空氣預(yù)熱器的腐蝕與積灰是如何形成的？

由于空氣預(yù)熱器處于鍋爐內(nèi)煙溫區(qū)，特別是未級(jí)空氣預(yù)熱器的冷端，空氣溫度、煙氣溫度也，受熱面壁溫，因而易產(chǎn)生腐蝕和積灰。當(dāng)燃用含硫量較高的燃料時(shí)，生成的 SO 2 和 SO 3 氣體，與煙氣中的水蒸氣生成亞硫酸或硫酸蒸汽。在排煙溫度低于酸蒸汽時(shí)，硫酸蒸汽便凝結(jié)在受熱面上，對(duì)金屬壁面產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕。同時(shí)，酸液體也會(huì)粘結(jié)煙氣中的灰分，越積越多，易產(chǎn)生堵灰。循環(huán)流化床鍋爐尾部煙道受熱面積灰，受熱面表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)下降，使吸熱量下降，排煙溫度上升，鍋爐熱效率下降。如果積灰嚴(yán)重，則會(huì)增加煙道阻力，導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)負(fù)荷增大，廠用電率增加。長(zhǎng)期腐蝕和積灰會(huì)造成受熱面的損壞和泄漏。當(dāng)泄漏不嚴(yán)重時(shí)，可以維持運(yùn)行，但使引風(fēng)機(jī)負(fù)荷增加，限制了鍋爐出力，嚴(yán)重影響鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

鹽酸工業(yè)中鹽酸合成爐余熱回收

鹽酸合成爐是用作和氫氣混合燃燒反應(yīng)的設(shè)備，和氫氣經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)呐浔仍跔t內(nèi)燃燒反應(yīng)得到HCl氣體。燃燒的溫度可達(dá)1000℃以上，高溫HCl氣體有強(qiáng)烈的腐蝕性。工業(yè)實(shí)踐表明，高溫HCl氣體對(duì)設(shè)備的腐蝕主要來(lái)自游離氯，游離氯越多，腐蝕性越強(qiáng)。試驗(yàn)表明，干燥240℃時(shí)，對(duì)碳鋼的腐蝕速度為零。當(dāng)達(dá)到285℃時(shí)，對(duì)碳鋼的腐蝕速度陡增至10195g/(m3?h)，理論上如果使HCl中游離氯含量為零，并保持設(shè)備表面溫度為240℃，則既可回收熱量，又可延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，但實(shí)際上工業(yè)操作條件經(jīng)常受到各種外界影響，不可能保證這種條件。然而熱管組成的設(shè)備卻可相當(dāng)程度地接近這種條件。

合成氨工業(yè)中上、下行煤氣的余熱回收

根據(jù)我國(guó)工業(yè)發(fā)展的特殊情況，我國(guó)的合成氨工業(yè)從生產(chǎn)規(guī)模上可分為小合成氨、中合成氨和大合成氨生產(chǎn)。生產(chǎn)的原料路線有煤、油及。由于原料路線不同因而生產(chǎn)工藝路線及采用的設(shè)備也不盡相同。針對(duì)不同工藝路線設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，熱管技術(shù)在合成氨工業(yè)生產(chǎn)中有以下幾種應(yīng)用類型。

①回收低溫余熱預(yù)熱助燃空氣，或生產(chǎn)低壓蒸汽作為生產(chǎn)原料；②回收高溫余熱生產(chǎn)中壓蒸汽作為原料蒸汽的補(bǔ)充，或生產(chǎn)高壓蒸汽作為生產(chǎn)的動(dòng)力源；③控制固定床催化反應(yīng)器的化學(xué)反應(yīng)溫度，使其向反應(yīng)溫度曲線無(wú)限逼近，從而提高CO變換反應(yīng)器的CO變換率及合成氨塔內(nèi)氨的合成率。

以上三種類型在不同的生產(chǎn)規(guī)模及不同的原料工藝路線中應(yīng)用的方式及設(shè)計(jì)思路均不同，必須針對(duì)不同的實(shí)際條件采用不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)才能收到良好的效果。

在上述生產(chǎn)流程中存在著以下幾方面的問(wèn)題。

1.換熱面積設(shè)計(jì)嚴(yán)重不合理一般造氣工段的廢熱鍋爐均是按瞬間吹風(fēng)氣流量設(shè)計(jì)的，而上行煤氣只相當(dāng)于吹風(fēng)氣量的30%～50%左右，這樣小的通氣量通過(guò)上述按照吹風(fēng)氣瞬時(shí)量設(shè)計(jì)的廢熱鍋爐，由于傳熱面積過(guò)大，必然形成上行煤氣出口溫度過(guò)低，不僅會(huì)產(chǎn)生腐蝕，而且易形成灰堵。

2.低溫余熱沒(méi)有充分回收目前中型合成氨廠都將廢熱鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽壓力提高。其優(yōu)點(diǎn)是得到高品位的蒸汽，另一方面也提高了傳熱管壁溫度，對(duì)防止腐蝕有利。但由于飽和蒸汽壓力提高，飽和蒸汽溫度也相應(yīng)提高，為維持一定溫差，排出廢熱鍋爐氣體的出口溫度也相應(yīng)提高。一般將出口溫度設(shè)計(jì)在270℃左右。由于中型合成氨生產(chǎn)的氣體流量較大，如果將270℃氣體的溫度降到140℃左右，則吹風(fēng)氣、上、下的總回收熱量相當(dāng)于1t蒸汽的熱量，顯然這種低溫小溫差有腐蝕性氣體的余熱回收采用熱管是的。