锅炉省煤器腐蚀的原因以及预防方法

	 


	      江苏中信广益环保设备有限公司座落于丹**鹤的家园、麋鹿的故乡――盐城。我公司是主要从事锅炉、锅炉配件制造、污水处理设备、环保工程设计、施工、安装调试、运行维护、技术服务一家现代化综合性公司。公司现有职工200多人，其中高级职称10人、工程师30人、助理工程师30人、技术员12人、特殊工种20多人。拥有热能、环境工程、环境艺术、给水排水工程、化学工程、建筑工程、防腐工程、机械制造、电气工程、通风空调以及相关的专业技术人员和管理人员，并拥有专业的环保工程、安防工程调试等，先后与清华大学、哈尔滨工业大学、西安交通大学、江苏大学、盐城工学院建立长期的合作关系，组建了节能工程技术研究中心和企业技术中心。在电站锅炉产品的研发、增容改造、提高锅炉燃烧热效率、以及污水处理、净化改造等领域取得了丰硕成果，凭借丰富运行经验和先进完备的检测手段，通过数据分析计算，实现了对环保设备工程的准确诊断，并提供较佳解决方案，为产品安全经济运行提供可靠性**，并解决节能降耗、受热面磨损、环保排放、污水处理等方面达到国内良好水平。


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	1、管屏式余热锅炉省煤器


	　　管屏式省煤器的特点是：能承受高压，不怕产生水冲击，不容易积灰堵塞烟道；但蛇形管难以清洗，钢管不耐腐蚀，对水质的要求比较严格，所以，给水必须经过软化和除氧处理。为防止管外壁受腐蚀，要求给水温度比烟气露点高5～10℃，水速不应低于0.3～0.44米／秒。管屏式省煤器，可制成沸腾式或非沸腾式的。二者在结构上没有什么区别，仅在管路连接上有些差异。沸腾式省煤器出口与汽鼓之间没有任何阀门，以便顺利地将省煤器中产生的蒸汽引入汽鼓，只在省煤器人口联箱前，相应地装有阀门。沸腾式省煤器无论对水还是烟气，一般都不需要切断，所以一般都不设旁路烟道。管屏式省煤器制成沸腾式省煤器时，水的温度可以在省煤器内加热到饱和温度，一部分水汽化蒸发为蒸汽，这部分汽量占总水量的10～15％，较高可达25％（蒸发的蒸汽量占总给水量的百分数称为沸腾度或沸腾率）。

    目前电厂运用的70t／h余热锅炉，并配一台25MW蒸汽轮发电机组，锅炉在启动或停炉过程中，由于锅炉不需要上水或不需要连续上水，由于其汽水管道的循环没有建立，即锅炉给水处于停滞状态，此时省煤器内的水处于不流动的状态，对省煤器的冷却效果很差，随着锅炉燃烧的加强，烟气温度的提高，省煤器内的水容易产生汽化，使省煤器的局部处于**温状态。为了防止这种情况的发生，此时可将再循环门打开，利用汽包与省煤器中工质的密度差，在汽包→再循环管→省煤器→省煤器引出管→汽包之间，形成自然循环，使省煤器中的水有所流动，提高对煤器的冷却效果，达到保护省煤器的目的。使省煤器内的水处于流动状态，避免其汽化。

2、余热锅炉省煤器管屏腐蚀原因分析


	（1）高温硫化

    是指高温下金属与硫反应而导致的腐蚀，通常是指高温下金属与气体硫、**碱发生高温硫化需要还原性氛围，在此环境中氧气分压很低，硫分分压很高，金属硫化反应的速率比氧化反应大得多，同时对大多数省煤器管屏来说，硫是一种更强烈更具腐蚀性的氧化剂，硫化腐蚀危害更大。氧化性含硫环境中，虽然也有硫化腐蚀的发生，但是腐蚀以高温氧化为主。

（2）给水品质不良

    当给水除氧不完善时，进入省煤器的水在受热后放出氧气易于附着在管内表面，造成局部的点状腐蚀或结垢。由于腐蚀产物结构疏松多孔，不能阻止腐蚀介质的侵入，使得腐蚀不断向基体金属发展，腐蚀不断加剧。随着腐蚀进行的同时，生成的腐蚀产物受到氧气的氧化重新转化成了铁的氧化物，其又可以继续与腐蚀介质发生反应。
　　
（3）在省煤器管壁受到腐蚀后将进一步发生结焦，结焦后，由于省煤器管壁的换热效果减弱，造成余热锅炉的给水参数降低，较终导致余热锅炉的出口参数降低，严重影响锅炉效率，
　　
（4）进口烟气温度越高，各管排的换热量越大，烟气温度波动较大和较小时，导致的换热量较大，通过对比分析与较小的比值能达到3倍；没有腐蚀或磨损的管排换热量几乎不变，且腐蚀或磨损的换热量大大降低，幅度约为70％：腐蚀或磨损的管排数越少，该腐蚀或磨损的管排上的换热量越小，热量分配越不均匀：烟气进口温度在设计值上下波动时，可以发现较后五排管子的换热量随着波动越大而分布越均匀，但是波动值较大。
　　
（5）碳钢在氢氧化钠的水溶液中产生的应力腐蚀，使金属本身产生裂纹，发生脆性断裂，大多数汽包锅炉的水冷壁和联箱是用低碳钢制造。运行时，如果在水冷壁和联箱局部位置出现游离浓碱，同时又受到拉力作用，就会产生碱脆。


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3、余热锅炉省煤器管屏腐蚀处理方法


	（1）.将热管元件改为夹套式热管，由内管、外管以及内外管之间一定量的工质制作成夹套式热管元件，并且热管元件水平放置，内部的工质处于真空状态。其工作原理是：外管吸收烟气热量，内部的液态工质蒸发成蒸汽，蒸汽加热内管中的给水，释放热量，同时凝结成液体。如此往复循环，使烟气的热量源源不断地加热给水，热管以相变传热的方式进行工作，传热效率很高。
　　
（2）.改造省煤器系统结构。将原有的省煤器系统按烟气流向分为三部分：低温过热器、省煤器和烟气换热器，以较大限度地回收热能；引入150℃左右的低压除氧水作为水热媒介质，与上述各部分换热；锅炉给水泵的出口增设两台给水换热器，通过省煤器分别与锅炉上水、外取热器和油浆蒸汽上水进行换热，实际运行中，根据需要首先保证锅炉上水温度不低于150℃，从而避免省煤器的低温露点腐蚀，
　　
（3）.增设了水路旁通复线。为了满足不同的运行工况下省煤器安全正常工作，该系统中增设了水路旁通复线，通过调节水路复线上的旁通阀可调节热管省煤器的运行参数，从而避免低负荷下发生露点腐蚀。这样不仅解决低温露点腐蚀问题，也彻底杜绝换热管腐蚀穿孔现象，而且减轻换热管积灰，降低烟气流动阻力，从而延长余热锅炉省煤器的使用寿命，提高装置运行的经济性。
　　
（4）.省煤器采用结构紧凑，具有自清灰能力的螺旋肋片管省煤器代替光管省煤器。肋片背部的流场发生改变，使靠近管壁的灰浓度降低，从而减轻了由于负压和粘附作用引起的积灰。


	4、结论


	　　锅炉省煤器所处环境十分恶劣，因而其腐蚀机理很复杂，迄今人们还不能对省煤器管屏的腐蚀给予完整的解释，针对实际情况介绍了各种腐蚀的简单机理。对水冷壁管涂层。采用一次风反切和侧边风等措施都可以有效地降低余热锅炉省煤器管屏的腐蚀。