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        余熱鍋爐受熱面常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法

        2016-10-21 22:08:23滕百慧
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年8期
        關(guān)鍵詞:余熱鍋爐解決方法常見(jiàn)問(wèn)題

        摘 要:文章主要介紹了余熱鍋爐受熱面常見(jiàn)的問(wèn)題,以及在實(shí)際中的應(yīng)用中的解決方法。并對(duì)如何提升管子的使用壽命作出了探討,希望可以為相關(guān)工作人員提供幫助僅供參考。

        關(guān)鍵詞:余熱鍋爐;受熱面;常見(jiàn)問(wèn)題;解決方法

        文章主要介紹了余熱鍋爐受熱面管子在高溫?zé)煔鉀_刷和腐蝕的情況下,進(jìn)行具體分析,以及如何提高管子使用壽命。余熱鍋爐在當(dāng)今社會(huì)的工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用,特別在煉油、造紙、煉鋼、化肥等行業(yè)以及垃圾焚燒等,起到日益重要的作用。其中一方面對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中余熱的充分合理的回收利用,并進(jìn)行工業(yè)發(fā)電,降低能耗,低碳環(huán)保,提高生產(chǎn)裝置綜合熱效率。另一方面,降低了污染,滿足環(huán)境保護(hù)的要求。因此,余熱鍋爐的正常運(yùn)行,對(duì)正常生產(chǎn)起到至關(guān)重要的作用。這要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)、制造過(guò)程中充分考慮煙氣成份的特殊性,盡量延長(zhǎng)鍋爐的使用壽命。在此對(duì)余熱鍋爐運(yùn)行有較大影響的并具有一定典型性的問(wèn)題作一些探討。

        眾所周知,余熱鍋爐煙氣特性,各有不同,例如煉油廠的煙氣溫度,平均在550℃左右,最高達(dá)到650℃。而造紙黑液堿回收燃燒熔融狀態(tài)的堿液溫度高達(dá)1000℃以上,并且在煙氣中含有CO、H2S、SO2、H2O等對(duì)鋼管有腐蝕作用的成份,有的煙氣中含有極硬的碳粒子,對(duì)鋼管的沖刷磨損危害極大,這些在鍋爐設(shè)計(jì)應(yīng)加以考慮,下面對(duì)過(guò)熱器、蒸發(fā)器、省煤器管子的情況逐一進(jìn)行分析說(shuō)明。

        1 過(guò)熱器

        過(guò)熱器一般布置在煙氣溫度較高的地方,也是受煙氣沖刷磨損最厲害的地方,管子經(jīng)常出現(xiàn)爆管問(wèn)題。一方面在蒸汽量品質(zhì)及溫度有效控制的前提下,出現(xiàn)爆管最主要的原因是管子受到?jīng)_刷磨損減薄、強(qiáng)度下降引起的。例如煉鋼廠干熄焦鍋爐,由于煙氣中含有焦粉顆粒,其顆粒的耐磨性M10達(dá)到7.29%。在高溫狀態(tài)下,對(duì)過(guò)熱器管子沖刷磨損相當(dāng)厲害,因此考慮到鍋爐運(yùn)行壽命(一般為15年),我們?cè)诰唧w計(jì)算時(shí)應(yīng)控制氣體流速,一般<8米/秒,并在過(guò)熱器管子上噴涂耐磨、耐高溫合金,采用超音速噴涂的方法,全面提高管子對(duì)煙氣中顆粒的抗磨性。而對(duì)于其他鍋爐來(lái)說(shuō),一般在沖刷嚴(yán)重處增加防磨套管,對(duì)延長(zhǎng)使用壽命起了積極的作用。另一方面,如果蒸汽品質(zhì)、蒸汽量得不到有效控制,過(guò)熱器同樣也會(huì)出現(xiàn)爆管現(xiàn)象。管子里走的蒸汽,在蒸汽帶水嚴(yán)重的情況下就出現(xiàn)管壁結(jié)垢的現(xiàn)象,從而出現(xiàn)爆管;在蒸汽量極少的情況下,管子出現(xiàn)干燒現(xiàn)象,對(duì)于一般合金鋼來(lái)說(shuō),溫度為550℃,在煙氣高溫作用下會(huì)出現(xiàn)爆管現(xiàn)象。因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí):(1)充分考慮到余熱鍋爐煙氣不穩(wěn)定性,盡量保證蒸發(fā)量在正常范圍內(nèi),低負(fù)荷運(yùn)行時(shí),應(yīng)采用不銹鋼或更好材質(zhì)的管子;(2)嚴(yán)格控制汽包出口的蒸汽品質(zhì),采用旋風(fēng)分離等裝置來(lái)減少蒸汽中的水含量。

