1.2.3 省煤器低温腐蚀的影响因素
(1)电厂燃用煤所含硫分较高。硫分较高是引起省煤器腐蚀的一个重要因素。燃料中硫分、水分高,使燃烧生成的硫酸蒸汽份量多、浓度高,这就使得烟气中的酸汽露点(即凝结温度)相对增高,而代温段省煤器的管壁温度又偏低,所以酸汽极易凝结到低温省煤器管壁上,造成省煤器的腐蚀(露点腐蚀)。
(2)给水温度低是造成省煤器腐蚀的一个主要原因。给水温度低,使得省煤器的管壁温度下降,低于烟气中的酸汽露点时,酸汽使凝结在省煤器管壁上与飞灰粘合在一起,形成对省煤器管的不断腐蚀。给水温度低对新装省煤器的影响最大。
(3)过量空气系数过大,表明烟气中的含氧量增加,这给燃烧中二氧化硫及三氧化硫的生成创造了有利条件,对省煤器的低温腐蚀也有一定的影响。
根据以上理论分析,一方面,给水温度低使省煤器管排壁温降低;另一方面,燃料中硫分大、水分大,再加上燃料的过量空气系数偏大,使烟气中的酸汽份额加大,引起酸汽露点升高。这两方面的不利因素综合,加剧了酸汽在省煤器管壁上的凝结,促成腐蚀。
1.3 振动
1.3.1 管束搬起石头砸自己的脚动的形式
根据气流中刷管束的流动,热交换器可以划分成三大类,即:(1)气流横向于管子中心线的(横向流动);(2)气流平行于管子中心线的(平行流动):(3)气流烟管子中心线呈S形流动的(S形流动)。
横向流动时,激发是由于Karman涡流在单根管子的脱离而造成的。在平行流动的情况下,气流中的涡流是导至激发的根源。当管子一开始搬起石头砸自己的脚动,附着在管子上的气流(因形成临界层)的路径便成为弯曲的了。于是,气流作用于管子一个离心力,致使管子更加弯曲。按此方式,在气流和管子之间产生自激振动。而在S形流动时,不仅在横向流动时的涡流脱离,且在平行流动时的涡流,都会激发管子振动。振动是由涡流脱离激发,又由涡流强化的。这种振动主要在热交换器中。
1.3.2 省煤器的管束振动
省煤器的管束可以分成两种形式,即顺列和错列。振动事故大部分发发生在顺列布置中。例如,在国外一个火力发电厂过热器、省煤气烟道中振动的严重事故中,烟道壁上的振幅到了±0.211㎏/㎝2的数值,使烟道壁形成向外的永久变形。
2、省煤器超温爆解决措施
(1)合理控制烟气流速,降低煤质灰分,造当控制煤粉细度,尽量避免超负荷运行以及使用防磨涂料可发有效地防止省煤器磨损;
(2)选取合适省煤器弯头排数z和烟气走廊间隙,减少速度不均匀系数kv,以及加装梳形管和护瓦或护帘都可以很好改善烟气走廊影响;
(3)提高排烟温度,采用抗腐蚀材料,加装加热冷风设备以及改用其它类型省煤器,如回转式空气预热器,都可以避免或者防止省煤器受热面的腐蚀现象;
(4)使整个省煤器横向固有频率互不相同,可以改进管束的振动;
(5)光管改用螺纹翅片管,不仅可以改进流场,提高换热能力,而且可以有效地改良省煤器的积灰;
(6)运行上重视加强对过量空气系数的监控制,从而避免SO2以及SO3的生产,并且及时检修,也可以避免省煤器超温爆管。