锅炉受热面的沾污磨损与腐蚀锅炉受热面沾污
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图11.1 切圆燃烧水冷壁 —高温区域
• (4)硫化氢气体腐蚀
热能动力工程专业本科系列教材——电站锅炉原理
图11.2 硫酸盐型腐蚀过程
热能动力工程专业本科系列教材——电站锅炉原理
• (5)HCl气体腐蚀 • 2)影响炉膛高温腐蚀的因素 • (1)高参数、大容量带来的问题 • ①高壁温。 • ②高的壁面热负荷。 • ③单只燃烧器的功率增大。 • (2)煤质 • (3)炉内燃烧的风粉分离 • (4)切圆直径与贴壁风速
• 1)主要产生原因与特点 • (1)机械沉积。 • (2)黏结沉积物。 • (3)烧结性积灰。 • (4)熔渣层。 • 2)炉膛水冷壁沾污、结渣对锅炉运行的影响 • (1)沾污和结渣会降低水冷壁的传热能力。 • (2)由于炉膛出口烟温升高，易使飞灰黏结
在屏式和对流过热器上造成沾污和结渣。
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• (3)水冷壁沾污和结渣会加剧过热器和再热 器的吸热不均匀。
• (4)形成高温腐蚀。 • (5)影响锅炉的经济性。 • 11.2.2 炉膛水冷壁的高温腐蚀 • 1)产生的原因及特点 • (1)硫酸盐型腐蚀 • (2)硫化物型腐蚀 • (3)SO2、SO3的生成及腐蚀
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• 11.3.3 过热器与再热器的 高温腐蚀及防止
图11.5 管子表面烧结
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• 11.4 锅炉尾部受热面的积灰、磨损和低温 腐蚀
• 11.4.1 尾部受热面积灰现象 • 1)积灰产生原因与机理 • 2)影响积灰的因素 • (1)烟气流速。 • (2)飞灰颗粒的大小。 • (3)管束的结构特性和布置方式。 • 3)减轻积灰的措施
降 低 烟 气 中 SO3 的 含 量 ， 降 低 高 温 腐 蚀 作用。
图11.4 不同过量空气 对管壁腐蚀的影响
1、2、3—15%过量空气； 4—1%过量空气
热能动力工程专业本科系列教材——电站锅炉原理
• ②合理配风和强化炉内湍流混合，壁免出 现局部还原性气氛，以减少H2S和硫化物型 腐蚀。
• ③在结渣腐蚀壁面附近喷空气保护。 • ④在燃料中加添加剂改变灰渣特性，防止
• ③采用具有抗高温腐蚀能力的渗铝管。 • (4)对出现高温腐蚀的水冷壁及时更换，避
免发生爆管事故。
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• 11.3 过热器和再热器的沾污、结渣及高温 腐蚀
• 11.3.1 过热器和再热器的 沾污、结渣原因
• 11.3.2 过热器与再热器沾 污及结渣的特点及影响
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• ②横向节距与管径的比值s1/d越大，则管子 的磨损越轻。
• ③顺列管束的磨损比错列管束轻。 • ④采用膜式省煤器、鳍片管式或螺旋肋片
管省煤器，可有效地减轻磨损。 • (3)加装防磨装置。
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图11.9 省煤器防磨装置 (a)弯头部位加装防磨板； (b)弯头和护墙之间的防磨阻流板； (c)、(d)弯头和直段部位
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图11.13 暖风器系统
图11.14 热风循环系统 (a)热风管道系统；(b)再循环热风系统 1—送风机；2—再循环风管；3—再循环风机
• ⑤使用热管式以及螺旋管式空气预热器也 可达到提高管壁温度、减轻腐蚀的目的。
图11.12 腐蚀速度与金属温度的关系
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• 4)防止和减轻尾部受热面低温腐蚀的措施 • (1)燃料脱硫。 • (2)低氧燃烧。 • (3)添加白云石或石灰石等添加剂。 • (4)提高空气预热器冷端金属壁温。 • ①采用暖风器。 • ②采用热风再循环。 • ③采用回转式空气预热器。 • ④空气预热器冷端采用耐腐蚀材料。
结渣和腐蚀。 • ⑤采用侧边风技术。 • ⑥一次风反切。 • ⑦合理配风及强化炉内气流混合扰动。 • ⑧保持良好的供粉。
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• ⑨加强水质的监督与控制。 • (3)提高水冷壁管抗腐蚀能力 • ①在易腐蚀区域采用高铬钢或奥氏体钢等
抗腐蚀性能好的管材。
• ②应用氧乙炔粉末喷涂、线材火焰喷涂、 电弧喷涂和等离子喷涂工艺，在水冷壁管 表面喷涂耐腐蚀和耐磨损的合金材料。
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图11.3 煤粉细度与炉内贴壁气氛的关系
• (5)炉内氧量及温度波动 • (6)炉管内部结垢导致壁温升高，腐蚀加快 • 3)防止与减轻炉膛高温腐蚀的措施
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• (1)运行中主要参数控制 • (2)优化运行方式 • ①采用烟气再循环能降低炉内火焰温度及
