摘 要：鍋爐是一種既傳統(tǒng)又煥發(fā)新的發(fā)展生機(jī)的產(chǎn)業(yè)設(shè)備，它是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，根據(jù)人們生產(chǎn)生活的需要，為鍋爐提供一定形式的能源，包括化學(xué)能、電能等，以謀求鍋爐輸出更適合人們利用的蒸汽、高溫水等。除了傳統(tǒng)意義上的民用領(lǐng)域?yàn)榫用裉峁┥钏锜崮艿臒崴仩t外，并不為大家所熟知的生產(chǎn)領(lǐng)域工業(yè)用蒸汽鍋爐在工業(yè)生產(chǎn)中扮演著極其重要的角色，多用于火電站、船舶、機(jī)車和工礦企業(yè)等大型工廠。因此，實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐的正常維護(hù)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展確實(shí)起著至關(guān)重要的作用。文章將以鍋爐空預(yù)器作為切入點(diǎn)，希望通過(guò)對(duì)其磨損原因的分析和處理辦法的探討，對(duì)鍋爐的正常維護(hù)起到良性幫助作用。

關(guān)鍵詞：空預(yù)器；磨損；腐蝕；原因；1 空氣預(yù)熱器簡(jiǎn)單介紹

空氣預(yù)熱器是大中型電站鍋爐上廣泛采用的尾部換熱設(shè)備，它的主要作用是：（1）進(jìn)一步降低鍋爐排煙溫度，提高鍋爐效率，從而達(dá)到節(jié)約燃料的目的；（2）提高了送入鍋爐的用于燃燒的空氣溫度，有利于火焰的穩(wěn)定性，并提高了燃料的燃盡程度，即提高了燃燒效率；（3）提高了整臺(tái)設(shè)備內(nèi)煙氣的溫度水平，增大了與工質(zhì)間的溫壓，從而強(qiáng)化了傳熱過(guò)程?？疹A(yù)器根據(jù)其加熱裝置的結(jié)構(gòu)形式可以進(jìn)一步劃分為管箱式、回轉(zhuǎn)式兩種，其中回轉(zhuǎn)式又分為風(fēng)罩回轉(zhuǎn)式和受熱面回轉(zhuǎn)式兩種。電站鍋爐較常采用受熱面回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器。在鍋爐中的應(yīng)用一般為兩分倉(cāng)、三分倉(cāng)、四分倉(cāng)式，其中四分倉(cāng)較常用于循環(huán)流化床鍋爐中。

2 回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器

由于大多數(shù)電站鍋爐采用的是受熱面回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器，因此文章將以回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器作為例子講解空預(yù)器工作過(guò)程中出現(xiàn)磨損的原因和相應(yīng)的解決辦法，當(dāng)然對(duì)于其中大部分的機(jī)理同樣適用于管式空氣預(yù)熱器，由于篇幅原因，不再詳細(xì)敘述?，F(xiàn)在普遍應(yīng)用的鍋爐空預(yù)器一般會(huì)加裝在鍋爐尾部煙道，位于省煤器之后，這主要是考慮到可以充分利用鍋爐排出的煙氣中的熱能，以達(dá)到空氣預(yù)熱、降低排煙溫度和節(jié)約資源、提高資源利用率的雙重目的。

回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器的工作原理簡(jiǎn)單來(lái)講就是在同一氣口實(shí)現(xiàn)排煙和進(jìn)氣的逆向同時(shí)進(jìn)行，而預(yù)熱器轉(zhuǎn)子中數(shù)量龐大的傳熱元件起到熱能的傳導(dǎo)體的作用，也就是將同一氣口分成兩半，蓄熱元件從高溫排煙處吸收沒(méi)有利用的熱能提高自身溫度，并將熱能傳導(dǎo)給另一側(cè)的低溫進(jìn)氣，從而達(dá)到設(shè)計(jì)目的。在進(jìn)行空氣預(yù)熱器的設(shè)計(jì)，主要要考慮到給定的鍋爐容量、各級(jí)參數(shù)和燃料特性來(lái)確定的結(jié)構(gòu)、布置方式、傳熱面積、吸熱量、介質(zhì)溫度和速度等。

