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小型燃氣鍋爐尾部煙道的腐蝕機理及預防
發布者: 發布時間:2016/1/19 閱讀:1690

(黑龍江機械制造學校,黑龍江150080)趙巖陸廣發表1燃料特性燃料種類應用基成分發熱值(k/kg)類煙煤CyHyyNySAyWy46.表2煙氣特性(鍋爐尾部排煙處)燃料種類煙氣特性平均過量空氣系數%/1 0702三原子氣體容積份額rq/0.1772哈爾平均過量空氣系數a./1 145實際水蒸汽容積Vh2m3/kg31134濱城煙氣總容積Vm3/kg3412選5開獎5市r2容積份額rr>2/0.0633煤氣H2O容積份額rH20/0232三原子氣體容積份額rq/0.2953注:m3/kg3為標準立方米公斤原因,并從結構和運行管理上提出了改進措施,對鍋爐設計者和運行管理人員有一定的價值。改進方法也同樣適用于燃油鍋爐。

  0刖言近年來,燃油、燃氣工業鍋爐因其相對污染低且自動控制及負荷調節方便等因素,得到了越來越廣泛的應用。通過對燃氣鍋爐用戶的調查分析,發現燃氣鍋爐尾部煙道常常有滴水現象,本文簡要分析了產生滴水與腐蝕的原因,并提出了改進措施。

  1現象及事故實例爐,該爐于1996年安裝,運行僅3個月就發現鍋爐尾部煙道檢查孔法蘭聯接部位嚴重滴水(見),用戶找到制造廠聲稱鍋爐“漏了”,停爐檢查發現,鍋爐尾部的耐火磚已經潮濕、發霉、變酥,保護鐵皮(1.5mm厚)已生銹將要爛穿,水是在法蘭不嚴密處溢出的,能在法蘭聯接處漏水,說明尾部煙道已經存水很多,并且是水將法蘭的橡膠石棉墊腐蝕后所致。

  由于鍋爐運行時間不太長,說明煙氣中的水蒸汽凝結成水的速率很高,腐蝕也很嚴重。

  2原因分析燃煤與燃氣鍋爐的燃料成分,燃燒產物的對比及煙氣中水蒸汽的凝結:燃料和煙氣特性分別見表1、表2.經過比較從表1得出,城市煤氣中H元素的含量比煤中H元素的含量高很多,是煤中H元素含量的24倍,從表2看出,城市煤氣的燃燒產物煙氣中水蒸汽的容積份額是煤的燃燒產物煙氣中水蒸汽的容積份額的3.3倍,也就是說煤氣燃燒后在煙氣中含有大量的水蒸汽。

  燃煤鍋爐尾部煙氣中水蒸汽的含量約為7.02%(見表2)已比空氣中水蒸汽的含量(不足1%)大7倍,而燃氣鍋爐尾部煙氣中水蒸汽的含量是燃煤鍋爐的3.3倍即燃氣鍋爐尾部煙氣中水蒸汽的含量是空氣中水蒸汽含量的20多倍。資料介紹,煙氣中水蒸汽的含量比空氣中的含量高些。根據水蒸汽含量的多少,蒸汽露點一般在30~60C.因此,只有當燃料中的水分特別大時,才會在低溫受熱面上結露,據上面的分析水分大是煙氣結露的一個條件。現在燃氣鍋爐煙氣中水蒸汽含量比空氣中水蒸汽的含量高出許多。

  實測鍋爐尾部排煙溫度為218°C(理論設計是200°C),鐵皮煙道的溫度在50°C左右(該溫度不是定值,距鍋爐遠近有關,另外也與鍋爐負荷、啟停狀態有關)。

  從表1知,城市煤氣中表面上是不含硫的,但資料〔4〕介紹,在城市燃氣中是允許有一定雜質存在的,也就是說硫是以雜質形式存在于燃氣中的見表3.表3人工燃氣中雜質允許含量雜質名稱允許含量說明焦油和灰塵硫化氫氨萘p為管網輸氣絕對壓力(Pa)因為城市燃氣中含有硫還會使煙氣露點溫度升高20C左右,煙氣在80°C左右的煙道中流過時就會結露,實際鐵皮煙道的溫度(0 C)要比煙氣露點低,這是水蒸汽結露的另一個條件。水滴順著水平煙道和豎直煙道回流,造成水在最低處積存,使耐火磚被浸泡變濕、變酥,鐵皮生銹。

  2.2腐蝕機理的簡要分析由于燃氣中有硫化氫雜質的存在,燃燒以后煙氣中有二氧化硫的成分,二氧化硫在這種高溫環境下進一步氧化成三氧化硫,三氧化硫與煙氣中的水蒸汽結合成為硫酸,含有硫酸蒸汽的煙氣露點升高。

  硫酸以液體形式凝結在鐵皮煙道上,當達到一定濃度時使腐蝕速度加快,這就是鐵皮煙道腐蝕的原因。

  3改進措施在尾部煙道加上鐵皮襯里7(鐵皮4mm厚)見,并在鐵皮襯里上開一個¢80mm的孔,焊上漏斗形排水短管接頭8,漏斗形排水短管接頭見,并在水平煙道底面沿整個煙道寬度開一個寬度為60 mm的矩形孔,在孔的底部焊上與煙道同樣寬兩端封死的120槽鋼,在槽鋼底部開Y28 mm的小孔并焊上Y27mm的排水短管接頭10見,在短管接頭8、10上各連一個閥門,用此閥門每班排水一次即可。

  從運行管理上采取措施,當鍋爐出水溫度達到85°C左右停爐,當鍋爐出水溫度低于45C時應啟動循環泵,點火啟爐t 4結論經過對幾家所用的燃氣鍋爐的尾部煙道改進,運行兩年多來,再沒有發生耐火磚潮濕,法蘭滴水現象。實踐證明上述方法是可行的,并且同樣適用于燃油鍋爐尾部煙道的改進。

 
 

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