电厂空预器低温腐蚀刘同法

电厂空预器低温腐蚀刘同法

刘同法

（江苏国华陈家港发电有限公司江苏省盐城市224631）

摘要：随着社会经济的突飞猛进，锅炉在电厂中得到广泛应用，为了保证锅炉的运行效率，必须做好电厂锅炉空气预热器的防腐措施，本文对电厂锅炉空气预热器低温腐蚀及预防措施进行探讨分析，以供参考。

关键词：空预器；低温；腐蚀；措施

1锅炉空气预热器的作用

锅炉中煤粉与助燃空气燃烧后产生的高温烟气依次流经不同的辐射对流受热面后进入空预器预热进口冷风，进入炉膛的空气被加热，有利于稳燃和燃尽。电站锅炉装设空预器的主要作用包括如下几点：首先，降低排烟温度，提高锅炉效率。在现代燃煤电站中，由于回热循环的存在，锅炉给水经各级加热器加热后温度参数大大提高，如中压锅炉的给水温度为172℃左右，高压锅炉的给水温度为215℃左右，超高压锅炉的给水温度为240℃左右，亚临界压力锅炉的给水温度达到了260℃左右。因此，烟气在省煤器处与给水换热后的温度仍然较高，要使省煤器后排烟温度降到100℃左右是不现实的，而如果直接排放必然造成相当大的排烟热损失。装设空气预热器后，20摄氏度左右的冷空气与省煤器出来的高温烟气进行换热，一方面显著地降低了排烟温度，另一方面回收了排烟的热量重新进入炉膛，达到了提高燃料利用率的目的。其次，入炉风温的提高改善了燃料的着火与燃烧条件，同时有利于降低燃料燃烧不完全的损失，这一点对着火困难的煤种尤其重要。由于提高了燃烧所需的空气温度，改善了燃料的着火环境和燃烧效率，同时也降低了不完全燃烧热损失q3、q4，锅炉效率得到提高。其三，可以允许辐射受热面设计数量的减少，降低钢材消耗。由于炉内理论燃烧温度得到提高，炉内的辐射换热得到强化，在给定蒸发量的前提下，炉内水冷壁可以布置得少一些，这将节约金属材料，降低锅炉造价。其四，有利于改善引风机的工作条件。排烟温度降低后，直接改善了引风机的工作条件，同时也降低了引风机的电耗，提高了效率。

2空预器低温腐蚀的形成及造成的影响

空预器产生尾部受热面低温腐蚀的原因是：含硫的燃料燃烧后，产生的SO2在炉膛的高温作用下，部分氧原子会离解成原子状态，它能将SO2氧化成SO3。烟气中含有的微量SO3在烟温降到580℃以下时，会与烟气中的水蒸汽结合，形成硫酸蒸汽，硫酸蒸汽的露点温度远高于水蒸汽的露点温度，当受热面的冷端平均温度低于烟气酸露点温度时，硫酸蒸汽在受热面上凝结，而产生酸性腐蚀。一般来说，受热面低温腐蚀发生在一个相当宽的范围内，凝结出来的硫酸浓度也随着温度的降低而逐步变小。腐蚀的速度与硫酸的浓度有关，硫酸浓度高，腐蚀的速度比较缓慢，在酸浓度达到56%时，腐蚀的速度最快。腐蚀的速度同时也受温度的影响。壁温低于酸露点温度10℃~15℃时，发生的腐蚀最为强烈。

低温腐蚀能引起受热面穿孔、传热效果恶化、漏风增加、排烟温度升高，使锅炉效率大幅下降；同时，还可能伴随着堵灰现象的发生，使风机的电耗上升，还可能引起风机出力不足，使锅炉负荷不得不发生下降。而且腐蚀和堵灰是相互促进的，腐蚀使积灰增加，积灰反过来又使受热面的传热减弱，受热面金属壁温进一步降低，而350℃以下沉积的灰又能吸附SO3加速腐蚀的过程。在腐蚀和堵灰严重时，甚至能造成停炉的危险。

