孫金梅，代 敏，塔來(lái)提·米吉提

（中石油克拉瑪依石化有限責(zé)任公司煉油化工研究院，新疆克拉瑪依 834000）

0 引言

某電廠有4 臺(tái)鍋爐，每臺(tái)鍋爐配置兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)。鍋爐燃燒產(chǎn)生煙氣，首先經(jīng)過(guò)脫硝裝置、脫除煙氣中的氮氧化物，然后進(jìn)入除塵器、除去煙氣中的灰塵，最后引風(fēng)機(jī)將煙氣送入集合煙氣管道、進(jìn)入煙氣脫硫裝置。

該電廠引風(fēng)機(jī)2014 年最初安裝時(shí)振動(dòng)值為3～4 mm/s，2018 年9 月份3#鍋爐兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)振動(dòng)異常，最大時(shí)達(dá)到20 mm/s左右。經(jīng)過(guò)在線配重動(dòng)平衡試驗(yàn)，振動(dòng)大的問(wèn)題得以消除，兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)振動(dòng)值下降至2.5 mm/s 左右。但運(yùn)行僅一年后，其中一臺(tái)引風(fēng)機(jī)再次出現(xiàn)振動(dòng)大的問(wèn)題，最大19.5 mm/s，在鍋爐高負(fù)荷工況下甚至無(wú)法正常運(yùn)行。2019 年8 月鍋爐停工檢修，檢查發(fā)現(xiàn)該引風(fēng)機(jī)的蝸殼內(nèi)有大量粉末結(jié)塊后的雜質(zhì)、葉輪上有不規(guī)則細(xì)小溝槽，引風(fēng)機(jī)出口煙道有嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象。

下面將根據(jù)實(shí)驗(yàn)室對(duì)引風(fēng)機(jī)內(nèi)雜質(zhì)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)和運(yùn)行工況，分析雜質(zhì)產(chǎn)生的原因并制定后期維護(hù)措施。

1 引風(fēng)機(jī)內(nèi)雜質(zhì)成分分析

對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行金屬、非金屬元素分析檢測(cè)以及灰分測(cè)量試驗(yàn)。其中，1#樣品為未進(jìn)行任何處理垢樣，2#樣品溶于水過(guò)濾、烘干后試樣，3#樣品為水溶后濾液金屬元素的檢測(cè)；樣品金屬元素分析方法采用RIPP 124—1990，非金屬元素分析方法采用SH/T 0656—1998，灰分分析方法采用GB/T 508—1991（表1～表2）。4#樣品用于水溶后濾液陰離子濃度的檢測(cè)（分析方法參照Q/LHY 036—2011），發(fā)現(xiàn)濾液中主要含有陰離子SO32-/SO42-、F-和Cl-，檢測(cè)數(shù)據(jù)分別為1702.2 mg/L、16.81 mg/L 和35.26 mg/L。

表1 金屬元素分析 μg/g

表2 非金屬元素分析 %

（1）1#樣品中金屬元素主要有Fe、Ca、Al、Mg、Na 和Si，還含有少量的Cu、V 和Ni 等。其中，金屬元素中Fe 含量約68%，Ca含量約18%，Al 含量約8.5%，Mg 含量約1.3%；非金屬的元素中S、O 含量相對(duì)較高，灰分值為91.873%。

（2）2#樣品的元素構(gòu)成與1#樣品基本相同。其中，F(xiàn)e 含量占總金屬量約80%，Ca 含量約10.9%，Al 含 量約6%，Mg 含量約2.1%?？梢詸z測(cè)出的非金屬元素中O 含量相對(duì)較高，灰分值為92.677%。

（3）雜質(zhì)可溶物中的金屬元素含量大小依次為Ca、Na、Al、Mg 和Fe。經(jīng)計(jì)算，鈣鹽占63.7%～63.8%，鈉鹽含量占18.3%～18.4%，鋁鹽占7.01%～7.02%，鎂鹽占6.14%～6.15%，鐵鹽占3.3%～3.4%。

（4）濾液中主要含陰離子有SO32-/SO42-、F-和Cl-。

對(duì)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知，通過(guò)金屬、非金屬元素分析檢測(cè)以及灰分測(cè)量試驗(yàn)，可以判斷雜質(zhì)的主要成分為無(wú)機(jī)鹽和金屬氧化物的混合物。其中，鐵的氧化物含量最高，雜質(zhì)中少量水溶性物質(zhì)主要是鈣、鈉以及少量鋁、鎂和鐵等的硫酸或亞硫酸鹽。