        2 蒸發(fā)器

        蒸發(fā)器是余熱鍋爐最主要的受熱面,大部分煙氣熱能在此得以回收利用,在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中普遍存在以下問(wèn)題:因吹灰而帶來(lái)的爐管破損,由于余熱鍋爐具有大量的換熱管束,而煙氣中或多或少含有一定量的灰份,隨著運(yùn)行時(shí)間的推移,勢(shì)必導(dǎo)致管子的積灰,從而影響傳熱及煙氣的流動(dòng)。為了清灰,大多采用固定旋轉(zhuǎn)式吹灰器對(duì)管束進(jìn)行吹灰清理。但實(shí)踐表明,使用蒸汽作為介質(zhì)時(shí),隨著時(shí)間的推移,出現(xiàn)吹灰管附近管束因集鹽而被腐蝕損壞,特別是采用飽和蒸汽吹灰時(shí)尤為嚴(yán)重。因此設(shè)計(jì)時(shí)采用壓縮空氣,對(duì)于煙氣中灰份附著力不高的鍋爐應(yīng)采用聲波除塵器,效果比較明顯。對(duì)于煙氣中帶有粘性的灰粉,對(duì)流管束一般采用蛇形管,除灰時(shí)應(yīng)采用振打裝置。

        3 省煤器

        省煤器通常布置在煙道尾部,煙氣溫度較低,其用來(lái)降低排煙溫度,滿足環(huán)保要求。我們知道,由于煙氣中SO、CN-、O2等與管壁水汽形成的露點(diǎn)腐蝕,會(huì)造成局部管壁壁厚增厚,因而爆管噴射出來(lái)的高溫高壓水和蒸汽致使相鄰的管子大面積受損,而受損的管子噴射出來(lái)又以同樣方式影響其他管子,造成惡性循環(huán)。大量的研究表明,在余熱鍋爐上省煤器的露點(diǎn)腐蝕是一個(gè)普遍而且較為嚴(yán)重的現(xiàn)象,短的甚至運(yùn)行一兩個(gè)月就會(huì)腐蝕而損壞,如何解決好這類問(wèn)題,是提高省煤器壽命的關(guān)鍵。認(rèn)為:(1)提高省煤器進(jìn)水溫度,這種方法已在多臺(tái)鍋爐使用效果十分明顯。省煤器內(nèi)水溫越高,在相同的排煙溫度下,它與煙氣接觸的表明溫度也就越高,因而表面結(jié)露相對(duì)越難,可以有效減少腐蝕。具體做法:一種是在省煤器前設(shè)計(jì)一臺(tái)給水預(yù)熱器,把省煤器出口水一部分引入給水預(yù)熱器,采用水換熱把省煤器進(jìn)口水溫提高;另一種是在省煤器前設(shè)置一個(gè)混合集箱,把減溫器回水及小部分省煤器出口水提高水溫。(2)另一個(gè)行之有效的方法是從管子材質(zhì)考慮,通過(guò)提高材質(zhì)的防腐性能,從而有效地降低排煙溫度。(3)對(duì)于煙氣中灰份既有磨損,又有腐蝕的省煤器管子,為保證使用壽命,可以采用表面處理的方法,形成表面防護(hù)層,既耐SO2、CN-和O2的腐蝕,又耐磨損。事實(shí)證明,采用化學(xué)鍍Ni-P的方法來(lái)保護(hù)管子外壁是可行的。因?yàn)榛瘜W(xué)鍍鎳層本身由Ni和P組成的非晶態(tài)鍍層,鍍層有很好的均鍍能力,鍍層厚度均勻,有很高的化學(xué)穩(wěn)定性,經(jīng)熱處理后有較高的硬度,鍍層孔隙率較低。經(jīng)化學(xué)鍍Ni-P處理的鍋爐管子外壁的耐腐蝕、耐磨損,抗高壓水汽沖刷的能力得到提高。同時(shí)該方法較為經(jīng)濟(jì),若管子采用耐腐鋼,再加上化學(xué)鍍Ni-P,效果更好。另外水質(zhì)問(wèn)題引起爆管,在省煤器管子也比較明顯,特別對(duì)鍋爐使用壽命長(zhǎng)就更需注意。若水處理不好,含氧量增加,造成氧腐蝕。因此應(yīng)嚴(yán)格控制給水品質(zhì),甚至有的采用電站鍋爐的水質(zhì)要求更高。

        以上是作者在余熱鍋爐設(shè)計(jì)和運(yùn)行中得到的一點(diǎn)體會(huì),僅供參考。但余熱鍋爐還存在很多問(wèn)題,只有在工作中不斷積累和總結(jié),才能使余熱鍋爐設(shè)計(jì)精益求精。

        作者簡(jiǎn)介:滕百慧,女,工程師,2006年畢業(yè)于佳木斯大學(xué),現(xiàn)從事鍋爐設(shè)計(jì)工作。

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