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浅谈锅炉尾部受热面在运行中常见的问题及解决方法

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浅谈锅炉尾部受热面在运行中常见的问题及解决方法

摘要：锅炉尾部受热面是锅炉系统中的重要组成部分，其运行状况直接影响到锅炉的热效率和安全性能。本文针对锅炉尾部受热面在运行中常见的问题，如腐蚀、结垢、磨损等，进行了深入分析，并提出了一系列解决方法，旨在提高锅炉尾部受热面的运行效率和延长其使用寿命。通过对锅炉尾部受热面运行问题的探讨，为我国锅炉行业的可持续发展提供了有益的参考。

随着我国工业和民用锅炉的广泛应用，锅炉尾部受热面作为锅炉系统中的关键部件，其运行状况对锅炉的整体性能有着重要影响。然而，在实际运行过程中，锅炉尾部受热面常常会遇到各种问题，如腐蚀、结垢、磨损等，这些问题不仅会影响锅炉的热效率，还会对环境造成污染，甚至引发安全事故。因此，研究锅炉尾部受热面在运行中常见的问题及解决方法具有重要的现实意义。本文通过对锅炉尾部受热面运行问题的分析，提出相应的解决措施，为提高锅炉运行效率和安全性提供理论依据。

一、锅炉尾部受热面概述

1.锅炉尾部受热面的结构组成

锅炉尾部受热面是锅炉系统中至关重要的组成部分，其结构设计复杂且精密。主要由以下几个部分组成：(1)过热器，负责将锅炉产生的饱和蒸汽加热至过热状态，提高蒸汽的温度和热力状态，从而提升锅炉的热效率；(2)再热器，主要针对某些高压、大容量的锅炉，用于对过热蒸汽进行二次加热，进一步提高蒸汽的温度和热力参数，以适应锅炉的高负荷运行；(3)空气预热器，通过回收锅炉尾部烟气的热量来预热进入锅炉的空气，从而降低燃料消耗，提高锅炉的热效率；(4)烟道，连接各受热面，保证烟气流动顺畅，实现热量传递；(5)防腐层，用于保护受热面免受腐蚀，延长其使用寿命；(6)支撑结构，为锅炉尾部受热面提供稳定的支撑，确保其在高温高压环境下安全运行。

锅炉尾部受热面的结构设计充分考虑了热力学、流体力学和材料力学等多方面的因素。其中，过热器和再热器通常采用管式结构，通过一系列相互连接的管道组成，以增加受热面积，提高热量传递效率。空气预热器则多采用回转式结构，利用烟气在旋转过程中与空气充分接触，实现高效的热交换。烟道部分则需要具备足够的强度和耐高温性能，以承受高温高压烟气的冲击。防腐层的材料选择和施工工艺也至关重要，它不仅关系到受热面的使用寿命，还直接影响到锅炉的安全运行。

在锅炉尾部受热面的结构设计中，还特别注重了部件间的连接方式。过热器、再热器和空气预热器等受热面之间的连接采用法兰连接或焊接连接，以确保连接处的密封性和耐压性。烟道与受热面之间的连接则采用膨胀节或挠性连接，以适应锅炉运行过程中因温度变化引起的膨胀和收缩，防止因热膨胀而导致的损坏。此外，锅炉尾部受热面的结构设计还需考虑到检修和维护的便利性，以便在出现问题时能够迅速进行维修。

2.锅炉尾部受热面的工作原理

锅炉尾部受热面的工作原理基于热交换的原理，其主要目的是将锅炉产生的烟气中的热量传递给工质，从而提高锅炉的热效率。在锅炉运行过程中，烟气在尾部受热面中的流动速度约为10-15m/s，烟气温度通常在300-400℃之间。以下为锅炉尾部受热面的工作原理的详细描述：

(1)烟气进入锅炉尾部受热面后，首先经过过热器。过热器内部填充有大量管子，烟气在管外流动，管内流经的是需要加热的饱和蒸汽。通过热交换，饱和蒸汽被加热至过热状态，温度可提高至450-550℃。以某300MW机组为例，过热器的设计传热系数约为40W/(m2·K)，烟气与蒸汽之间的温差约为200℃，因此，过热器可达到约8000kW的热量传递能力。

(2)随后，烟气进入再热器。再热器的作用是对过热蒸汽进行二次加热，以提高蒸汽的温度和热力参数。再热器的设计传热系数约为30W/(m2·K)，烟气与蒸汽之间的温差约为150℃，因此，再热器可达到约4500kW的热量传递能力。某600MW机组在运行过程中，再热器的设计传热面积约为400m2，实际运行传热系数可达28W/(m2·K)，烟气温度从400℃降至300℃。

(3)烟气继续流动至空气预热器，空气预热器利用烟气中的热量预热进入锅炉的空气。空气预热器的设计传热系数约为15W/(m2·K)，烟气与空气之间的温差约为100℃，因此，空气预热器可达到约1500kW的热量传递能力。某1000t/h锅炉在运行过程中，空气预热器的设计传热面积约为2000m2，实际运行传热系数可达14W/(m2·K)，烟气温度从350℃降至200℃。

通过上述热交换过程，锅炉尾部受热面将烟气中的热量传递给工质，实现了锅炉的高效运行。在实际应用中，锅炉尾