大成生物質(zhì)鍋爐專(zhuān)家介紹,了解過(guò)熱器腐蝕原因在提高生物質(zhì)鍋爐的安全運(yùn)行中起著基本重要的作用,本文將為您詳細(xì)闡述生物質(zhì)鍋爐高溫過(guò)熱器失效的原因。
生物質(zhì)鍋爐以生物質(zhì)能源為主要燃料,聯(lián)合爐以往復(fù)爐排、鏈條爐排、風(fēng)室等部件組成。鍋爐在生產(chǎn)過(guò)程中,煙氣的流程為:首先煙氣在爐膛內(nèi)產(chǎn)生,之后通過(guò)3級(jí)過(guò)熱器,通過(guò)第1煙氣通道(4級(jí)過(guò)熱器)往第2煙氣通道(二級(jí)過(guò)熱器、一級(jí)過(guò)熱器高溫段)飄去,最后到達(dá)尾部對(duì)流受熱面(一級(jí)過(guò)熱器低溫段)并通過(guò)布袋除塵器后排到大氣中。在這個(gè)過(guò)程中,過(guò)熱器對(duì)于生物質(zhì)鍋爐是至關(guān)重要的零部件,沒(méi)有過(guò)熱器一旦無(wú)法正常工作,那么將會(huì)導(dǎo)致煙氣沒(méi)有辦法很好的排出鍋爐。并且,可能會(huì)導(dǎo)致排放物中存在大量的污染物。然而,在正常使用的過(guò)程中,過(guò)熱器確實(shí)時(shí)常出現(xiàn)問(wèn)題,容易被腐蝕造成失效。
1、管內(nèi)腐蝕過(guò)程
通過(guò)對(duì)高溫過(guò)熱管的斷口處進(jìn)行金相分析,發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)壁上形成了一層非常厚的氧化層,這層氧化層已經(jīng)開(kāi)裂并且脫落。因?yàn)檠趸瘜拥拇嬖跁?huì)使得管道內(nèi)部的溫度變得不均勻,一部分溫度較低而一部分的溫度過(guò)高,長(zhǎng)期的溫度過(guò)熱會(huì)導(dǎo)致高溫過(guò)熱器的腐蝕局部加劇,腐蝕之后的管道的強(qiáng)度也就隨之下降,最終使得管道開(kāi)裂脫落。并且,未脫落的管道內(nèi)部也會(huì)因氧化層的存在使得管道內(nèi)部被堵塞,堵塞的結(jié)果進(jìn)一步帶來(lái)了管道內(nèi)的排氣不通暢,熱量的滯留導(dǎo)致溫度的上升,最終又加劇了管道的腐蝕。
2、管外腐蝕過(guò)程
因?yàn)樯镔|(zhì)能源的組成成分中堿性金屬的含量比較高,草類(lèi)生物質(zhì)燃料的成分里氯元素含量也偏高,于是在燃料燃燒之后,這些元素隨著煙氣一起以氣態(tài)的形式進(jìn)入到管道之中。等到溫度變低之后這些元素就被凝結(jié)和沉淀在了管道之內(nèi)或者在過(guò)熱器的管壁之上。
其中的堿性氯化物和二氧化硫是在燃燒的過(guò)程中產(chǎn)生的。而生產(chǎn)的氯氣將會(huì)對(duì)金屬管道外壁進(jìn)行當(dāng)管道被腐蝕之后,管道內(nèi)外的內(nèi)壓力產(chǎn)生的應(yīng)力將最終導(dǎo)致管道開(kāi)裂、脫落,最終使得管道內(nèi)外凹凸不平、管道壁整體嚴(yán)重變薄,管道失去了原有的功效。有上面的化學(xué)方程式,能夠看到,整個(gè)腐蝕的過(guò)程中,氯元素在反應(yīng)的過(guò)程中循環(huán)往復(fù),起到一個(gè)催化的作用。它通過(guò)不斷地將Fe元素從管道壁上置換出來(lái),加速了管道的腐蝕,加快了管道的失效。除此之外,堿性元素的存在,是氯氣產(chǎn)生的主要因素。于是乎,知道了,生物質(zhì)能源中影響腐蝕的最重要的因素是堿性元素和氯元素。之后,可以針對(duì)其制定相應(yīng)的預(yù)防措施,來(lái)幫助防止或者減輕管道與過(guò)熱器被腐蝕。
3、腐蝕溫度區(qū)間
通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),當(dāng)溫度在490℃以下時(shí),高溫過(guò)熱器被腐蝕的速度較為緩慢。而溫度超過(guò)550℃時(shí),高溫過(guò)熱器被腐蝕的速度則立即加快了。經(jīng)過(guò)測(cè)量腐蝕速度約為1.5~2.0mm/a。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,管道在高溫狀態(tài)下腐蝕的情況比出在低溫狀態(tài)下都更為嚴(yán)重,當(dāng)管道所處環(huán)境溫度很低時(shí),腐蝕狀態(tài)較為輕微,一旦溫度處于450℃以下時(shí),腐蝕基本不發(fā)生,這是因?yàn)閴A性金屬化合物的熔融溫度區(qū)間大致就在500℃及以上。因?yàn)闊煔庵泻写罅繅A性化合物,因此當(dāng)溫度大于500℃時(shí),熔融反應(yīng)發(fā)生,且反應(yīng)隨著溫度的上升而加劇。因此,可以得出自450℃以上溫度越高對(duì)高溫過(guò)熱器的腐蝕就越劇烈。
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