在生物質(zhì)鍋爐的運(yùn)作系統(tǒng)里,省煤器負(fù)責(zé)回收余熱,對(duì)提高能源利用率至關(guān)重要。然而,省煤器在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中,極易受到腐蝕問題的困擾,這不僅影響其自身性能,還威脅到整個(gè)鍋爐系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全。
一、常見腐蝕類型及原因
1.酸性腐蝕:生物質(zhì)燃料含有硫、氯等元素。在燃燒時(shí),這些元素會(huì)轉(zhuǎn)化為二氧化硫(SO?)、氯化氫(HCl)等酸性氣體。當(dāng)它們與煙氣中的水蒸氣相遇,便會(huì)形成亞硫酸(H?SO?)、鹽酸(HCl)等酸性物質(zhì)。在省煤器區(qū)域,如果管壁溫度低于煙氣的露點(diǎn)溫度,這些酸性物質(zhì)就會(huì)在管壁上凝結(jié),進(jìn)而對(duì)金屬產(chǎn)生腐蝕。例如,在一些以秸稈為燃料的生物質(zhì)鍋爐中,秸稈含氯量相對(duì)較高,燃燒后產(chǎn)生的氯化氫會(huì)加劇省煤器的酸性腐蝕。
2.氧腐蝕:給水中溶解的氧氣是引發(fā)氧腐蝕的主要原因。當(dāng)含有溶解氧的水進(jìn)入省煤器,會(huì)在金屬表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。氧氣作為去極化劑,加速金屬的氧化過程,形成腐蝕產(chǎn)物。在省煤器的低溫段,由于水溫較低,溶解氧的溶解度較高,氧腐蝕情況更為嚴(yán)重。長(zhǎng)時(shí)間的氧腐蝕會(huì)使金屬表面出現(xiàn)許多小鼓包,內(nèi)部則是腐蝕坑,隨著時(shí)間推移,甚至?xí)┩腹鼙凇?/p>
3.堿金屬腐蝕:生物質(zhì)燃料中富含鉀、鈉等堿金屬元素。在高溫燃燒過程中,這些堿金屬會(huì)氣化并隨煙氣流動(dòng)。當(dāng)遇到溫度較低的省煤器管束時(shí),堿金屬會(huì)與金屬表面的氧化膜發(fā)生反應(yīng),破壞氧化膜的保護(hù)作用,從而使金屬直接暴露在腐蝕環(huán)境中,引發(fā)腐蝕。
二、腐蝕帶來的危害
1.降低設(shè)備使用壽命:腐蝕會(huì)使省煤器的管壁逐漸變薄,強(qiáng)度下降,無法承受正常的工作壓力。這不僅會(huì)導(dǎo)致省煤器頻繁出現(xiàn)泄漏等故障,還會(huì)大大縮短其使用壽命,增加設(shè)備更換成本。
2.影響鍋爐運(yùn)行效率:省煤器腐蝕后,其傳熱性能變差,無法有效地回收余熱,導(dǎo)致進(jìn)入鍋爐的給水溫度無法達(dá)到預(yù)期,進(jìn)而降低鍋爐的整體熱效率,增加燃料消耗。
3.存在安全隱患:嚴(yán)重的腐蝕可能導(dǎo)致省煤器爆管,高溫高壓的水和蒸汽泄漏,對(duì)操作人員的人身安全構(gòu)成威脅,同時(shí)也可能引發(fā)火災(zāi)等安全事故。
三、應(yīng)對(duì)腐蝕的策略
1.水質(zhì)處理:對(duì)鍋爐給水進(jìn)行嚴(yán)格的除氧和軟化處理,降低水中溶解氧和鈣、鎂等離子的含量,減少氧腐蝕和結(jié)垢引發(fā)的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。可以采用熱力除氧、化學(xué)除氧等方法,確保給水質(zhì)量符合要求。
2.調(diào)整運(yùn)行參數(shù):合理控制省煤器的運(yùn)行溫度,避免管壁溫度低于煙氣露點(diǎn)溫度,減少酸性腐蝕。同時(shí),優(yōu)化燃燒過程,使燃料充分燃燒,降低煙氣中有害氣體的含量。
3.選用耐腐蝕材料:在省煤器的設(shè)計(jì)和制造過程中,選用耐腐蝕性能好的金屬材料,如不銹鋼、耐酸鋼等,或者在金屬表面涂覆防腐涂層,提高省煤器的抗腐蝕能力。
生物質(zhì)鍋爐省煤器的腐蝕問題不容忽視,通過了解腐蝕類型、成因及危害,并采取有效的應(yīng)對(duì)策略,可以減少腐蝕的發(fā)生,保障省煤器的正常運(yùn)行,提高生物質(zhì)鍋爐的整體性能和安全性。
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