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探讨如何减少锅炉尾部低温腐蚀 |
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| 探讨如何减少锅炉尾部低温腐蚀 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-23 17:00:40  |
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摘要：随着电力市场的发展，做好能源转换节能增效工作越来越受到人们重视。暖风器本身就是耗能设备，做好耗能设备的节能增效工作意义重大。下面就如何减少锅炉尾部低温腐蚀前提下，做好锅炉节能增效工作进行
探讨。
关键词：暖风器 可翻转 结露 堵塞 差压大 节能增效
1．减轻和防止低温腐蚀堵灰的措施
烟气中含有大量水蒸气和硫酸蒸汽，当烟气进入空预器时，由于烟温降低或接触到温度较低的受热面金属，当受热面壁温接近或低于烟气酸露点时，烟气中的硫酸蒸汽将在金属壁面凝结，对壁面产生酸腐蚀。同时酸腐蚀也会加重积灰，使烟道阻力增大，造成送引风机出力不足，严重影响锅炉的安全经济运行。
减轻和防止低温腐蚀措施可以从多方面着手，一是选用低硫煤，减少烟气含硫量，这会受市场经济影响，提高发电成本而受限；二是提高排烟温度15～20℃，可减缓硫酸蒸汽凝结和对金属低温腐蚀，这会使锅炉效率大幅降低，同样受到限制；三是提高入口空气温度来提高金属表面温度，最为普遍安全经济。通常用热空气再循环或加暖风器来提高空预器入口空气温度。热空气再循环经济性差，主要是风机电耗大幅升高，热风再循环风门控制也存在问题。而成为防腐防堵首选即安全又经济只能是暖风器。
2．暖风器使用现状
冬季锅炉正常运行中，由于煤中硫燃烧后产生的酸性蒸汽，当低于露点温度时，就会发生酸液凝结引起灰垢粘结和对设备腐蚀。据我厂运行情况，冬季不投用暖风器而引发空预器严重堵灰，造成送引风机电流增大，风机调节挡板开足，直接危胁机组安全运行，影响机组带负荷能力。投用暖风器能使受热面壁温比酸露点温度高（２０℃以上），就能大幅减少低温粘结灰（有也是松散的）。传热元件结露堵灰后，还影响到热交换率的下降和漏风率增加，引发锅炉效率降低。
在锅炉冷态启动中，暖风器可用来提高点火风温，改善初始燃烧条件，不仅节省启动用油，而且大幅降低未燃烬油烟油垢聚积在尾部而引发二次燃烧可能性。是锅炉安全经济启动不可缺少重要措施之一。
但暖风器在使用中，也常出现负面影响。暖风器布置在送风机与空预器之间，一年中有数月时间不通蒸汽，随着运行时间延续，风道入口带进粉尘飞虫等杂物沉积在散热片上，同样加大了风道阻力。据南通电厂运行统计，暖风器设计阻力23mmH2O，运行数月后阻力能增大到100mmH2O以上，特别是夏季风机挡板开足后，对机组安全运行构成危胁。
传统型暖风器投用不正常另一原因是，传热元件前后排靠弯管连接，运行中管内蒸汽一般经进口过热蒸汽，降温为饱和蒸汽，冷凝为饱和水，再降温为过冷水。易发生因温差大、疏水不畅、应力大而易泄漏，运行维护量大而被迫退出运行。
3．新型暖风器功能
新型暖风器是针对传统型暖风器在机组长周期运行中出现问题而设计的。其特点有三方面：一是满足暖风器通蒸汽时热交换能力不变，减轻和防止空预器低温腐蚀堵灰的发生；二是满足暖风器不通蒸汽时，最大限度降低风道阻力的要求，即翻转90度，不仅大幅降低风道阻力，而且减少了杂物在传热元件上沉积，再次投用时传热效果不减（见图1）；三是新型暖风器汽水回路与传统型不同，避免了蒸汽冷凝过程中体积大幅减小而带来的问题，它的回路是采用管套管方式，从而降低了因应力变化大而发生泄漏故障。
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图1 翻转暖风器示意图
1—风道；2—转动护框；3—转动护件；4—法兰盘；5—充氮阀；
6—转动手柄；7—散热片组；8—转动轴；9—进汽管；10—出水管。
新型暖风器安装位置不变，在送风机与空预器入口风道之间，根据风道实际状况将暖风器分成几个汽水回路，安装内置的框架上。这样做的目的即减轻重量又方便转动，有利汽水回路建立，避免疏水不畅等现象发生。分组还可以根据运行情况，全投或分组投，从而提高了设备可靠性。
4．安全性与经济性评价
新型可翻转暖风器的正常投用热交换功能没有改变，空预器冬季低温腐蚀堵灰程度得到减轻，提高了空预器热交换能力，改善锅炉燃烧风温，其安全效益和经济效益十分可观。可翻转的功能还使得夏季风道阻力大幅下降，带来改善风机运行条件，全年仅一台炉风机节电产生多供电量200万度以上，折标煤不少于650吨。
新型暖风器翻转功能可在机组正常运行中进行，结构上又方便分组隔离和保养。与老式暖风器相比还排除了自身传热元件积灰堵塞问题，再次投用传热效果不减。分析了传统暖风器经常发生泄漏是因为热应力不均所至，新型暖风器汽水回路克服了这一点，设备可靠性大幅提高，其直接和间接安全效益和经济效益十分可观。
5．小结与建议
目前节能降耗、节约增效越来越受社会各行各业重视，是人类自身求生存发展的需要，同样是电厂求生存求发展的需要。随着环保业越来越受人们的关注和脱硫设备投用，一方面是提高了发电成本，另一方面是低硫煤价格上升加重发电成本上升，对已使用脱硫设备电厂控制煤价成为首选。因为这样锅炉燃煤含硫量会比以往高一档次，却可以降低燃煤成本来提高竞争能力。锅炉尾部空预器传热元件金属防腐防堵就尤其重要。酸对设备的腐蚀将是非常严重的，当受热面的温度低于烟气的露点时，烟气中的水蒸汽和硫燃烧后所产生的三氧化硫结合成的硫酸会凝结在受热面上，严重地腐蚀受热面。如果将受热面壁温以高２0℃以上，低温腐蚀低温堵灰将会得到有效控制。
综上所述，节能新型暖风器即防止低温腐蚀堵灰，又消除自身不足，达到节能的效果，大大改善锅炉运行条件，为机组安全高效长周期运行打下基础，每年还能带来十分可观经济效益。
参考文件：（1）应静良 李永华 电站锅炉空气预热器 第一版，北京：中国电力出版社 2002
（2）王渝汉 郑伟浩 电站锅炉回转式空预器漏风积灰专题调研报告
江苏省电力系统发电科技情报网 1998
（3）周利庆 锅炉用新型翻转框式暖风器 专利号：ZL200320120262.9 2004.12.29
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