尾部受热面的磨损、积灰ppt课件.ppt

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1、尾部受热面的磨损、积灰及低温腐蚀与防止省煤器与空气预热器布置在锅炉烟道的最后，进入这两种受热面的烟气温度也最低，所以统称它们为尾部受热面或低温受热面。省煤器积灰与磨损空气预热器低温腐蚀与堵灰省煤器积灰、磨损与防止省煤器可以使给水在进入汽包前先在尾部烟道吸收烟气热量，回收锅炉排烟中的部分热量，以降低排烟温度，提高锅炉效率，节约燃煤量，所以称为省煤器。省煤器能省煤是因为锅炉给水温度比汽包压力下的饱和水温度低得多，所以使用省煤器与使用蒸发受热面相比，可以使烟气温度降得更低。在省煤器中工质是强制流动，这样不但使受热面布置自由和紧凑，而且还可提高换热系数。其次，由于给水温度低，管子工作条件好，

2、因此省煤器均为逆流布置，其传热温差大。由于换热系数和温差的提高，所以降低同样数值的烟气温度，所需的省煤器受热面差不多仅为蒸发受热面的一半，且省煤器钢管价格比水冷壁管低。现代大容量电站锅炉给水温度高达275℃（以660MW机组锅炉为例）。应用省煤器的目的：其一，为了减少蒸发受热面；其二，给水经省煤器加热后温度升高，这样进入汽包时可以减小给水与汽包壁的温差，使汽包的热应力降低，延长汽包使用寿命。因此，省煤器的作用不仅是省煤，实际上已成为现代锅炉中不可缺少的一个组成部件。一、省煤器积灰进入省煤器区域的烟气中已没有熔化的飞灰，碱金属（钠、钾）氧化物蒸汽的凝结也已结束，所以省煤器的积灰大多是疏松

3、的沉积灰，容易用吹灰方法消除。进入省煤器区域的飞灰，具有不同的颗粒尺寸，属于宽筛分组成，一般都小于200m，大多数为10~20m。当携带飞灰的烟气横向冲刷蛇形管时，在管子背风面形成涡流区，较大颗粒飞灰由于惯性大不易被卷进去，而小于30m的小颗粒却跟随气流卷入涡流区，在管壁上沉积下来，形成楔形积灰。促使飞灰沉积在管壁上的作用主要有：1、分子间吸引力作用单位质量的微小灰粒具有较大的表面积，当小于3m的灰粒接近管壁时，灰粒与管壁之间的分子吸引力大于灰粒本身的重量，灰粒被吸附在管壁上。2、热泳力作用烟气温度高于管壁温度，飞灰颗粒处在具有温度梯度的流场中，使颗粒由高温区向低温区运动的热压

4、力称为热泳力，热泳力易使得0.5~5m的飞灰沉积在管壁上。3、 静电吸引力作用烟气中的飞灰由于碰撞、磨擦等作用会带电荷，带电荷灰粒碰到管壁时会因静电吸引力吸附在管壁上，对于小于20~30m灰粒，尤其是小于10m的灰粒，静电力将大于本身的重量而被吸附在管壁上。4、 机械网罗作用管壁表面有一定的粗糙度，对于小于3~5m的灰粒，靠机械作用被毛刺拉住，沉积在管壁上。省煤器受热面积灰后，使传热恶化，排烟温度升高，降低锅炉效率，积灰可能使烟道堵塞，轻则使流动阻力增加、降低出力，严重时可能被迫停炉清灰。积灰对锅炉运行经济性和安全性影响是显而易见的。锅炉运行时，为防止或减轻积灰的影响，除保证烟

5、气速度不能过低（额定负荷时不应低于5~6m/s）外，至关重要的是及时合理地进行吹灰，这是防止积灰行之有效的方法。确定合理的吹灰间隔时间和一次吹灰的持续时间尤为重要。以660MW机组锅炉为例：锅炉在后烟井低温对流过热器和省煤器区域布置了24只型号为T-MarkII-E型半伸缩吹灰器，可以按设定程序进行自动吹灰，也可手动。汽源来源于分隔屏过热器出口连接管，经减温减压后吹灰蒸汽参数为汽压3.06Mpa，汽温354℃，既能使吹扫汽流具有足够的动能和吹扫能力，又不致伤害受热面。自动吹灰时，单个吹灰器的吹灰时间为3.84min，行程速度为2.5m/min。正常情况下，每班应进行一次吹灰。在吹灰间隔

6、期间要注意观察通风阻力的变化情况，如若阻力增加，表明积灰加重，要根据通风阻力的增加幅度来决定实际需要的吹灰间隔时间。显然，吹灰器使用投入次数完全取决于当时的具体情况。二、省煤器磨损进入尾部烟道已硬化的大量飞灰，随烟气冲击受热面时，会对管壁表面产生磨损作用，管子变薄，强度下降，造成管子损坏。特别是省煤器，灰粒较硬，更易发生磨损，而且磨损也正是省煤器爆管在锅炉四管爆破事故中占比例较高的原因之一。以660MW机组锅炉为例：进行一下估算，可以发现流经省煤器受热面的灰量是十分惊人的。锅炉在MCR工况下每小时燃用含灰量13%的国产煤262吨，若按飞灰份额90%，年运行6000小时计，流经受热面的灰

7、量将为20.44万吨。如省煤器设计使用年限为10万小时，在此期间流经省煤器的灰量将高达340.6万吨。处于分散状态随同烟气流动的这无数个具有一定硬度的灰粒，对受热面每一次碰击都将剥落微量的管壁面金属。含有硬粒飞灰的烟气相对于管壁流动，对管壁产生磨损称为冲击磨损，亦称冲蚀。冲蚀有撞击磨损和冲刷磨损两种。撞击磨损是指灰粒相对于管壁表面的冲击角较大，或接近于垂直，以一定的流动速度撞击管壁表面，使管壁表面产生微小的塑性变形或显微裂纹。在大量灰粒长期反复