高勇

摘 要：循环流化床锅炉燃烧技术作为一种低污染清洁燃烧技术受到重视，得到广泛应用，但是运行中暴露出不少问题亟得解决，如锅炉风量调整控制、炉膛给煤系统问题、锅炉出力调整控制、飞灰可燃物高等问题。本论文重点是从循环流化床锅炉空预器磨损腐蚀以及在运行中如何调整的问题出发，结合现场锅炉运行、检修、试验等工作，对这些问题进行分析探讨。

关键词：磨损;腐蚀;运行调整

0 前言

流化床燃烧设备按流体动力特性分为鼓泡流化床和循环流化床，按工作条件分为常压和增压式流化床。循环流化床锅炉技术是一种新型的高效低污染清洁的燃烧技术，我厂2007年引進75T/H循环流化床，但是一直以来空预器漏风问题困扰着设备的稳定运行，本论文就是针对以上问题给出阐述自己的分析总结和改进措施。

1 75t/h炉空预器磨损现状

第二热电厂75t/h炉属于75t循环流化床锅炉，其设计的尾部空预器为卧式管式空预器。在检修空预器的时候，发现空预器磨损的位置都是在管下部以及空气进口端。

我厂管式空预器磨损属于第一种，都是管子下部磨损严重，这充分说明75t/h炉尾部烟气流速都较小，在烟气温度低于600-700℃下管子下部形成送松散性积灰层，且由于烟气的酸露点较低造成低温腐蚀，从而造成管子破坏。

由于采用单道单面进风，使得整个空预器内部烟温烟压偏差过大，并且管的进口端烟气流尚未稳定，由于气流的收缩和膨胀，灰粒较多的撞击管壁的缘故。在以后的管段中，灰粒运动方向与管壁平行，故管壁磨损减轻。

2 空预器磨损腐蚀的原理以及到75t/h炉空预器破的原因分析

2.1 尾部受热面的积灰

当带灰的烟气流经各个受热面的时候，部分灰粒会沉积到受热面上而形成积灰，这是锅炉运行中常见的现象。积灰会影响传热和烟气的流通，尤其是通道截面较小的对流受热面，严重的积灰会堵塞烟气通道，以致降低锅炉出力甚至被迫停炉。在75t/h炉烟温低于600-700℃的尾部受热面上的积灰主要有两种不同情况：

一是由于气流扰动使烟气中携带的一些灰粒沉积到受热面上，形成松散性积灰层;对流受热面管子上的积灰，主要集中在管子的被风面上，而迎风面上很少。这是因为管子的正面部分从一开始就受到大灰粒的打击，因此只有在烟速很低或飞灰中缺乏大颗粒时才出现积灰。而在管子的侧面上，由于受到飞灰的强烈磨损，即使在很低的烟气速度下也不会有积灰沉积。灰粒在受热面上的沉积，最初增加很迅速，但很快达到动态平衡。只有在外界条件改变时，如烟气速度变化，才会改变积灰情况，一直到新的平衡建立。

二是由于在烟气中酸蒸汽和水蒸气在低温金属壁面上凝结，将积灰粘聚而成的积灰。锅炉受热面的壁温低达酸露点时，受热面上将会出现凝结出液态硫酸，它不仅会腐蚀金属，而且还会粘结烟气中的灰粒，使其沉积在潮湿的受热面上，严重时将造成烟气通道堵灰。

2.2 低温受热面烟气侧腐蚀——低温腐蚀

烟气中的水蒸气进入低温受热面后，由于烟气温度降低或是接触到较冷的受热面，水蒸气便发生凝结现象。水蒸气发生凝结时的温度称为水露点，其值是由烟中的水蒸气的分压力所决定的。一般情况下，燃煤锅炉尾部烟气中的水蒸气分压力约为10%，对应的水露点为40～50℃，发生水蒸气凝结的可能性很小。煤中的硫分在燃烧时产生SO2，一部分又转化为SO3。当烟气温度低于200℃后，SO3开始与水蒸气结合成硫酸蒸汽。由于硫酸的沸点远高于水，因此，尽管烟气中的硫酸的含量较低，但是已经使烟气的露点显著提高。烟气中的硫酸蒸汽凝结的温度称为酸露点，硫酸蒸汽含量越高，酸露点也就越高，可以达到110～160℃，甚至更高。这样硫酸蒸汽就在低于酸露点的受热面表面凝结，对金属产生腐蚀。因此低温受热面的腐蚀可以用酸露点的高低来表示，酸露点越高，腐蚀范围越广，腐蚀也越严重。低温腐蚀是一个多阶段不均匀的过程，受到烟气中的SO3浓度，受热面上的积灰程度和烟气冲刷的不均匀性的影响。因此，腐蚀的主要产物由低价的硫酸铁和铁的硫化物组成，在低温空预器的烟气出口段，一旦形成腐蚀泄露后，便会发生漏风，漏风使排烟温度进一步下降，加速了腐蚀过程，形成恶性循环。

3 针对75t/h炉空预器磨损腐蚀的处理措施

3.1 低温腐蚀的减轻和防止

提高空气预热器受热面的壁温，这是防止低温腐蚀的最有效的办法。由上面论述中公式可知，要提高壁温就要提高排烟温度和入口空气温度。提高排烟温度虽然可使壁温升高腐蚀减轻，但是却增加了排烟热损失，而使锅炉经济性降低。因而排烟温度的提高是有限制的。实践中提高壁温最常用的方法是提高空气入口温度，如下两种方法：

3.1.1 利用送风机热风再循环

原理：把冷空气温度适度提高后，再进入空气预热器。

部分空气被送风机吸入与冷空气混合后再进入空预器，故可提高进风温度。

3.1.2 加装暖风器

暖风器装在送风机与预热器之间，它本身是一种管式加热器，利用汽轮机的抽汽来加热冷风。采用这种方式仍会使排烟温度有所升高。

3.2 冷端受热面采用耐腐蚀材料

近年来为克服低温腐蚀，国内在燃用高硫燃料的锅炉中，管式空预器的低温段采用耐腐蚀的搪瓷管，这样在防止受热面金属腐蚀有一定的成效。二电厂也逐渐将对空预器进行改造，由原来的考登钢管更换为搪瓷管，从而提高空预器的使用寿命。

3.3 降低过剩空气系数和减小漏风数

烟气中过剩氧会增大三氧化硫的生成量。无论是送入炉膛的助燃空气还是烟道的漏风，对三氧化硫的生成量都有影响。结合75t/h炉正常运行时氧化皓分析仪指示的空气过剩量维持在1.5-2.0之间，这样锅炉负荷也稳定且尾部受热面腐蚀也减轻。

4 总结

循环流化床锅炉空预器制造、检修、运行工艺是一个长远探讨和研究的一个课题，我们要加强锅炉运行的调整和数据分析，通过数据比对和实际现状而积累经验，从而更好的为设备的稳定运行提供良好的技术总结和指导。

参考文献：

[1]牛问涛.基于风力与光伏混合发电的微网建模和仿真技术研究[J].山东工业技术，2015（03）：177.

[2]兰江.风力发电技术发展及关键问题探究[J].中国高新技术企业，2016（19）：70-72.