尾部受熱面的磨損和低溫腐蝕及積灰

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1、第十七章尾部受熱面的磨損和低溫腐蝕及積灰1一、對流受熱面的磨損特征攜帶有灰粒和未完全燃燒燃料顆粒的高速煙氣通過受熱面時，粒子對受熱面的每次撞擊都會剝離掉極微小的金屬削，從而使受熱面管壁變薄。磨損一般發(fā)生在煙溫低于1150K、壁溫低于750K的低過、低再、省煤器和空預(yù)器區(qū)域。磨損機(jī)理沖蝕磨損：當(dāng)灰粒相對管壁表面的沖擊角較小時，對管壁表面產(chǎn)生的是切削作用。撞擊磨損：當(dāng)灰粒相對管壁表面的沖擊角較大時，或接近于垂直，使管壁表面產(chǎn)生微小的塑性變形或顯微裂紋。第一節(jié)尾部受熱面的飛灰磨損2管子磨損的區(qū)域受熱面管子的

2、磨損是不均勻的。管外煙氣橫向沖刷管內(nèi)煙氣縱向沖刷爐內(nèi)易受熱面磨損的區(qū)域煙氣流動方向變化煙氣走廊吹損磨損的危害受熱面壁厚減小，強(qiáng)度降低，甚至破壞，導(dǎo)致管子泄漏，影響鍋爐的安全運(yùn)行。增加檢修工作量和鋼材（修復(fù)或更換）耗量第一節(jié)尾部受熱面的飛灰磨損3第一節(jié)尾部受熱面的飛灰磨損二、煤灰的磨蝕性煤灰的化學(xué)組成、顆粒形狀和尺寸是影響煤粉灰磨蝕性的重要因素。煤灰顆粒主要是鋁硅酸鹽玻璃體，硬度大，具有一定磨蝕性；特別是其中的石英顆粒，硬度大、顆粒形狀一般不規(guī)則，具有很強(qiáng)的磨蝕性；大顆粒具有強(qiáng)的磨蝕性。三、煤灰的磨蝕特

3、性的判別灰磨損指數(shù)（我國常用指數(shù)）Hab<10%，磨損傾向輕微Hab?10-20%，磨損傾向中等Hab?20%，磨損傾向嚴(yán)重4第二節(jié)飛灰磨損速率飛灰磨損速率：因飛灰引起的單位時間金屬厚度最大磨損速度。磨損的影響因素飛灰濃度（灰量）煙氣流速大部分研究表明，磨損速率與飛灰顆粒速度的3~4次方成正比關(guān)系?；伊Ｌ匦裕ɑ夷ノg指數(shù)、灰中所含石英的相對量）煙氣溫度管束的排列與沖刷方式（順列）煙氣走廊運(yùn)行因素5一、設(shè)計時選用合理的煙氣流速需綜合考慮磨損、積灰和傳熱三方面的因素來合理選擇煙速二、防止局部空間飛灰速度和飛

4、灰濃度過高轉(zhuǎn)向室后防磨豎井煙道兩側(cè)防磨三、在磨損嚴(yán)重部位裝防磨裝置省煤器防磨裝置管式空氣預(yù)熱器防磨：加裝200mm內(nèi)部套管或焊接短管四、采用鰭片管式省煤器和膜式省煤器等改變流動均勻性，減輕局部磨損，強(qiáng)化傳熱，節(jié)約金屬，也允許采用較大的節(jié)距。第三節(jié)尾部受熱面的防磨保護(hù)6一、煙氣的水露點(diǎn)、酸露點(diǎn)和低溫腐蝕水露點(diǎn)：煙氣中水蒸汽開始凝結(jié)的溫度。煙氣中水蒸汽的露點(diǎn)低達(dá)45~54℃。酸露點(diǎn)：煙氣中硫酸蒸汽的凝結(jié)溫度。煙氣酸露點(diǎn)可達(dá)140~160℃甚至更高。煙氣中SO3濃度（或硫酸蒸汽濃度）越高，酸露點(diǎn)越高。低溫腐

