防止空预器低温腐蚀的措施

某发电厂300 MW机组锅炉配备2台回转式空气预热器(以下简称空预器)。该空预器为三分仓容克式，是一种以逆流方式运行的再生热交换器。蓄热元件分热段和冷段，热段的波纹板用0.6 mm厚的钢板压制而成，冷段波纹板由1.2 mm厚的低合金耐腐蚀考登钢压制而成，　全部蓄热元件分装在24个扇形仓格内，蓄热元件高度自上而下分别为400，800，300，300 mm，冷热段各两层。因为空预器的运行和维护对机组安全运行至关重要，因而有必要对防止空预器的低温腐蚀进行研究。



1.低温腐蚀的危害



　　回转式空预器安装在锅炉尾部，进入空预器的烟气与空气进行热交换后，温度降低，从冷段蓄热元件流出的烟温约在155℃左右。因此，在燃用高硫燃料时，可能引起空预器低温腐蚀，造成蓄热元件严重损坏。同时，由于壁温低而凝结出的液态硫酸会粘结烟气中的灰粒子，造成烟道堵灰，严重时将影响锅炉满负荷运行。空预器低温腐蚀增加了设备检修维护费用，严重影响锅炉的安全经济运行。



2.低温腐蚀的原因



　　当燃用含硫高的燃料时，燃烧后形成的SO2有一部分会进一步被氧化成SO3，且与烟气中的水蒸汽结合成硫酸蒸汽。烟气中硫酸蒸汽的凝结温度称为酸露点，它比水露点要高很多。烟气SO3(或者说硫酸蒸汽)含量愈多，酸露点就愈高，烟气中的酸露点可达140～160℃，甚至更高。



　　烟气的酸露点与燃料含硫量和单位时间送入炉内的总硫量有关，而后者是随燃料发热量降低而增加的。显然，燃料中的含硫量较高，发热量较低，燃烧生成的SO2就越多，进而SO3也将增加，致使烟气酸露点升高。烟气对受热面的低温腐蚀常用酸露点的高低来表示，露点愈高，腐蚀范围愈广，腐蚀也愈严重。广安发电公司的燃煤含硫量校核值最低为2.86%，实际含硫量最高可达4%左右，属高含硫煤种。因此，必须加强运行及维护管理，制定出相应的防范措施，保证设备的安全运行。



3.低温腐蚀的防范措施



　　(1) 对煤碳的含硫指标，必须严格化验，严格把关。应严格控制或根本不购入高硫份的煤炭，以减小对空预器腐蚀程度。



　　(2) 在燃煤场应对不同煤种进行混合配煤工作，防止高硫燃料集中进入锅炉。



　　(3) 防止空预器低温腐蚀的最有效办法是提高壁温，即提高排烟温度和空预器入口空气温度。但提高排烟温度虽可使腐蚀减轻，却增加了排烟热损失，使锅炉经济性降低。现代机组都采取提高空预器入口空气温度的办法来解决低温腐蚀问题，即在送风机和一次风机出口与空预器之间安装暖风器，利用汽轮机抽汽来加热冷风，使空气温度升高30～50℃后，再送入空预器。这是一种较好的方法，但必须保证暖风器系统长期安全运行，控制系统调节可靠。应当注意的是暖风器一旦损坏只能在机组停运时间较长或大修工作中更换，　因此，必须搞好运行和维护，决不能因设备缺陷而使暖风器长期解列，造成空预器低温腐蚀。



　　(4) 烟气中SO2进一步氧化成SO3是在一定条件下发生的，炉膛火焰中心温度越高，　过量空气越多，生成的SO3就会越多。因此，要求运行人员精心操作，合理配风，使燃烧状态最佳，减少SO3的生成。



　　(5) 及时清扫锅炉受热面，尤其是对流受热面的吹扫。因为烟气流过对流受热面时，SO2会在某些催化剂(如钢管表面的Fe2O3膜，，受热面管子上沉积物或燃油时可能出现V2O5等)的作用下生成SO3。



　　(6) 因为烟气中过剩的氧会增大SO3的生成量，因此在机组运行中应采用较低的过量空气系数，禁止大风量正压运行，各人孔门、看火孔应关严，漏焊的各种穿墙管道或烟道密封应及时补焊封严。



　　(7) 装设蒸汽吹灰和水清洗装置，定期对空预器进行清扫，以保证蓄热元件不积灰、堵灰，防止受到粘污而造成低温腐蚀。但应注意：



　　① 空预器在运行中只能采取蒸汽吹灰。蒸汽吹扫前必须排净高压蒸汽疏水，以避免汽水混合物冲洗造成堵灰，对空预器造成磨损、腐蚀等现象。



　　② 采用水清洗空预器只能在机组停运后进行，且应彻底清洗干净，否则比不清洗危害更大。如果波纹板箱有一层未清洗干净，运行后势必造成堵塞、磨损及腐蚀。



　　③ 采用水清洗后还必须进行干燥，一般可将烟道档板打开，利用锅炉余热进行。如机组停运时间较长，锅炉内无余热，则可启动吸、送风机进行强行通风干燥。应禁止经水冲洗后不经干燥就投入运行，因为运行中较干燥的烟灰必将粘附于潮湿的波纹板上，造成堵塞和腐蚀。