余熱鍋爐受熱面常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法

摘 要：文章主要介紹了余熱鍋爐受熱面常見(jiàn)的問(wèn)題，以及在實(shí)際中的應(yīng)用中的解決方法。并對(duì)如何提升管子的使用壽命作出了探討，希望可以為相關(guān)工作人員提供幫助僅供參考。

關(guān)鍵詞：余熱鍋爐；受熱面；常見(jiàn)問(wèn)題；解決方法

文章主要介紹了余熱鍋爐受熱面管子在高溫?zé)煔鉀_刷和腐蝕的情況下，進(jìn)行具體分析，以及如何提高管子使用壽命。余熱鍋爐在當(dāng)今社會(huì)的工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，特別在煉油、造紙、煉鋼、化肥等行業(yè)以及垃圾焚燒等，起到日益重要的作用。其中一方面對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中余熱的充分合理的回收利用，并進(jìn)行工業(yè)發(fā)電，降低能耗，低碳環(huán)保，提高生產(chǎn)裝置綜合熱效率。另一方面，降低了污染，滿足環(huán)境保護(hù)的要求。因此，余熱鍋爐的正常運(yùn)行，對(duì)正常生產(chǎn)起到至關(guān)重要的作用。這要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)、制造過(guò)程中充分考慮煙氣成份的特殊性，盡量延長(zhǎng)鍋爐的使用壽命。在此對(duì)余熱鍋爐運(yùn)行有較大影響的并具有一定典型性的問(wèn)題作一些探討。

眾所周知，余熱鍋爐煙氣特性，各有不同，例如煉油廠的煙氣溫度，平均在550℃左右，最高達(dá)到650℃。而造紙黑液堿回收燃燒熔融狀態(tài)的堿液溫度高達(dá)1000℃以上，并且在煙氣中含有CO、H2S、SO2、H2O等對(duì)鋼管有腐蝕作用的成份，有的煙氣中含有極硬的碳粒子，對(duì)鋼管的沖刷磨損危害極大，這些在鍋爐設(shè)計(jì)應(yīng)加以考慮，下面對(duì)過(guò)熱器、蒸發(fā)器、省煤器管子的情況逐一進(jìn)行分析說(shuō)明。

1 過(guò)熱器

過(guò)熱器一般布置在煙氣溫度較高的地方，也是受煙氣沖刷磨損最厲害的地方，管子經(jīng)常出現(xiàn)爆管問(wèn)題。一方面在蒸汽量品質(zhì)及溫度有效控制的前提下，出現(xiàn)爆管最主要的原因是管子受到?jīng)_刷磨損減薄、強(qiáng)度下降引起的。例如煉鋼廠干熄焦鍋爐，由于煙氣中含有焦粉顆粒，其顆粒的耐磨性M10達(dá)到7.29%。在高溫狀態(tài)下，對(duì)過(guò)熱器管子沖刷磨損相當(dāng)厲害，因此考慮到鍋爐運(yùn)行壽命（一般為15年），我們?cè)诰唧w計(jì)算時(shí)應(yīng)控制氣體流速，一般<8米/秒，并在過(guò)熱器管子上噴涂耐磨、耐高溫合金，采用超音速噴涂的方法，全面提高管子對(duì)煙氣中顆粒的抗磨性。而對(duì)于其他鍋爐來(lái)說(shuō)，一般在沖刷嚴(yán)重處增加防磨套管，對(duì)延長(zhǎng)使用壽命起了積極的作用。另一方面，如果蒸汽品質(zhì)、蒸汽量得不到有效控制，過(guò)熱器同樣也會(huì)出現(xiàn)爆管現(xiàn)象。管子里走的蒸汽，在蒸汽帶水嚴(yán)重的情況下就出現(xiàn)管壁結(jié)垢的現(xiàn)象，從而出現(xiàn)爆管；在蒸汽量極少的情況下，管子出現(xiàn)干燒現(xiàn)象，對(duì)于一般合金鋼來(lái)說(shuō)，溫度為550℃，在煙氣高溫作用下會(huì)出現(xiàn)爆管現(xiàn)象。因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)：（1）充分考慮到余熱鍋爐煙氣不穩(wěn)定性，盡量保證蒸發(fā)量在正常范圍內(nèi)，低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，應(yīng)采用不銹鋼或更好材質(zhì)的管子；（2）嚴(yán)格控制汽包出口的蒸汽品質(zhì)，采用旋風(fēng)分離等裝置來(lái)減少蒸汽中的水含量。