5、蝕當(dāng)燃用含硫燃料時，硫燃燒后形成SO2，其中一部分會進(jìn)一步氧化成SO3，SO3與煙氣中水蒸汽結(jié)合成為硫酸蒸汽。當(dāng)受熱面的金屬壁溫低于酸露點(diǎn)時，硫酸蒸汽就會在壁面上凝結(jié)，對金屬產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕作用。第四節(jié)空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)腐蝕-低溫腐蝕7低溫腐蝕腐蝕的位置：通常發(fā)生在低溫級空氣預(yù)熱器中空氣和煙氣溫度最低的區(qū)域。對回轉(zhuǎn)式空預(yù)器，發(fā)生在空預(yù)器的冷段。腐蝕的危害嚴(yán)重影響鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。管式空預(yù)器管子穿孔，增加漏風(fēng)，致使送風(fēng)不足，導(dǎo)致燃燒惡化和降低經(jīng)濟(jì)性；使回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的蓄熱元件嚴(yán)重腐蝕，影響傳熱效果；加重積灰

6、甚至堵灰（特別是回轉(zhuǎn)式空預(yù)器），增加阻力，影響經(jīng)濟(jì)性。第四節(jié)空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)腐蝕-低溫腐蝕8低溫腐蝕影響因素：包括所有影響煙氣中SO3濃度的因素。燃煤含硫高；爐內(nèi)燃燒（過量空氣系數(shù)大）；受熱面及飛灰成分的催化；SCR催化劑的催化；飛灰中堿金屬和堿土金屬（主要是Ca）的固硫。第四節(jié)空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)腐蝕-低溫腐蝕9第四節(jié)空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)腐蝕-低溫腐蝕三、腐蝕和堵灰硫酸蒸汽凝結(jié)成液態(tài)硫酸，不僅會腐蝕金屬，而且還會粘結(jié)煙氣中的灰顆粒，引起積灰，嚴(yán)重時將造成煙氣通道堵灰。同低溫腐蝕一樣，嚴(yán)重積灰或堵會也主要發(fā)生

7、在低溫段空氣預(yù)熱器。腐蝕與堵灰往往是相互促進(jìn)的。堵灰不僅影響傳熱，使排煙溫度升高，降低鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，而且由于煙氣阻力劇增，會使引風(fēng)機(jī)過載而限制鍋爐出力，甚至造成設(shè)備損壞而被迫停爐。10第四節(jié)空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)腐蝕-低溫腐蝕四、腐蝕速度及受熱面壁溫低溫腐蝕的規(guī)律是酸凝結(jié)濃度、酸沉積量和受熱面金屬壁溫三個因素綜合作用的結(jié)果。硫酸濃度對受熱面對受熱面腐蝕速度的影響凝結(jié)的酸量影響腐蝕速度，隨著凝結(jié)酸量的增加，腐蝕加劇。管壁上凝結(jié)的酸量與管壁溫度的關(guān)系腐蝕最嚴(yán)重的區(qū)域有兩個：一是發(fā)生在壁溫低于酸露點(diǎn)15℃左右處

8、；另一個是發(fā)生在壁溫在水露點(diǎn)附近。壁溫在水露點(diǎn)和酸露點(diǎn)之間，存在著一個腐蝕較輕的區(qū)域。受熱面壁溫和空氣預(yù)熱器最低壁溫的計算11第五節(jié)防止和減輕空氣預(yù)熱器低溫腐蝕的措施一、提高空預(yù)器受熱面的壁溫適當(dāng)提高排煙溫度提高空預(yù)器入口空氣溫度（暖風(fēng)器或熱風(fēng)再循環(huán)）回轉(zhuǎn)式空預(yù)器（壁溫較高）二、冷段受熱面采用耐腐蝕的材料三、采用降低露點(diǎn)或抑止腐蝕的添加劑四、降低過量空氣系數(shù)和減少漏風(fēng)12第六節(jié)尾部受熱面的積灰和防止一、尾部受熱面的積灰積灰產(chǎn)生的原因及過程當(dāng)攜帶飛灰的煙氣