詳細介紹
煤氣發電鍋爐尾部煙道受熱面吹灰器能有效清除鍋爐受熱面積灰,提高鍋爐出力,尾部低溫受熱面,及省煤器、空氣預熱器、煙道根部的灰塵都吹除掉。
一、低溫腐蝕部位及原因分析
燃氣鍋爐尾部腐蝕一般發生在尾部低溫受熱面,及省煤器、空氣預熱器、煙道根部及除塵裝置,因本鍋爐為煤改氣爐,設計尺寸、特點不同,在除塵裝置也存在腐蝕(圖1)。現場實例來看,這種腐蝕相當嚴重,停爐檢查時發現鍋爐尾部鋼板、支撐存在較重生銹腐蝕現象。嚴重的地方已經銹穿(圖2)。鍋爐尾部煙道的低溫腐蝕,主要是煙氣中含有SO3 和水蒸氣造成的。我廠煤氣中硫含量為50mg/m3左右、硫化氫含量為200mg/m3左右。國家標準規定煤氣中H2S的含量應小于10mg/m3。燃料中的硫燃燒后生成SO2 和SO3 ,因和煙氣中的水蒸氣結合生成H2SO3和H2SO4含有硫酸的煙氣露點會大大生高。生成反應如下:
S+O2→SO2
SO2+1/2O2→SO3
SO2+H2O→H2SO3
SO3+H2O→H2SO4
當排煙溫度稍低,就可能低于煙氣露點溫度,那么就會水蒸氣和酸蒸氣凝結下來,在煙道壁面和低處積存,造成鍋爐煙道腐蝕。燃料中含硫越多,生成SO3越多,露點就越高。當燃料的硫含量為1%時,露點可提高到130度左右。當硫含量為0.2%----0.5%時,露點溫度接近水蒸氣的凝結溫度。溫度對三氧化硫也有影響,850度以上時三氧化硫幾乎不產生。在溫度相同時壓力升高也會增加向三氧化硫方向的轉化。
激波吹灰器是利用乙炔氣、天然氣、液化氣等可燃氣體和空氣,經過各自的流量系統測控后,按一定比例在混合罐體中進行均勻混合,電廠用燃氣脈沖吹灰器,達到額定容量時,經高頻點火引爆產生爆燃,氣體體積瞬間發生急劇增溢,產生高溫高壓氣體,該燃燒氣體與常規的燃燒過程和燃燒方式有所不同,這種燃燒是利用不穩定燃燒氣體在高湍流狀態下,產生壓縮波,形成動能、聲能、熱能。它的燃燒速度較快,燃燒產生的氣體壓力被限制在一定的范圍內,在特殊結構的脈沖罐體內得到加速激發,蓄積了*的能量,在脈沖罐體的噴口處發射沖擊波,以動能、聲能、熱能的形式進入爐體內,作用在鍋爐受熱面積灰層上。通過沖擊波的作用使受熱面上的積灰脫落,將被污染受熱面上的灰塵顆粒、松散物、粘合物及沉積物除去,隨煙氣流排出爐外,降低鍋爐排煙溫度,提高鍋爐熱效率。
煤氣發電鍋爐智能燃氣脈沖吹灰器技術參數
序號 | 項目 | 單位 | 技術規范 | 備注 |
1 | 規格型號 |
| ZKD-36 |
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2 | 形式 |
| 燃氣脈沖激波吹灰器 | 中科大環保 |
3 | 脈沖波強度 | dB | ≥160 |
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4 | 工作噪音 | dB | ≤85 |
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5 | 作用范圍 | M2 | ≥20 | *情況下 |
6 | 氣源壓力 | MPa | 0.01~0.04 |
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7 | 耗氣量 | M3/min | ≤0.2 |
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8 | 防護等級 |
| IP54 |
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9 | 觸摸屏 |
| SMART-700IE | 西門子 |
9 | PLC |
| S7-200 | 西門子 |
10 | 電磁閥 | 0.02Mpa | DN15 | 伊萊克斯 |
11 | 脈沖發生器質量 | Kg/臺 | 85 | 中科大環保 |
| 工作介質 |
| 爆燃氣 |
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| 工作壓力 | MPa | 0.1 |
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| 外部尺寸 | mm | Ф325*10*1100 |
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| 空氣接口直徑DN |
| DN40 |
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| 乙炔接口直徑 |
| DN15 |
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| 混合氣接口直徑 |
| DN40 |
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| 材質 |
| 20#GB3087-1999/20g |
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| 額定爆燃氣壓頭 | MPa | 0.96 |
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| 額定爆燃氣溫度 | ℃ | 1600 | 瞬間 |
| 額定爆燃氣流量 | M3/min | 0.65 | 噴口瞬間 |
| 爆燃氣出口轟爆速度 | ms | 1800 |
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| 爆燃氣出口作用時間 | s | 0.5 |
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| 爆燃氣出口作用距離 | m | 7 | *情況下 |
| 有效聲壓等級 | dB | 爐內≥160 爐外≤80 |
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| 爆燃氣沖擊強度 | Kj | ≥500 |
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12 | 混合點* | Kg | 40 |
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13 | 工作介質 |
| 空氣、乙炔及混合氣 |
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14 | 燃氣種類 |
| 乙炔 |
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| 熱值 | Keal/Kg | 國標 |
