余熱鍋爐是余熱回收的主要手段之一,其特點(diǎn)為熱負(fù)荷不穩(wěn)定、煙氣中含塵量大、煙氣有腐蝕性。下面,簡(jiǎn)述積灰和腐蝕形成的機(jī)理,以及積灰和腐蝕的防范。
1.積灰形成的機(jī)理
余熱鍋爐受熱面上的積灰一般可分為松散性、粘附性和粘結(jié)性三種。
(1)松散性的積灰。由于分子引力和靜電引力的作用而形成,主要發(fā)生在低溫區(qū)的鍋爐受熱面上,一般是小于200mm的微小顆粒,大部分是10~50μm。它往往在管子背部形成,只有在煙速很小或煙塵顆粒很細(xì)時(shí)才會(huì)在管子的正面形成。這種積灰會(huì)大大惡化傳熱效果,但很容易用機(jī)械清灰法除掉。
(2)粘附性的積灰。主要是在煙塵中含有較多低熔點(diǎn)金屬元素的情況下形成,這些金屬元素的氧化物或硫化物,在高溫?zé)煔庵写蠖汲蕷鈶B(tài),煙溫降低時(shí)即形成凝結(jié)物,變成粘附性較強(qiáng)的物質(zhì)。它對(duì)管子表面附著力很強(qiáng),易積成封閉性的灰環(huán),如不施加外力一般不會(huì)自行脫落。但因質(zhì)地較松軟,即使積灰厚度增加也不會(huì)結(jié)成硬殼,通過(guò)振打吹掃即可清除。
(3)粘結(jié)性的積灰。產(chǎn)生在高溫區(qū)和“過(guò)渡溫區(qū)”。當(dāng)煙氣對(duì)管子橫向沖刷時(shí),主要在管子的正面形成,會(huì)引起煙氣阻力迅速增加,直到煙道完全堵塞被迫停爐為止。粘結(jié)性積灰是煙塵顆粒呈熔融狀態(tài)或呈粘性狀態(tài)所引起的,也可能是活性固體顆粒與煙氣中某些成分起化學(xué)反應(yīng),在積灰的沉積層上發(fā)生了二次物理化學(xué)過(guò)程而形成。這種積灰危害很大,需要認(rèn)真研究并加以處理。
2.腐蝕形成的機(jī)理
余熱鍋爐的腐蝕一般分為低溫腐蝕和高溫腐蝕。低溫腐蝕的特點(diǎn)是均勻性腐蝕,它使管壁厚度逐漸減薄以至破裂;高溫腐蝕的特點(diǎn)是局部潰瘍性腐蝕,它使管子因管壁穿孔而破壞。
(1)低溫腐蝕。當(dāng)進(jìn)入余熱鍋爐的煙氣中含有較多二氧化硫時(shí),其中一部分會(huì)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為三氧化硫,并與煙氣中水蒸汽結(jié)合而生成硫酸。當(dāng)鍋爐受熱面壁溫低于所生成的硫酸露點(diǎn)時(shí),硫酸就在管壁上凝結(jié)而產(chǎn)生腐蝕,稱為低溫腐蝕。