2 蒸發(fā)器

蒸發(fā)器是余熱鍋爐最主要的受熱面，大部分煙氣熱能在此得以回收利用，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中普遍存在以下問(wèn)題：因吹灰而帶來(lái)的爐管破損，由于余熱鍋爐具有大量的換熱管束，而煙氣中或多或少含有一定量的灰份，隨著運(yùn)行時(shí)間的推移，勢(shì)必導(dǎo)致管子的積灰，從而影響傳熱及煙氣的流動(dòng)。為了清灰，大多采用固定旋轉(zhuǎn)式吹灰器對(duì)管束進(jìn)行吹灰清理。但實(shí)踐表明，使用蒸汽作為介質(zhì)時(shí)，隨著時(shí)間的推移，出現(xiàn)吹灰管附近管束因集鹽而被腐蝕損壞，特別是采用飽和蒸汽吹灰時(shí)尤為嚴(yán)重。因此設(shè)計(jì)時(shí)采用壓縮空氣，對(duì)于煙氣中灰份附著力不高的鍋爐應(yīng)采用聲波除塵器，效果比較明顯。對(duì)于煙氣中帶有粘性的灰粉，對(duì)流管束一般采用蛇形管，除灰時(shí)應(yīng)采用振打裝置。

3 省煤器

省煤器通常布置在煙道尾部，煙氣溫度較低，其用來(lái)降低排煙溫度，滿足環(huán)保要求。我們知道，由于煙氣中SO、CN-、O2等與管壁水汽形成的露點(diǎn)腐蝕，會(huì)造成局部管壁壁厚增厚，因而爆管噴射出來(lái)的高溫高壓水和蒸汽致使相鄰的管子大面積受損，而受損的管子噴射出來(lái)又以同樣方式影響其他管子，造成惡性循環(huán)。大量的研究表明，在余熱鍋爐上省煤器的露點(diǎn)腐蝕是一個(gè)普遍而且較為嚴(yán)重的現(xiàn)象，短的甚至運(yùn)行一兩個(gè)月就會(huì)腐蝕而損壞，如何解決好這類問(wèn)題，是提高省煤器壽命的關(guān)鍵。認(rèn)為：（1）提高省煤器進(jìn)水溫度，這種方法已在多臺(tái)鍋爐使用效果十分明顯。省煤器內(nèi)水溫越高，在相同的排煙溫度下，它與煙氣接觸的表明溫度也就越高，因而表面結(jié)露相對(duì)越難，可以有效減少腐蝕。具體做法：一種是在省煤器前設(shè)計(jì)一臺(tái)給水預(yù)熱器，把省煤器出口水一部分引入給水預(yù)熱器，采用水換熱把省煤器進(jìn)口水溫提高；另一種是在省煤器前設(shè)置一個(gè)混合集箱，把減溫器回水及小部分省煤器出口水提高水溫。（2）另一個(gè)行之有效的方法是從管子材質(zhì)考慮，通過(guò)提高材質(zhì)的防腐性能，從而有效地降低排煙溫度。（3）對(duì)于煙氣中灰份既有磨損，又有腐蝕的省煤器管子，為保證使用壽命，可以采用表面處理的方法，形成表面防護(hù)層，既耐SO2、CN-和O2的腐蝕，又耐磨損。事實(shí)證明，采用化學(xué)鍍Ni-P的方法來(lái)保護(hù)管子外壁是可行的。因?yàn)榛瘜W(xué)鍍鎳層本身由Ni和P組成的非晶態(tài)鍍層，鍍層有很好的均鍍能力，鍍層厚度均勻，有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，經(jīng)熱處理后有較高的硬度，鍍層孔隙率較低。經(jīng)化學(xué)鍍Ni-P處理的鍋爐管子外壁的耐腐蝕、耐磨損，抗高壓水汽沖刷的能力得到提高。同時(shí)該方法較為經(jīng)濟(jì)，若管子采用耐腐鋼，再加上化學(xué)鍍Ni-P，效果更好。另外水質(zhì)問(wèn)題引起爆管，在省煤器管子也比較明顯，特別對(duì)鍋爐使用壽命長(zhǎng)就更需注意。若水處理不好，含氧量增加，造成氧腐蝕。因此應(yīng)嚴(yán)格控制給水品質(zhì)，甚至有的采用電站鍋爐的水質(zhì)要求更高。

以上是作者在余熱鍋爐設(shè)計(jì)和運(yùn)行中得到的一點(diǎn)體會(huì)，僅供參考。但余熱鍋爐還存在很多問(wèn)題，只有在工作中不斷積累和總結(jié)，才能使余熱鍋爐設(shè)計(jì)精益求精。

作者簡(jiǎn)介：滕百慧，女，工程師，2006年畢業(yè)于佳木斯大學(xué)，現(xiàn)從事鍋爐設(shè)計(jì)工作。