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| 低供氣壓力 | Mpa | 0.01 |
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| 乙炔入口溫度 | ℃ | 常溫 |
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| 乙炔流量 | M3/min | 0.05 |
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| 額定入口乙炔壓頭 | Mpa | 0.01-0.04 |
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| 額定入口空氣流量 | M3/min | 額定85,實際0.5 |
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| 額定入口空氣溫度 | ℃ | 常溫 |
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| 額定入口空氣壓頭 | Mpa | 2-5 |
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| 混合比 |
| 乙炔1:空氣10 |
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| 鋼瓶尺寸 | mm | Ф219*1050 |
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16 | 漩渦氣泵 |
| XGB2-12 | 愛雷德 |
| 額定電壓 | V | 220 |
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| 額定電流 | A | 2 |
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| 額定功率 | KW | 0.37 |
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| 大正壓 | Kpa | 15 |
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| 大負壓 | Kpa | 13 |
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| 大流量 | M3/min | 80 |
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17 | 高能點火器 |
| GNQ-03 | 科匯熱工 |
| 輸入電壓 | V | 220 |
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| 點火棒耐溫 | ℃ | 1300 |
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| 火花能量 | J | 3-5 |
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| 輸出頻率 | 次 | 12/s |
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| 外觀尺寸 | mm | 145*130*85 | ABS抗沖擊材質 |
二、防止低溫腐蝕的有效措施
a)脫硫劑
降低煙氣腐蝕程度,可以通過添加脫硫劑來減少燃燒過程中SO3生成。現在我國多數做法是添加石灰石(CACO3)或白云石(MGCO3 .CACO3)粉末來實現。具體方法:可在鍋爐燃燒系統煙管后或燃燒器上部設置粉末入口,直接將石灰石或白云石 粉末吹入,使其與SO3反應生成MGSO4 .CASO4,從而降低煙氣中SO3的含量,減輕腐蝕。這種方法要注意定期清除煙道內的積灰。
b)控制好適當的過剩空氣系數
SO3的生成量是關鍵。如果減少SO3生成就可減輕腐蝕。SO3生成主要發生在高溫區和有過剩氧的情況下,控制其中任意一個因素都可以降低SO3生成。可以采用降低鍋爐燃燒室的 氧氣氛圍,在保證正常燃燒的情況下盡可能降低過剩空氣量。燃煤鍋爐要求1.25,因煤氣特性可將過剩空氣系數控制在1.05左右。在調整時要求四個燃燒器的煤氣和空氣量配比均勻。
c) 保持較高的鍋爐負荷、調整送風旁通風道。
較高的鍋爐負荷可以提高腐蝕部位的溫度,減少H2SO3和H2SO4的生成。送風機提供鍋爐燃燒所需的全部空氣。本煤改氣爐在送風機出口與鍋爐空氣預熱器入口有旁通風道,可調整排煙溫度。根據排煙溫度進行調整可減輕低溫腐蝕。
d) 尾部煙道和風道改造和維護
煙氣凝結很難避免,為了減輕腐蝕可將尾部煙道改造成漏斗形,材質可換為不銹鋼并涂以防腐材料。將材質20#拉撐管更換成1Cr18Ni9Ti材質的無縫管。1Cr18Ni9Ti材料的許用應力與20#鋼相近,爐管板開孔和爐管焊接形式不作改變。焊接采用全位置角焊,材料用奧302,,Ф3.2焊條。加裝熱風再循環,預熱器出口與送風機入口加再循環管,可調高排煙溫度和提高效率。但是增加送風機耗電量。利用停爐機會對爐墻、爐門、尾部煙道*密封和保溫,較少漏風。除塵裝置處采用涂防腐材料外也可在其外圍另加煙氣通道,使其與煙氣隔絕。但是工程量較大。
e) 煤氣脫硫
降低燃料含硫量,在爐前加裝脫硫裝置,除去煤氣中的硫,減少SO2 和SO3的生成。可從根本上解決低溫腐蝕問題。
三、影響低溫腐蝕的因素
除壁溫外,影響低溫腐蝕的主要因素是煙氣中的三氧化硫含量。隨煙氣中三氧化硫含量的增加,硫酸蒸汽的含量也相應增加,并使煙氣中酸露點明顯提高。后者使受熱面容易結露并引起腐蝕,前者使腐蝕程度加劇。煙氣中氧化硫的含量與下列因素有關:
a)燃料中的硫分越多,則煙氣中的三氧化硫含量也越多;
b)火焰溫度高,則火焰中原子氧的含量增加,因而三氧化硫也含量也增多;
c)過量空氣系數增加也會使火焰中原子氧的含量增加,從而使三氧化硫含量也增加;
d)飛灰中的某些成分,如鈣鎂氧化物和磁性氧化鐵(Fe3O4)以及未燃盡的焦炭粒等有吸收或中和二氧化硫和三氧化硫的作用。故煙氣中飛灰含量增加、切飛灰含上述成分又較多時,則煙氣中三氧化硫量將減少。
e)當煙氣中氧化鐵(Fe2O3)或氧化釩(V2O5)等催化劑含量增加時,煙氣中的三氧化硫將增加。
綜上可知,在鍋爐的運行及停運期間,存在著各種腐蝕是不可避免的。只要了解腐蝕原理,采取行之有效的措施,即可控制腐蝕速度,延緩腐蝕的發生,使鍋爐安全正常的運行。