尾部受热面的磨损和低温腐蚀及积灰

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1、第十七章尾部受热面的磨损和低温腐蚀及积灰1一、对流受热面的磨损特征携带有灰粒和未完全燃烧燃料颗粒的高速烟气通过受热面时，粒子对受热面的每次撞击都会剥离掉极微小的金属削，从而使受热面管壁变薄。磨损一般发生在烟温低于1150K、壁温低于750K的低过、低再、省煤器和空预器区域。磨损机理冲蚀磨损：当灰粒相对管壁表面的冲击角较小时，对管壁表面产生的是切削作用。撞击磨损：当灰粒相对管壁表面的冲击角较大时，或接近于垂直，使管壁表面产生微小的塑性变形或显微裂纹。第一节尾部受热面的飞灰磨损2管子磨损的区域受热面管子的

2、磨损是不均匀的。管外烟气横向冲刷管内烟气纵向冲刷炉内易受热面磨损的区域烟气流动方向变化烟气走廊吹损磨损的危害受热面壁厚减小，强度降低，甚至破坏，导致管子泄漏，影响锅炉的安全运行。增加检修工作量和钢材（修复或更换）耗量第一节尾部受热面的飞灰磨损3第一节尾部受热面的飞灰磨损二、煤灰的磨蚀性煤灰的化学组成、颗粒形状和尺寸是影响煤粉灰磨蚀性的重要因素。煤灰颗粒主要是铝硅酸盐玻璃体，硬度大，具有一定磨蚀性；特别是其中的石英颗粒，硬度大、颗粒形状一般不规则，具有很强的磨蚀性；大颗粒具有强的磨蚀性。三、煤灰的磨蚀特

3、性的判别灰磨损指数（我国常用指数）Hab<10%，磨损倾向轻微Hab10-20%，磨损倾向中等Hab20%，磨损倾向严重4第二节飞灰磨损速率飞灰磨损速率：因飞灰引起的单位时间金属厚度最大磨损速度。磨损的影响因素飞灰浓度（灰量）烟气流速大部分研究表明，磨损速率与飞灰颗粒速度的3~4次方成正比关系。灰粒特性（灰磨蚀指数、灰中所含石英的相对量）烟气温度管束的排列与冲刷方式（顺列）烟气走廊运行因素5一、设计时选用合理的烟气流速需综合考虑磨损、积灰和传热三方面的因素来合理选择烟速二、防止局部空间飞灰速度和飞

4、灰浓度过高转向室后防磨竖井烟道两侧防磨三、在磨损严重部位装防磨装置省煤器防磨装置管式空气预热器防磨：加装200mm内部套管或焊接短管四、采用鳍片管式省煤器和膜式省煤器等改变流动均匀性，减轻局部磨损，强化传热，节约金属，也允许采用较大的节距。第三节尾部受热面的防磨保护6一、烟气的水露点、酸露点和低温腐蚀水露点：烟气中水蒸汽开始凝结的温度。烟气中水蒸汽的露点低达45~54℃。酸露点：烟气中硫酸蒸汽的凝结温度。烟气酸露点可达140~160℃甚至更高。烟气中SO3浓度（或硫酸蒸汽浓度）越高，酸露点越高。低温腐

5、蚀当燃用含硫燃料时，硫燃烧后形成SO2，其中一部分会进一步氧化成SO3，SO3与烟气中水蒸汽结合成为硫酸蒸汽。当受热面的金属壁温低于酸露点时，硫酸蒸汽就会在壁面上凝结，对金属产生严重的腐蚀作用。第四节空气预热器烟气侧腐蚀-低温腐蚀7低温腐蚀腐蚀的位置：通常发生在低温级空气预热器中空气和烟气温度最低的区域。对回转式空预器，发生在空预器的冷段。腐蚀的危害严重影响锅炉的经济运行。管式空预器管子穿孔，增加漏风，致使送风不足，导致燃烧恶化和降低经济性；使回转式空气预热器的蓄热元件严重腐蚀，影响传热效果；加重积灰

6、甚至堵灰（特别是回转式空预器），增加阻力，影响经济性。第四节空气预热器烟气侧腐蚀-低温腐蚀8低温腐蚀影响因素：包括所有影响烟气中SO3浓度的因素。燃煤含硫高；炉内燃烧（过量空气系数大）；受热面及飞灰成分的催化；SCR催化剂的催化；飞灰中碱金属和碱土金属（主要是Ca）的固硫。第四节空气预热器烟气侧腐蚀-低温腐蚀9第四节空气预热器烟气侧腐蚀-低温腐蚀三、腐蚀和堵灰硫酸蒸汽凝结成液态硫酸，不仅会腐蚀金属，而且还会粘结烟气中的灰颗粒，引起积灰，严重时将造成烟气通道堵灰。同低温腐蚀一样，严重积灰或堵会也主要发生

7、在低温段空气预热器。腐蚀与堵灰往往是相互促进的。堵灰不仅影响传热，使排烟温度升高，降低锅炉运行经济性，而且由于烟气阻力剧增，会使引风机过载而限制锅炉出力，甚至造成设备损坏而被迫停炉。10第四节空气预热器烟气侧腐蚀-低温腐蚀四、腐蚀速度及受热面壁温低温腐蚀的规律是酸凝结浓度、酸沉积量和受热面金属壁温三个因素综合作用的结果。硫酸浓度对受热面对受热面腐蚀速度的影响凝结的酸量影响腐蚀速度，随着凝结酸量的增加，腐蚀加剧。管壁上凝结的酸量与管壁温度的关系腐蚀最严重的区域有两个：一是发生在壁温低于酸露点15℃左右处

8、；另一个是发生在壁温在水露点附近。壁温在水露点和酸露点之间，存在着一个腐蚀较轻的区域。受热面壁温和空气预热器最低壁温的计算11第五节防止和减轻空气预热器低温腐蚀的措施一、提高空预器受热面的壁温适当提高排烟温度提高空预器入口空气温度（暖风器或热风再循环）回转式空预器（壁温较高）二、冷段受热面采用耐腐蚀的材料三、采用降低露点或抑止腐蚀的添加剂四、降低过量空气系数和减少漏风12第六节尾部受热面的积灰和防止一、尾部受热面的积灰积灰产生的原因及过程当携带飞灰的烟气