3 空氣預(yù)熱器的損耗

空氣預(yù)熱器漏風(fēng)是空氣預(yù)熱器磨損的最直接表現(xiàn)，空預(yù)器的這種損耗往往是在低溫腐蝕（管外壁發(fā)生的腐蝕以酸腐蝕為主、管內(nèi)壁發(fā)生腐蝕主要是氧腐蝕）、外壁出現(xiàn)飛灰磨損、內(nèi)壁受到程度較為嚴(yán)重的冷風(fēng)直接沖刷等諸多原因共同長(zhǎng)期作用下，導(dǎo)致空氣預(yù)熱器出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象從而導(dǎo)致漏風(fēng)現(xiàn)象，管道的兩側(cè)和結(jié)構(gòu)上風(fēng)阻較大的部位是空氣預(yù)熱器發(fā)生磨損、損耗最為明顯的地方。我們可以根據(jù)預(yù)熱器甚至鍋爐系統(tǒng)的一些外在現(xiàn)象對(duì)空氣預(yù)熱器是否發(fā)生嚴(yán)重磨損從而出現(xiàn)漏風(fēng)做出較為明確的判斷：空氣預(yù)熱器后的氧量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出省煤器進(jìn)口的空氣含氧量，那么可以斷定空預(yù)器磨損較為嚴(yán)重；改變風(fēng)機(jī)所通過(guò)的電流大?。ㄍǔ＿M(jìn)行增大電流值的操作），如若空氣預(yù)熱器進(jìn)、出口風(fēng)壓降低，壓差變小，則可以斷定磨損現(xiàn)象嚴(yán)重；如果出現(xiàn)空氣預(yù)熱器進(jìn)出口煙壓差值變大或無(wú)論如何調(diào)整風(fēng)機(jī)入口擋板的開度都不能為鍋爐提供足夠的風(fēng)量等現(xiàn)象，那么都要進(jìn)行空氣預(yù)熱器的檢查工作，因?yàn)檫@些都是空氣預(yù)熱器過(guò)度損耗導(dǎo)致漏風(fēng)的表現(xiàn)。

但不管空預(yù)器的磨損是由于低溫腐蝕還是飛灰磨損亦或是冷風(fēng)沖刷，都可以找出一些共同的結(jié)構(gòu)或是使用上的具體原因：

（1）空氣預(yù)熱器的排煙或是說(shuō)整個(gè)鍋爐系統(tǒng)的排煙中煤質(zhì)粒度和煤質(zhì)灰分是有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定的，如果由于燃燒反應(yīng)的原因?qū)е屡艧熤忻嘿|(zhì)的粒度或灰分超出許可值，將發(fā)生飛回磨損現(xiàn)象，且這種磨損將隨著粒度的增大和灰分的增多而嚴(yán)重，同時(shí)咋粒度和灰分不變的情況下，風(fēng)速越高，磨損也會(huì)越嚴(yán)重。（2）正如之前所說(shuō)，低溫腐蝕是導(dǎo)致空氣預(yù)熱器磨損的重要原因之一，因此在制造材料的選用上，耐腐蝕性能的好壞將直接決定一定使用期限內(nèi)空氣預(yù)熱器的磨損情況，在提高材料的抗性的同時(shí)，也應(yīng)該從低溫腐蝕的源頭進(jìn)行控制，也就是對(duì)鍋爐的燃燒情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和分析。（3）運(yùn)行人員的操作也是一個(gè)非常重要的因素，如：鍋爐床溫過(guò)高，排煙溫度多過(guò)低，空氣過(guò)剩系數(shù)過(guò)高，爐膛負(fù)壓和床壓的不穩(wěn)定，爐膛脫硫質(zhì)量較低等都會(huì)造成空氣預(yù)熱器的損耗。