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第11章 锅炉受热面的沾污、 磨损与腐蚀
• 11.1 锅炉受热面沾污、结渣及腐蚀现象 • 11.1.1 沾污和结渣 • 11.1.2 锅炉受热面的腐蚀 • 11.2 炉膛沾污、结渣及高温腐蚀 • 11.2.1 炉膛水冷壁沾污、结渣
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加装半圆形防磨板； (Baidu Nhomakorabea)前几排管子正面焊圆钢条；
(f)角钢防磨罩
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图11.10 空气预热器管子的防磨保护装置 (a)磨损和防磨原理；(b)、(c)加装内部套管；(d)外部焊接短管 1—内套管；2—耐火混凝土；3—空气预热器管板；4—焊接短管
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• ①省煤器的防磨装置。 • ②空气预热器的防磨装置。 • 11.4.3 低温受热面低温腐蚀现象 • 1)低温腐蚀产生原因与机理
• 2)低温腐蚀产生的危害
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• 3)影响低温腐蚀速度及腐蚀大小的因素
图11.11 烟气露点与烟气中硫酸蒸气含量的关系
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• 2)影响磨损的因素
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图11.8 受热面管子的飞灰磨损 (a)烟气在管外横向冲刷；(b)烟气在管内纵向部刷
1—空气预热器管子；2—上管板
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• (1)飞灰速度。 • (2)飞灰浓度。 • (3)飞灰特性。 • (4)飞灰的撞击率。 • (5)管束的结构特性。 • 3)减轻飞灰磨损的措施 • (1)控制烟气流速。 • (2)改善省煤器结构。 • ①选用大直径管子。
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图11.6 不同烟气流速下管表面松散积灰的形成
• (1)受热面管束采用合理的结构。 • (2)控制烟气流速。 • (3)定期吹灰。
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• 11.4.2 尾部受热面飞灰磨损现象 • 1)飞灰磨损产生原因与机理
图11.7 烟气冲刷管外时磨损最大的部位 (a)正向冲击；(b)斜向冲击
• (4)硫化氢气体腐蚀
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图11.2 硫酸盐型腐蚀过程
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• (5)HCl气体腐蚀 • 2)影响炉膛高温腐蚀的因素 • (1)高参数、大容量带来的问题 • ①高壁温。 • ②高的壁面热负荷。 • ③单只燃烧器的功率增大。 • (2)煤质 • (3)炉内燃烧的风粉分离 • (4)切圆直径与贴壁风速
• 1)主要产生原因与特点 • (1)机械沉积。 • (2)黏结沉积物。 • (3)烧结性积灰。 • (4)熔渣层。 • 2)炉膛水冷壁沾污、结渣对锅炉运行的影响 • (1)沾污和结渣会降低水冷壁的传热能力。 • (2)由于炉膛出口烟温升高，易使飞灰黏结
在屏式和对流过热器上造成沾污和结渣。
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• (3)水冷壁沾污和结渣会加剧过热器和再热 器的吸热不均匀。
• (4)形成高温腐蚀。 • (5)影响锅炉的经济性。 • 11.2.2 炉膛水冷壁的高温腐蚀 • 1)产生的原因及特点 • (1)硫酸盐型腐蚀 • (2)硫化物型腐蚀 • (3)SO2、SO3的生成及腐蚀
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• 11.3.3 过热器与再热器的 高温腐蚀及防止
图11.5 管子表面烧结
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• 11.4 锅炉尾部受热面的积灰、磨损和低温 腐蚀
• 11.4.1 尾部受热面积灰现象 • 1)积灰产生原因与机理 • 2)影响积灰的因素 • (1)烟气流速。 • (2)飞灰颗粒的大小。 • (3)管束的结构特性和布置方式。 • 3)减轻积灰的措施
降 低 烟 气 中 SO3 的 含 量 ， 降 低 高 温 腐 蚀 作用。
图11.4 不同过量空气 对管壁腐蚀的影响
1、2、3—15%过量空气； 4—1%过量空气
热能动力工程专业本科系列教材——电站锅炉原理
• ②合理配风和强化炉内湍流混合，壁免出 现局部还原性气氛，以减少H2S和硫化物型 腐蚀。
• ③在结渣腐蚀壁面附近喷空气保护。 • ④在燃料中加添加剂改变灰渣特性，防止
• ③采用具有抗高温腐蚀能力的渗铝管。 • (4)对出现高温腐蚀的水冷壁及时更换，避
免发生爆管事故。
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• 11.3 过热器和再热器的沾污、结渣及高温 腐蚀
