腐蚀作用会加剧，使得设备维护和更换的频率增加，进一步影响了电站的可靠性和经济效益。

1.3污染的防治措施

(1)针对受热面外部污染的防治，首先应从源头控制污染物的排放。例如，在火力发电厂中，可以通过安装高效除尘器来减少烟尘的排放，其效率可达到95%以上。某电厂在安装了新型除尘器后，受热面的污染程度显著降低，传热效率提高了约10%。此外，还可以通过优化燃料燃烧过程，减少不完全燃烧产生的颗粒物。

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