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鍋爐空預(yù)器冷端低溫腐蝕的原因是什么?
低溫腐蝕的形成:燃料中的硫燃燒生成(S O2=SO2),SO2在催化劑的作用下進一步氧化生成SO3(2SO2 O2=2SO3),SO3與煙氣中的水蒸汽生成硫酸蒸汽(SO3 H2O=H2SO4)。硫酸蒸汽的存在使煙氣的溫度點顯著升高。由于空預(yù)器中空氣的溫度較低,預(yù)熱器區(qū)段的煙氣溫度不高,壁溫常低于煙氣點,這樣硫酸蒸汽就會凝結(jié)在空預(yù)器受熱面上,造成硫酸腐蝕。很多電廠都想利用空氣預(yù)熱器改造的機會解決排煙溫度過高的問題,從而盡可能提高鍋爐效率。
低溫腐蝕:發(fā)生在鍋爐尾部受熱面(省煤器、空預(yù)器)的硫酸腐蝕,因為尾部受熱面區(qū)段的煙氣和管壁溫度較低,所以稱為低溫腐蝕。
搪瓷鋼管式空預(yù)器產(chǎn)品傳熱及經(jīng)濟效益分析
搪瓷鋼管式空氣預(yù)熱器,具有耐腐蝕、抗磨損、表面光滑,不易掛灰,密封效果好,因此與其他同類產(chǎn)品相比節(jié)能效果較明顯。
1、換熱系數(shù)的比較 預(yù)熱器管箱的高溫?zé)煔馀c空氣之間的傳熱過程是:熱煙氣以對流方式對管子外壁放熱,管子外壁向管子內(nèi)壁的導(dǎo)熱以及管子內(nèi)壁對管內(nèi)空氣的對流放熱。如果不能解決排煙溫度過高的問題,勢必影響到鍋爐效率,甚至導(dǎo)致排煙溫度比原來的更高。 對流換熱系數(shù): 式中k—煙氣與空氣間的對流換熱系數(shù), W/(m2·℃) ψ—考慮管壁積灰和沖刷不完全的修正系數(shù), α1—煙氣對管外壁的對流放熱系數(shù), W/(m2·℃) α2—管內(nèi)壁對空氣的對流放熱系數(shù), W/(m2·℃) δt—管子上搪瓷厚度, m, 一般管子涂搪的搪瓷厚度≤0.4mm=0.0004m, λt—搪瓷層的導(dǎo)熱系數(shù),取值范圍在0.9~1.1 W/(m·℃),我們?nèi)∑骄?.0 W/(m·℃)
這樣,搪瓷層的熱阻δt/λt =0.0004,在換熱系數(shù)中,其值影響很小≤8‰,考慮到搪瓷管不易積灰,完全能與普通鋼管積灰的熱阻相抵消,所以,搪瓷管式預(yù)熱器與普通鋼管式預(yù)熱器相比,在同等條件下,換熱系數(shù)不會降低,換熱量不會減少。相反,根據(jù)多年的經(jīng)驗,在相等換熱面積的情況下,由普通鋼管式預(yù)熱器更換為搪瓷鋼管式預(yù)熱器,運行一段時間后,鍋爐的排煙溫度比原來一般要低2~8℃。密封間隙的計算方法是Howden的核心技術(shù),無需再計算密封間隙。
2、使用壽命:搪瓷鋼管式空氣預(yù)熱器的使用壽命一般是普通鋼管式預(yù)熱器的2~4倍。
空預(yù)器漏風(fēng)系統(tǒng)
為減小空預(yù)器熱端泄漏,本空預(yù)器裝有調(diào)節(jié)熱端扇形板的泄漏控制系統(tǒng),在正常運行中扇形板定時向轉(zhuǎn)子移動,以減小扇形板與轉(zhuǎn)子徑向密封之間的間隙,這些扇形板以它們的內(nèi)端為軸上下轉(zhuǎn)動,每臺空預(yù)器熱端有三只扇形板,各對應(yīng)一套漏風(fēng)系統(tǒng)。
上面提到的泄漏區(qū)域是由于熱端到冷端的溫度變化引起的,溫度變化率增大,泄漏區(qū)域的尺寸增大,由于熱端溫度比冷端溫度高得多,導(dǎo)致轉(zhuǎn)子彎向冷端膨脹,使空預(yù)器轉(zhuǎn)子呈蘑菇形,轉(zhuǎn)子熱端徑向密封與扇形板之間的間隙增大,漏風(fēng)系統(tǒng)可調(diào)節(jié)扇形板向轉(zhuǎn)子方向移動,以減少泄漏面積,減少漏風(fēng)量,這樣可以減小風(fēng)機電耗,減少空氣壓力損失。b空氣預(yù)熱器入口、出口煙溫升高,熱一次、二次風(fēng)溫升高,嚴(yán)重時有熱輻射。扇形板設(shè)計靠著徑向密封,但不連續(xù)接觸,扇形板的位置靠轉(zhuǎn)子位置傳感器控制,傳感器監(jiān)測扇形板外端與徑向密封間的接近程度,以建立小的運行間隙。
為適應(yīng)系統(tǒng)熱備用條件,扇形板可以回縮到距轉(zhuǎn)子較遠的地方,這樣可以減少轉(zhuǎn)子向上膨脹期間徑向密封的磨損,扇形板伸展或回縮的程度由電氣限位開關(guān)確定??諝忸A(yù)熱器在設(shè)計時就要考慮其運行中的振動問題,避免空預(yù)器發(fā)生振動,需要合理的選擇空氣流動的速度,或沿著空氣流動的方向加裝防振隔板。可傾斜式扇形板以內(nèi)端作為樞軸,外端與電動驅(qū)動系統(tǒng)相連,電動機構(gòu)受控制系統(tǒng)控制,扇形板的表面為加工精度較高的平面,在轉(zhuǎn)子熱膨脹階段,啟動或升負荷,扇形板的內(nèi)端隨轉(zhuǎn)子端部膨脹而膨脹,以減輕徑向密封與內(nèi)端扇形板的接觸。
每臺空預(yù)器熱端有三塊扇形板,每塊扇形板對應(yīng)有高溫間隙傳感器和一臺提升裝置。
本系統(tǒng)由高溫間隙傳感器、扇形板提升裝置、轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)檢測開關(guān)和控制柜四部分組撤成。