摘要：對省煤器暴漏的原因分析，并采取相應的預防措施

　　關鍵詞：省煤器,磨損,腐蝕,原因,措施

　　一、電廠概況

　　河北大唐國際唐山熱電公司2×300MW燃煤供熱機組，采用上海鍋爐廠生產的型號為SG1025/17.6-M859，亞臨界參數、自然循環、一次中間再熱、單爐膛、平衡通風、擺動式燃燒器四角切圓燃燒，固態排渣、露天布置、全鋼結構、燃煤汽包爐，其給水由鍋爐右側單路進入省煤器進口集箱。

　　二、鍋爐省煤器的作用

　　省煤器在鍋爐中的主要作用:第一，吸收低溫煙氣的熱量以降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節省燃料;第二，由于給水在進入蒸汽受熱面之前，先在省煤器里加熱，這樣就減少了水在蒸發受熱面的吸熱量，因此采用省煤器可取代部分蒸發受熱面，也就是可以以管徑較小、管壁較薄、傳熱溫差較大、價格較低的省煤器來代替部分造價較高的蒸發受熱面;第三，提高了進入汽包的給水溫度，減少了給水與汽包壁之間的溫差，從而使汽包熱應力降低?；谶@些原因，省煤器已成為現代鍋爐中必不可少的部件。

　　三、省煤器暴漏原因分析

　　3.1磨損

　　3.1.1飛灰濃度

　　由于煤質變差，灰分增加，燃煤量也增加，造成煙氣中飛灰濃度劇增，增加了省煤器的磨損。

　　3.1.2煙氣流速

　　(1)煙氣流通截面縮小。為避免和減緩省煤器的磨損，在省煤器局部區域加裝防磨裝置，如防磨扣板、防磨瓦或局部焊棒條、鰭片等。而加裝防磨裝置后，必然會使煙氣流通截面局部減小，實際煙氣流速比設計值甚至高出20%， 促使磨損增加。

　　(2)受熱面布置不均。受熱面布置不均易形成煙氣走廊，造成局部高煙速、高磨損。

　　(3)鍋爐超負荷運行。我國當前部分地區的電力緊張，促使個別電廠為完成生產任務，將鍋爐長期處于超負荷狀態運行。致使每小時燃煤量、煙氣量增加，使煙氣流速、飛灰濃度都高于設計值，因而大大加劇了磨損。

　　3.1.3省煤器結構的影響

　　在相同條件下，光管、鰭片管、膜式管束其抗磨性能依次減弱;省煤器管束順列布置比錯列布置磨損要輕;錯列布置磨損最為嚴重的為第二排管子，順列布置磨損最為嚴重的則在第五排之后;鰭片管省煤器的鰭片越高，磨損越嚴重。當鰭片高度較小(h=3mm)時與光管的磨損程度較為接近。故加裝小高度鰭片對防磨有利;膜式省煤器錯列布置時，大管徑比小管徑的管子磨損要輕。

　　3.2腐蝕

　　3.2.1酸腐蝕形成機理

　　燃料中的硫分燃燒生成二氧化硫，其中一小部分還會生成三氧化硫，而三氧化硫與煙氣中的水蒸氣會形成硫酸蒸汽。煙氣中的硫酸蒸汽在得到冷卻并下降到某個溫度后就會凝結成液酸，液酸與煙氣中的飛灰粘合便附著在冷卻點的管壁上，從而給此處的鋼管造成酸腐蝕。

　　3.2.2省煤器低溫腐蝕的因素

　　電廠燃用煤所含硫分較高，這是引起省煤器腐蝕的一個重要因素。燃料中硫分、水分高使燃燒生成的硫酸蒸汽份量多、濃度高。這就使得煙氣中的酸汽露點(即凝結溫度)相對增高，而低溫段省煤器的管壁又偏低，所以酸汽極易凝結代低溫省煤器管壁上，造成省煤器的腐蝕。

　　給水溫度低是造成省煤器腐蝕的一個主要原因。給水溫度低，使得省煤器的管壁溫度下降，低于煙氣中的酸汽露點時，酸汽便凝結在省煤器管壁上與飛灰粘合在一起，形成對省煤器的不斷腐蝕。

　　四、省煤器的爆管解決方法

　　4.1防止磨損的措施

　　a.合理選擇煙氣流速和容積，降低煙氣流速。風量不宜過大，爐子兩側煙氣流速不能偏差過多，這樣能有效地減輕磨損。

　　b.控制管壁溫度，隨著溫度的升高，管壁表面氧化膜硬度增大。因此，隨著管壁溫度的升高，磨損量降低。

　　c.控制燃料，煤質灰份不能太高，適當控制煤粉細度，嚴格配煤比，洗中煤、原煤混合應均勻。

　　d.盡量避免超負荷運行，控制煙氣走廊區的煙氣流速，減小管子與后壁的間距，管間距離要盡量均衡，局部流速過高的地方應加裝防磨裝置，如護瓦或角鐵。

　　e.使用防磨材料或者防磨涂料。

　　4.2 防止省煤器腐蝕的措施

　　低溫受熱面的腐蝕主要原因是煙氣中有S03和受熱面溫度低于酸露點溫度，而煙氣中S03又來自燃料中所含的硫，SO3的含量和燃料中所含的硫量及燃燒條件有關，故防止和減輕低溫受熱面腐蝕的主要原則是：燃料脫硫、改善燃燒方式以減輕煙氣中S03的含量、提高受熱面壁溫度之大于煙氣的露點溫度、采用抗腐材料作受熱面等方法。

