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        試論燃?xì)鉄崴仩t低溫腐蝕的成因與防治

        2020-12-23 03:14:30張銘麟沈陽(yáng)星瀚市政工程有限公司
        環(huán)球市場(chǎng) 2020年30期
        關(guān)鍵詞:煙氣系統(tǒng)

        張銘麟 沈陽(yáng)星瀚市政工程有限公司

        一、低溫腐蝕現(xiàn)狀

        熱水鍋爐的設(shè)計(jì)具有復(fù)雜的標(biāo)準(zhǔn),在我國(guó),最低額定出進(jìn)水溫度問95℃/70℃,而在國(guó)外這一標(biāo)準(zhǔn)會(huì)有一定不同,一般要求高于60℃。若在工作過程中嚴(yán)格按照這些參數(shù)實(shí)施,那么結(jié)露問題通常不會(huì)發(fā)生,但是在實(shí)際工作中存在一定難度,運(yùn)行情況并不能滿足上述要求。

        設(shè)計(jì)熱源的過程中,一般會(huì)有“大馬拉小馬”狀況的發(fā)生,這是因?yàn)殄仩t容量通常會(huì)存在一定裕量;在某些時(shí)候,燃?xì)忮仩t運(yùn)轉(zhuǎn)過程中高負(fù)荷狀態(tài)的效率可能會(huì)低于低負(fù)荷的效率,這是因?yàn)榇嬖谖膊渴軣崦娼Y(jié)露時(shí)汽化潛熱的釋放以及燃?xì)馊紵膬?yōu)越性,以至于單臺(tái)鍋爐達(dá)到用熱標(biāo)準(zhǔn)時(shí)還會(huì)有額外的幾臺(tái)鍋爐持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。由于上述原因,燃?xì)忮仩t在不必要工作的時(shí)候仍然會(huì)低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),會(huì)出現(xiàn)結(jié)露的狀況。[1]

        在一部分供暖地區(qū)通常會(huì)存在回水溫度較低的現(xiàn)象,對(duì)于一些小區(qū)而言,如果缺乏節(jié)能建筑,那么不論是在初寒期還是在末寒期,回水溫度都可能會(huì)低于40℃,低于30℃的情況也會(huì)發(fā)生。這些低溫回水如果直接由外界流入鍋爐尾部,那么會(huì)將許多煙氣余熱吸收,煙氣溫度也就會(huì)迅速降低,很可能會(huì)降低到露點(diǎn)溫度,這樣一來,液化產(chǎn)生的水會(huì)裹挾著酸性氣體形成酸性冷凝水,對(duì)設(shè)備造成一定程度的腐蝕。不僅如此,在長(zhǎng)時(shí)間的腐蝕過后,產(chǎn)生的繡渣會(huì)留在管道中,逐漸積累進(jìn)而引起堵塞,導(dǎo)致越來越多的酸性冷凝水回流到爐膛內(nèi),形成惡性循環(huán),腐蝕的范圍會(huì)越來越大,如果不對(duì)腐蝕進(jìn)行處理,那么在一段時(shí)間后很可能會(huì)流入燃燒設(shè)備,造成損害,最終鍋爐也會(huì)出現(xiàn)啟動(dòng)問題。

        二、低溫腐蝕的防治方法

        鍋爐煙氣溫度如果高于露點(diǎn)溫度,那么就不會(huì)有冷凝水的出現(xiàn),所以,為了能夠控制煙氣的溫度在露點(diǎn)以上,那么就必須要保證鍋爐進(jìn)水溫度高于露點(diǎn)溫度,這也是最簡(jiǎn)單最有效的方法。

        為了能夠有效避免低溫腐蝕,可以實(shí)施供水分流系統(tǒng),在供水回流的情況下,鍋爐進(jìn)水溫度就會(huì)得到一定的提升,一般需要達(dá)到58℃以上。

        如圖1所示,展示了兩種控制方式,分別為單泵系統(tǒng)和帶混水泵的雙泵系統(tǒng)。

        圖1 單泵系統(tǒng)與雙泵系統(tǒng)