• 11.3.1 过热器和再热器的 沾污、结渣原因
• 11.3.2 过热器与再热器沾 污及结渣的特点及影响
热能动力工程专业本科系列教材——电站锅炉原理
• ②横向节距与管径的比值s1/d越大，则管子 的磨损越轻。
• ③顺列管束的磨损比错列管束轻。 • ④采用膜式省煤器、鳍片管式或螺旋肋片
管省煤器，可有效地减轻磨损。 • (3)加装防磨装置。
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图11.9 省煤器防磨装置 (a)弯头部位加装防磨板； (b)弯头和护墙之间的防磨阻流板； (c)、(d)弯头和直段部位
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图11.13 暖风器系统
图11.14 热风循环系统 (a)热风管道系统；(b)再循环热风系统 1—送风机；2—再循环风管；3—再循环风机
• ⑤使用热管式以及螺旋管式空气预热器也 可达到提高管壁温度、减轻腐蚀的目的。
图11.12 腐蚀速度与金属温度的关系
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• 4)防止和减轻尾部受热面低温腐蚀的措施 • (1)燃料脱硫。 • (2)低氧燃烧。 • (3)添加白云石或石灰石等添加剂。 • (4)提高空气预热器冷端金属壁温。 • ①采用暖风器。 • ②采用热风再循环。 • ③采用回转式空气预热器。 • ④空气预热器冷端采用耐腐蚀材料。
结渣和腐蚀。 • ⑤采用侧边风技术。 • ⑥一次风反切。 • ⑦合理配风及强化炉内气流混合扰动。 • ⑧保持良好的供粉。
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• ⑨加强水质的监督与控制。 • (3)提高水冷壁管抗腐蚀能力 • ①在易腐蚀区域采用高铬钢或奥氏体钢等
抗腐蚀性能好的管材。
• ②应用氧乙炔粉末喷涂、线材火焰喷涂、 电弧喷涂和等离子喷涂工艺，在水冷壁管 表面喷涂耐腐蚀和耐磨损的合金材料。
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图11.3 煤粉细度与炉内贴壁气氛的关系
• (5)炉内氧量及温度波动 • (6)炉管内部结垢导致壁温升高，腐蚀加快 • 3)防止与减轻炉膛高温腐蚀的措施
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• (1)运行中主要参数控制 • (2)优化运行方式 • ①采用烟气再循环能降低炉内火焰温度及
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第11章 锅炉受热面的沾污、 磨损与腐蚀
• 11.1 锅炉受热面沾污、结渣及腐蚀现象 • 11.1.1 沾污和结渣 • 11.1.2 锅炉受热面的腐蚀 • 11.2 炉膛沾污、结渣及高温腐蚀 • 11.2.1 炉膛水冷壁沾污、结渣
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加装半圆形防磨板； (Baidu Nhomakorabea)前几排管子正面焊圆钢条；
(f)角钢防磨罩
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图11.10 空气预热器管子的防磨保护装置 (a)磨损和防磨原理；(b)、(c)加装内部套管；(d)外部焊接短管 1—内套管；2—耐火混凝土；3—空气预热器管板；4—焊接短管
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• ①省煤器的防磨装置。 • ②空气预热器的防磨装置。 • 11.4.3 低温受热面低温腐蚀现象 • 1)低温腐蚀产生原因与机理
• 2)低温腐蚀产生的危害
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• 3)影响低温腐蚀速度及腐蚀大小的因素
图11.11 烟气露点与烟气中硫酸蒸气含量的关系
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• 2)影响磨损的因素
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图11.8 受热面管子的飞灰磨损 (a)烟气在管外横向冲刷；(b)烟气在管内纵向部刷
1—空气预热器管子；2—上管板
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• (1)飞灰速度。 • (2)飞灰浓度。 • (3)飞灰特性。 • (4)飞灰的撞击率。 • (5)管束的结构特性。 • 3)减轻飞灰磨损的措施 • (1)控制烟气流速。 • (2)改善省煤器结构。 • ①选用大直径管子。
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图11.6 不同烟气流速下管表面松散积灰的形成
• (1)受热面管束采用合理的结构。 • (2)控制烟气流速。 • (3)定期吹灰。
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• 11.4.2 尾部受热面飞灰磨损现象 • 1)飞灰磨损产生原因与机理
图11.7 烟气冲刷管外时磨损最大的部位 (a)正向冲击；(b)斜向冲击