4 低溫腐蝕的機(jī)理

作為空氣預(yù)熱器損耗的重要原因之一，有必要對(duì)低溫腐蝕進(jìn)行詳細(xì)探究。根據(jù)大量工作經(jīng)驗(yàn)表明，導(dǎo)致低溫腐蝕的原因主要有：由于除硫效果的不顯著或燃煤含硫量過(guò)高導(dǎo)致燃料燃燒后大部分產(chǎn)生SO2，在高溫等適宜條件下SO2進(jìn)一步與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成大量SO3夾雜在排出的廢氣煙氣中，SO3氣體在排放出的混合氣體中不可避免地會(huì)與水蒸汽結(jié)合生成硫酸蒸汽，一旦這一蒸汽在管壁上發(fā)生凝結(jié)，也就導(dǎo)致了所謂的低溫腐蝕的發(fā)生。硫酸蒸汽的凝結(jié)露點(diǎn)溫度高達(dá)120℃以上，露點(diǎn)溫度越高，煙氣含硫量就會(huì)越大，腐蝕性就會(huì)越嚴(yán)重。了解了低溫腐蝕的成因后，不難從生產(chǎn)和使用方面進(jìn)行預(yù)防或是一定程度的抑制?？梢灾饕龅揭韵聨c(diǎn)：第一，嚴(yán)格控制電廠購(gòu)進(jìn)的燃煤的品質(zhì)，杜絕高含硫量燃煤的使用，同時(shí)在使用前對(duì)入爐煤進(jìn)行脫硫處理，從根源上降低硫元素的含量，從而降低二氧化硫和三氧化硫的生成量。第二，嚴(yán)格控制最終從空氣預(yù)熱器排出的排煙的溫度高于硫酸的露點(diǎn)溫度，從而避免硫酸蒸汽的凝結(jié)對(duì)管道產(chǎn)生腐蝕作用。第三，在燃燒環(huán)節(jié)降低SO3的生成量，需知道SO2發(fā)生氧化是要在一定條件下才可以實(shí)現(xiàn)的，就是高溫高壓氧氣含量充分，由于工業(yè)用鍋爐勢(shì)必要產(chǎn)生高溫高壓，因此可以盡量保持低氧燃燒狀態(tài)從而遏制SO3的生成量。第四，使用質(zhì)量過(guò)硬，正規(guī)廠家生產(chǎn)的鋼管作為排氣管道，主要是采用防腐蝕性和耐磨性好的鋼材。第五，對(duì)空氣預(yù)熱器的磨損現(xiàn)象進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)生漏風(fēng)等現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行原因分析，對(duì)于燃煤中硫含量過(guò)高，則應(yīng)該加強(qiáng)原料質(zhì)量把關(guān)，如果是正常磨損，則應(yīng)該及時(shí)更換相關(guān)零部件。

5 針對(duì)空預(yù)器過(guò)度磨損的解決辦法

（1）嚴(yán)格控制電廠鍋爐所使用的燃煤的粒度和灰分，最大限度降低飛灰磨損現(xiàn)象從而降低空氣預(yù)熱器磨損。（2）嚴(yán)格控制石灰石的粒度，嚴(yán)格保證二氧化硫的排放量在一個(gè)安全的標(biāo)準(zhǔn)值以下，防止低溫時(shí)煙氣中硫水蒸氣形成硫酸等腐蝕性液體腐蝕管道。（3）加強(qiáng)鋼管的耐磨性和耐腐蝕性處理，可以采用必要的后續(xù)處理手段諸如加金屬防磨蓋板、防磨瓦和防磨超音速電弧熱噴涂技術(shù)。（4）盡管可以降低能源利用效率，但還是應(yīng)該將空氣預(yù)熱器的排煙溫度控制許用安全值之上，也就是硫酸的露點(diǎn)溫度之上，避免硫酸蒸汽的凝結(jié)對(duì)空氣預(yù)熱器管道的直接侵蝕。（5）運(yùn)行人員優(yōu)化鍋爐燃燒情況，同時(shí)規(guī)范處一整套完整的監(jiān)測(cè)和檢修、維護(hù)制度，落實(shí)責(zé)任到具體工作人員身上，從制度和體系上保證空預(yù)器的監(jiān)測(cè)和維護(hù)。

6 結(jié)束語(yǔ)

空氣預(yù)熱器是鍋爐不可缺少的一部分，也是提高鍋爐經(jīng)濟(jì)性能重要的組成部分，所以改善空氣預(yù)熱器的運(yùn)行狀態(tài)至關(guān)主要，在采用耐磨、耐腐蝕材料的同時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制與監(jiān)視鍋爐各個(gè)參數(shù)的運(yùn)行狀態(tài)。希望文章對(duì)空氣預(yù)熱器磨損的介紹、分析和提出的處理方法能夠?qū)ν愋蜋C(jī)組提供借鑒和幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]楊建華.循環(huán)流化床鍋爐設(shè)備及運(yùn)行[M].北京：中國(guó)電力出版社，2006.

[2]任永紅.循環(huán)流化床鍋爐實(shí)用培訓(xùn)教材[M].北京：中國(guó)電力出版社，2007.

[3]馮曉影，劉波，李揚(yáng).淺析空預(yù)器磨損原因及處理方法[J].科協(xié)論壇（下半月），2012（7）.

作者簡(jiǎn)介：徐志朋（1986-），男，漢，黑龍江省齊齊哈爾市人，工程師，2010年畢業(yè)于哈爾濱理工大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)，現(xiàn)從事電站鍋爐空氣預(yù)熱器項(xiàng)目管理工作。處理方法