        為了能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備自動(dòng)化,一般可以將一體式溫度變送器安裝到回水母管上,這樣PLC控制柜就可以接收到反饋信號(hào),大約在4~20mA。在接收到反饋信號(hào)后,比例積分溫度控制器就會(huì)發(fā)送指令給混水泵,混水泵在接收到信號(hào)后就會(huì)自動(dòng)開啟,進(jìn)行變頻調(diào)節(jié),這樣一來,進(jìn)水溫度就會(huì)得到有效調(diào)節(jié),可以達(dá)到58℃以上。與此同時(shí),還要對(duì)鍋爐流量數(shù)值進(jìn)行采集,若高于其額定數(shù)值,那么PLC柜就會(huì)接收到信號(hào),進(jìn)而發(fā)送指令,循環(huán)泵在接收到指令后就會(huì)適當(dāng)降低循環(huán)速度,這樣進(jìn)水流量也就會(huì)降低。[2]

        此外,還可以采用雙泵系統(tǒng),由網(wǎng)絡(luò)循環(huán)泵和混水泵組合而成,調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)循環(huán)泵的最低頻率,就可以對(duì)外網(wǎng)循環(huán)水量進(jìn)行有效控制,這種方式通常由較高的安全性,但是對(duì)混水泵的耐高溫性能有較高的要求。

        如果使用單泵系統(tǒng),那么在很多時(shí)候并不用更新一次泵,通常只要加入合適的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥以及旁通管線即可,具備較高的經(jīng)濟(jì)性。但是在旁通水量較高的情況下,網(wǎng)絡(luò)循環(huán)水量會(huì)出現(xiàn)較為明顯的降低,調(diào)節(jié)水力平衡的過程也會(huì)更加困難,這通常在較小的間供一次網(wǎng)系統(tǒng)中使用。

        三、供水分流系統(tǒng)的應(yīng)用

        在設(shè)計(jì)鍋爐的過程中,通常需要計(jì)算額定壓力溫度下的水循環(huán),得到的數(shù)據(jù)即為鍋爐的額定流量。為了確保鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性,必須要保證水循環(huán)回路流量低于額定流量。在鍋爐內(nèi)部有許多不同的回路,每個(gè)回路的循環(huán)水速都要保持在額定流量以下,這樣才可以確保其安全性,避免人們的生命財(cái)產(chǎn)損失。譬如,某一型號(hào)的鍋爐額定流量為126m3/h。在使用供水分流系統(tǒng)的情況下,一部分循環(huán)水在離開鍋爐后仍然會(huì)通過旁通管再返回鍋爐。不論是初寒期還是末寒期,鍋爐所接收的回水溫度通常會(huì)較低,這時(shí)就會(huì)增加旁通水量;而在嚴(yán)寒期時(shí),回水溫度通常會(huì)較高,這時(shí)就會(huì)適當(dāng)降低龐統(tǒng)水量,在這個(gè)過程中,換熱階段并沒有旁通水的參與,但是可以有效提升鍋爐出水溫度。若旁通水量較高,那么外網(wǎng)的水量就會(huì)有相應(yīng)的減少,此時(shí)系統(tǒng)總阻力也會(huì)減小,循環(huán)泵若采用工頻運(yùn)行,其流量會(huì)有較大幅度的增加,此時(shí)可通過變頻技術(shù)調(diào)低循環(huán)泵的運(yùn)行頻率,以保持鍋爐仍以額定流量運(yùn)行,從而達(dá)到節(jié)電的目的。[3]

        此外,如果某些小區(qū)的建筑面積不大,那么真空熱水鍋爐也是其冬天供熱的可靠選擇,當(dāng)氣壓較低時(shí),水就會(huì)低溫沸騰,進(jìn)而就會(huì)出現(xiàn)蒸汽,熱量就會(huì)在汽水凝結(jié)過程中輸出,實(shí)現(xiàn)煙氣中水蒸氣的汽化潛熱。

        總而言之,為了能夠有效避免鍋爐尾部結(jié)露狀況的出現(xiàn),供水分流系統(tǒng)的使用具有重要的意義。

        四、結(jié)語(yǔ)

        綜上所述,在人們冬天的生產(chǎn)生活中,燃?xì)鉄崴仩t是不可或缺的部分,但是在實(shí)際使用中仍然存在一些問題,其中就包括低溫腐蝕情況的發(fā)生。在這種情況下,可以采用單泵系統(tǒng)和雙泵系統(tǒng),這樣就可以有效提升循環(huán)水進(jìn)入鍋爐尾部的溫度,煙氣的溫度也就不會(huì)降至露點(diǎn)以下,避免了酸性冷凝水的出現(xiàn),有效避免了低溫腐蝕狀況的發(fā)生,加強(qiáng)了鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量。

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