2 引風(fēng)機(jī)內(nèi)雜質(zhì)形成原因分析

結(jié)合實(shí)驗(yàn)室雜質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)和引風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況分析，并根據(jù)低溫露點(diǎn)腐蝕機(jī)理，得出引風(fēng)機(jī)出口煙道出現(xiàn)嚴(yán)重低溫腐蝕現(xiàn)象的原因主要有4 個(gè)。

（1）煙氣中含有大量二氧化硫（SO2）和氮氧化物，在經(jīng)過(guò)脫銷后，煙氣中部分二氧化硫轉(zhuǎn)化成三氧化硫（SO3）。脫硝反應(yīng)過(guò)程中不可避免地存在氨逃逸現(xiàn)象，反應(yīng)過(guò)程中生成的SO3與逃逸的氨反應(yīng)，會(huì)生成硫酸氫銨和硫酸銨，而硫酸氫銨在低溫下具有吸濕性，從煙氣中吸水后會(huì)造成設(shè)備的腐蝕。

（2）垢樣中的氯離子溶于水蒸汽形成鹽酸，也加速設(shè)備的腐蝕。另外，當(dāng)腐蝕物從設(shè)備表面脫落后，硬質(zhì)顆粒有可能會(huì)撞擊高速旋轉(zhuǎn)的葉輪、在葉輪表面形成溝槽，最后垢樣沉積在蝸殼底部。

（3）鍋爐停工后引風(fēng)機(jī)會(huì)繼續(xù)運(yùn)行10 min，以抽出系統(tǒng)內(nèi)的煙氣，隨后關(guān)閉引風(fēng)機(jī)出口煙氣擋板。此時(shí)鍋爐爐膛、煙道內(nèi)溫度仍較高，剩余高溫?zé)煔鈺?huì)沿著設(shè)備和工藝管線不斷流向低溫區(qū)域。引風(fēng)機(jī)位于煙氣流向的末端、溫度最低處，形成煙囪效應(yīng)，會(huì)對(duì)引風(fēng)機(jī)產(chǎn)生低溫腐蝕。

（4）引風(fēng)機(jī)出口擋板可能存在密封不嚴(yán)的問(wèn)題，其他運(yùn)行裝置煙氣通過(guò)脫硫集合煙道反竄至停工裝置引風(fēng)機(jī)內(nèi)，再次產(chǎn)生低溫腐蝕。

3 解決措施

通過(guò)分析引風(fēng)機(jī)低溫腐蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生原因，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)狀提出以下3 個(gè)解決措施。

（1）利用檢修期對(duì)鍋爐引風(fēng)機(jī)出口電動(dòng)煙氣擋板進(jìn)行檢查、維修，確保擋板嚴(yán)密性。

（2）停爐后及時(shí)將引風(fēng)機(jī)出口擋板至鍋爐與燃料煙氣連通門間的煙道檢查人孔打開(kāi)，將返竄煙氣外排，減少引風(fēng)機(jī)出口擋板返竄煙氣量。停爐后將鍋爐引風(fēng)機(jī)出口擋板前、后吹掃、放空閥、蝸殼放空閥打開(kāi)，將引風(fēng)機(jī)出口擋板前檢查孔打開(kāi)，排出返竄煙氣及結(jié)露凝液。

（3）經(jīng)與引風(fēng)機(jī)廠家溝通，引風(fēng)機(jī)停機(jī)后無(wú)明確的盤(pán)車規(guī)定，如果引風(fēng)機(jī)出口擋板嚴(yán)密，引風(fēng)機(jī)停機(jī)后2～3 d 盤(pán)車一次即可。如果引風(fēng)機(jī)出口擋板不嚴(yán)，需根據(jù)返煙氣情況確定盤(pán)車周期，嚴(yán)重返煙氣時(shí)甚至需增加盤(pán)車裝置。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)引風(fēng)機(jī)發(fā)生嚴(yán)重的低溫結(jié)露腐蝕現(xiàn)象分析，認(rèn)為其主要原因?yàn)椋哄仩t產(chǎn)生的煙氣中含有大量SO2和氮氧化物，在進(jìn)入脫硝系統(tǒng)后，SO3會(huì)與煙氣中逃逸的氨發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸氫銨和硫酸銨，當(dāng)煙氣溫度低于其露點(diǎn)時(shí)，凝結(jié)在引風(fēng)機(jī)葉輪及蝸殼、引風(fēng)擋板門等金屬表面，導(dǎo)致設(shè)備表面腐蝕，使引風(fēng)機(jī)振動(dòng)較大、無(wú)法高負(fù)荷運(yùn)行。另外，鍋爐運(yùn)行周期短、裝置開(kāi)停工頻繁、液氨濃度和系統(tǒng)溫度波動(dòng)大等，也會(huì)加重設(shè)備的低溫結(jié)露腐蝕現(xiàn)象。