空气预热器的低温腐蚀机理和防止措施研究  

空气预热器的低温腐蚀机理和防止措施研究  

江博

重庆大唐国际石柱发电有限责任公司 重庆 409199

摘 要：随着工业技术的不断发展与进步，空气预热器开始大规模的运用到工业锅炉当中。空气预热器的大规模作用有效的优化和提升了工厂生产的运行效率，空气预热器可以改善并且加快工业锅炉的工作效率，通过强化传热的方式，增加工业利用率。同样，空气预热器可以均衡炉内温度，保持锅炉内温度的稳定，从而降低排烟的损失。本文根据当前空气预热器的安装使用现状，对如何有效解决空气预热器使用中存在的问题提出建议。

关键词：空气预热器；低温腐蚀机理；工作效率

引言：空气预热器在提升工业锅炉的运行工作效率，减少材料损耗，提升产能的同时，也会存在着低温腐蚀的问题，因此在进行空气预热器的安装与使用时务必要做好预防措施。低温腐蚀机理就是指燃料中存在的硫元素在燃烧的过程中形成二氧化硫物质，二氧化硫中的一部分与氧气发生化学反应最终形成三氧化硫，而三氧化硫与水蒸气反应会形成硫酸蒸汽，硫酸蒸汽对锅炉具有腐蚀作用。因此要解决空气预热器的低温腐蚀问题要从源头抓起，从根本上解决问题。

一、对燃料及燃烧烟气进行除硫处理

空气预热器在安装使用过程中出现低温腐蚀的现象，主要是由于用于燃烧的材料，燃料中存在硫的成分，导致燃烧生成的烟气中也存在硫元素。燃料以及燃烧产生的烟气产生的硫通过一系列的化学反应，生成了具有腐蚀性的产物。因此，要对低温腐蚀的问题进行提前的防治和管理，最直接的方式就是对燃料以及燃烧产生的气体进行除硫工作。除硫的过程十分的复杂，对工作技术与流程有着严格的要求。首先，作为使用空气预热器的电厂要从燃料的选购方面进行处理，严格的把控燃料的组成成分以及产生硫元素的数量。寻找专门的工作人员负责燃料的采购，严格的把控燃料质量以为后期的除硫工作减轻负担，保证整体工作的有序进行。其次，要加大对锅炉的工作运行过程中燃料的除硫措施的研发，当前对燃烧产生气体中的除硫方式的研究还不够完善。电厂可以成立专门的技术团队做好技术研发工作的部署，对除硫工作及程序的不断的研发，可以有效推动空气预热器的腐蚀现象的降低，提升资源的利用率^［1］。

例如，电厂可以设置燃料的采购部门，并且设立严格的材料采购的指标，按照材料选购标准进行采购。同样，对选购的材料相关的部门要对燃料进行抽样调查的方式，选取样本进行质检以确保燃料的整体质量，也能够为锅炉后期的安全提供保障。另外，可以根据工作技术人员的专业知识和能力，组建一只专门研究锅炉运作过程中除硫的方式的工作团队，为团队的研发提供充足的资源条件和空间，对具有重大研究成果的团队，采取鼓励和奖励措施。这种方式一方面可以提升团队工作人员的工作效率和认真程度，也可以有效的促进和推动电厂的整体的工作效率和资源利用率，延长空气预热器的使用寿命。节省资源成本的同时也可以推动电厂的经济的发展和技术的进步。

二、采购防腐材料制作的空气预热器设备，降低运行过程中的过剩现象

空气预热器的低温腐蚀现象的出现同样也会由于制造空气预热器的材料存在问题，空气预热器的质量材料的耐酸性以及防腐性在很大程度上影响空气预热器的使用寿命与抗腐蚀的程度。因此需要电厂在对设备进行采购的过程中采取一系列的措施，加大对空气预热器设备的采购的把关力度，尽量选取耐腐蚀程度较高的空气预热器能够极大的延长空气预热器的使用寿命。空气预热器的材料是解决低温腐蚀问题的一个方面，另一方面就是要尽量的减少在锅炉的燃烧运行过程中的过剩现象。这里的过剩是指燃烧中的氧气的过剩。由于腐蚀是燃料燃烧形成的二氧化硫与空气中的氧气结合形成的三氧化硫产物对设备具有腐蚀作用。因此，降低氧气过剩就可以极大的遏制住三氧化硫的生成因而会减少对空气预热器的腐蚀^［2］。

例如，在进行设备的采买时，要设置专门的团队和技术人员负责，严格的对空气预热器的质量进行把控。同时可以采用抽样的方式对采买的设备的质量进行抽查，以确保空气预热器的质量把控合格。采用防腐材料的空气预热器可以最大程度上降低低温受热面的低温腐蚀现象的出现。另一方面，要对燃烧室中的氧气的剩余量进行合理的控制，在正常的情况下，燃烧室的剩余气体也就是过剩气体的容量大约为1.05，工作团队想办法将过剩气体的容量控制在1.05这一数值之下就可以有效的减少低温受热面的腐蚀程度。

三、在一定程度上提升低温受热面的温度，提高排烟温度

低温受热面会产生低温腐蚀现象，是由于受热面的温度达不到标准，会使燃烧中形成的气体结成液体的形态附着在低温受热面，该液体中含有硫这种物质会对空气预热器产生腐蚀作用。因此，在一定程度上提升低温受热面的温度能够很大程度上减少低温受热面的腐蚀程度。对于大多数的锅炉来说，当壁炉的温度达到一百零五摄氏度以上是会减少腐蚀。另一方面，提升排烟的温度也可以很大程度减少空气预热器的腐蚀效应。提升空气预热器受热面温度的方法有许多种，首先可以改变空气预热器受热面的布置的方式，使用卧置管式的空气预热器，其次也可以改变空气预热器的受热及传热的方式，借以提升空气预热器受热面的温度。发生低温腐蚀的现象一般都是受热面的温度低于酸露点十五摄氏度，因此要尽可能的提升空气预热器的低温受热面的温度，尽量的降低和减少低温受热面的腐蚀程度

^［3］。

例如，可以引进暖风机作用到锅炉燃烧过程中，空气预热器的入风口的位置。这种方式并非是两全其美的办法，它在降低了空气预热器的低温腐蚀现象的同时也降低了锅炉燃烧运行的工作效率。电厂要既提升工作运行的效率又要降低空气预热器的低温腐蚀问题，必然要进行不断的尝试与探索。通过改变传热的方式，一般采用的都是逆流传热的方式来进行，可以很大程度上减少腐蚀问题。

参考文献：

[1] 曲耀鹏, 李宽, 于敏. 电厂锅炉空气预热器低温腐蚀分析与防控措施[J]. 经济技术协作信息, 2019(22):1.

[1] 王帅, 王凯, 路昆,等. 一种防止燃煤电厂空气预热器堵塞的系统及方法:, CN110793057A[P]. 2020.

[1] 张锡国, 孙辉, 左涛,等. 三维肋管一体化空气预热器在电厂锅炉节能与烟气脱白方面的应用研究[J]. 工程技术研究, 2019(3):2.