3电厂锅炉空气预热器低温腐蚀的预防措施

3.1全面落实掺烧管理工作

掺烧工作不可仅注重锅炉结焦问题与机组负荷问题，还应进一步分析掺烧煤中硫现象对整个运行状态的影响。硫（S）与空气中的氧气（O2）在燃烧的状态下发生化学反应，生成二氧化硫（SO2）。二氧化硫（SO2）能够对催化剂与空气预热器安全运行产生一定的影响。掺烧后灰分对积灰堵塞、受热面的磨损、输灰等均有所影响。从当前燃烧所用的煤的质量来看，硫元素在煤质量中所占比例低于1%、灰分在煤质量中所占比例低于28%，能够满足运行的基本要求。通常情况下，高负荷掺烧过程准煤的燃烧量相对较大，低负荷掺烧过程尾煤的燃烧量相对较大，因尾煤中硫的含量在1.2%左右，低负荷掺烧过程烟的温度相对较低，此时烟的温度与硫酸蒸汽的露点相接近。在低负荷尾煤掺烧过程应适当增加低硫煤的掺入量，将入炉煤硫的质量分数控制在1%以下，尽可能降低二氧化硫（SO2）的生成，实现对空气预热器低温腐蚀的进一步控制。除此之外，可通过降低过剩空气质量等办法降低烟气中剩余氧气的含量，使硫元素无法与烟气中的氧气发生反应，以此降低三氧化硫（SO3）的生成量。若燃烧室过剩状态下的空气系数临界量在1.05时，拥有显著的抗低温腐蚀的效果。

3.2优化受热面的分布方式

通常情况下，优化受热面的分布方式有两种形式，即卧放管式空气预热器、转变传热方式。其一，卧放管式空气预热器。管式空气预热器在安置过程通常有两种形式，即卧放与立放。通过对比分析，从中我们能够得知烟气与空气在管式空气预热器入口处的温度一样时，将管式空气预热器卧放处理能够吧管式空气预热器的壁温提升10℃到30℃，与此同时，卧放管式空气预热器能够降低空气在管内的流动幅度，烟气在管外不断冲刷。其二，转变传热方式。通常情况下，为提升预热空气温度尽可能降低受热面积，一般运用逆流布置空气预热管的方法；为防止空气预热器受到低温腐蚀，需要对逆流布置空气预热管的方法进行优化，使其形成先顺流传热，然后逆流传热，或者是使其形成直接顺流传热的方式，有效提升空气预热器低温段金属的壁温。

3.3对锅炉的控制与优化

通过运用提升排烟温度法、提升省煤器入口温度法、提升空气预热器进风温度法，降低电厂锅炉空气预热器的低温腐蚀现象。通常情况下，壁温为105℃时，能够有效降低低温腐蚀对电厂锅炉空气预热器的影响。当锅炉出现超负荷或者是低负荷运行状态时，均会将排烟温度降低到烟气的露点之下，并使电厂锅炉空气预热器出现低温腐蚀现象。因此，在电厂锅炉预热器工作过程，应对锅炉运行状态进行全面控制，防止锅炉出现超负荷或者低负荷运行现象。

3.4落实对空气预热器进出口压差监视工作

空气预热器进出口压差对空气预热器是否会受到低温腐蚀现象具有一定程度的影响。为落实电厂锅炉空气预热器低温防腐工作，需要电厂工作人员提高对空气预热器进出口压差检查工作的重视，全面落实对空气预热器进出口压差的建设工作。对暖风器运行状态进行检查时，若暖风器调整方法缺乏科学性与专业性，均会导致暖风器无法正常运行，并在后期运行过程使空气预热器受到低温腐蚀。另外，对空气预热器进出口以及烟气的压差进行检查时，若发现异常，应在第一时间运用加强吹灰等方法对空气预热器的进出口或者是烟气的压差进行调整，使空气预热器的进出口、烟气的压差均能维持在一个相对政策的运行状态。若对空气预热器的进出口、烟气的压差调整后依然存在异常现象，说明空气预热器的冷端受热面出现积灰现象，并受到低温腐蚀，应立即停车对空气预热器的冷端受热面实施更换处理，并保证空气预热器的受热面具有良好的清洁度。

4结束语

综上所述，随着社会经济的不断发展，工业建设也得到快速发展，人们越来越重视余热的回收利用，锅炉在电厂中的应用价值越来越高。但是因为锅炉空气预热器的腐蚀严重影响着锅炉的正常运行，所以必须从设计、制造和运行等多方面入手做好锅炉空气预热器的防腐措施，只有处理好锅炉空气预热器的低温腐蚀状况，才能提高锅炉运行效益，保证电厂的经济效益以及做好节能工作。

参考文献：

[1]王亮.电厂锅炉空气预热器的低温腐蚀研究[J].黑龙江科学，2018，9（05）：10-11.

[2]许云龙.锅炉暖风器及热风再循环系统的分析应用[J].华北电力技术，2013（8）：34-37.