　　4.2.1 電廠中燃料脫硫的方法

　　鍋爐脫硫分為燃料脫硫、爐內脫硫及排煙脫硫。燃料脫硫又稱爐前脫硫，因其脫硫率僅約40%且需專業化洗煤。爐內脫硫依不同爐型有不同方法：(1)將煤粉添加一定量的脫硫劑和粘結劑制成煤塊后再投入爐中脫硫，該法脫硫率為40%，廣泛用于鏈條爐;(2)爐內噴鈣是將脫硫劑粉末用高壓風送人煤粉爐膛中部使之與SOX 發生反應生成CaSO4的脫硫法，其脫硫率為50%左右。自20世紀80年代中后期以來采用的以爐內噴鈣與尾部活化反應相結合的聯合工藝，脫硫率達80%以上，該法適用于電站煤粉爐。另外排煙脫硫法也可減輕后續煙道酸腐蝕。

　　4.2.2 鍋爐設備和結構上的防腐措施

　　(1)用循環流化床燃燒技術改造我國舊煤粉爐、拋煤機房，可實施高效爐內脫硫。

　　(2)利用順逆的空氣預熱器系統。

　　(3)采用空氣再循環方式。增加一個再循環風機，風量調節更方便。

　　(4)利用汽機抽氣來加熱冷風。

　　(5)采用前置式預熱器。從送風機來的冷空氣先經前置式空氣預熱器加熱后再進入主空氣預熱器，使之壁溫高于煙氣露點;提高鍋爐給水溫度，如前置式給水預熱器，可避免省煤器因壁溫低而發生低溫腐蝕。

　　(6)空氣預熱器分段或改型。將管式空氣預熱器制作成上中下3組便于更換或改型為回轉式，以提高抗蝕性。

　　(7)采用抗腐蝕的材料。例如，用玻璃管、內涂玻璃的鋼管。滲鋁管等作管式空氣預熱器，用陶瓷材料作回轉式空氣預熱器冷段傳熱元件等。

　　(8)采用陶瓷方法。

　　(9)使用防腐涂層。目前國內外認為耐煙氣低溫腐蝕最好的有機涂層是含氟橡膠、酚醛樹脂，無機涂層較好的材料是含鋁敷料。

　　4.2.3 運行調節

　　加強對過量空氣系數的監控，過量空氣系數不能過高或太低。過大的空氣系數會增加煙氣中氧含量，促進二氧化硫及三氧化硫的生成，加劇省煤器的腐蝕;過小的空氣系數又會影響煤粉的完全燃燒，增加飛灰濃度，加劇省煤器的磨損。所以，應盡量調節好燃燒配風，保持爐堂出口過量空氣系數在合理范圍內，同時還要做好爐門、人孔門等處的密封，防止額外漏風造成過量空氣系數的升高。

　　(1)采用低氧燃燒技術。鍋爐的運行經驗表明，采用此技術煙氣中S03的含量可減少9倍左右，煙氣露點可降低幾十度，煤塵量可能會增加幾倍，腐蝕速度降低幾倍至十幾倍，排煙損失降低,提高鍋爐效率。

　　(2)控制爐膛燃燒溫度水平，減少SO3的生成量。如采用煙氣再循環可以降低爐膛溫度。

　　(3)避免和減少尾部受熱面漏風。

　　(4)定期用水沖洗，蒸汽沖洗或鋼珠除灰。

　　(5)及時清除對流受熱面上的積灰等。若空氣預熱器堵灰，可用堿水或鍋爐排污水沖洗，以恢復到原排煙溫度，減輕腐蝕。

　　(6)盡量避免鍋爐低負荷運行。雖然隨著負荷的降低，鍋爐的露點也隨之降低。但是，負荷降低時，排煙溫度也隨之大幅度降低，更易造成排煙溫度低于煙氣的露點溫度，加劇受熱面金屬的腐蝕。

　　五、結束語

　　省煤器暴漏給鍋爐安全運行帶來了嚴重的危害，因此在運行中應加強監視和調整，針對運行中出現的各種現象認真分析，制定出相應的技術措施，保證設備具備良好的狀態，從而確保鍋爐的安全運行。

　　參考文獻：

　　1、樊泉桂、魏鐵錚、王軍合編. 火電廠鍋爐設備及運行，北京：中國電力出版社

　　2、孫成武、許國柱、閏維平著. DG670/140型鍋爐省煤器改造，北京：華北電力技術

　　3、范泉桂.鍋爐原理.北京:中國電力出版社