餘熱鍋爐（翅片管）腐蝕與積灰的防止措施
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作者：陳光棋 謝訊富
摘要：文章通過對餘熱鍋爐腐蝕與積灰機理的分析，提出了調整水溫、排煙溫度及速度保證較高的受熱麵壁溫，使用防腐蝕材料與燃料的脫硫等防止腐蝕的措施及等聲波吹灰機、翅片管等防止積灰的措施，以此提高餘熱鍋爐回收餘熱的效率，進而促進能源的回收利用，為企業創造更多的經濟價值，貫徹節能環保發展。
關鍵詞：餘熱鍋爐；回收餘熱腐蝕；積灰
中圖分類號：TK224 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）07-
餘熱鍋爐作為回收工業高溫餘熱的主要設備，目前已經廣泛應用於化工、石油、冶金、建材、輕工、電力以及機械等部門，並在能源節約方麵取得了一定的成效，但是由於我國對餘熱回收利用的認識起步比較晚，因此在技術設備方麵相對落後。在餘熱鍋爐的設計與運行中主要出現腐蝕和積灰等問題，增加了檢修的費用與工作量，也不能夠達到預期的節能目標，因此針對餘熱鍋爐運行中出現的腐蝕與積灰問題並提出相應的防止措施是目前的當務之急。
1 腐蝕產生的機理
通常餘熱鍋爐腐蝕主要分為低溫腐蝕和高溫腐蝕。所謂的低溫腐蝕是指進入鍋爐中含有的二氧化硫轉化為三氧化硫與水結合生成硫酸，當鍋爐受熱麵低於硫酸露點，進而導致硫酸凝結在管壁上與金屬管壁發生化學反應及電反應導致腐蝕，形成潰瘍狀表麵甚至穿孔。其中燃料的含硫量、過剩空氣係數、受熱麵的壁溫、鍋爐受熱麵的催化作用、燃燒溫度等是低溫腐蝕的主要影響因素。所謂的高溫腐蝕是指餘熱鍋爐的受熱麵壁溫高於硫酸露點且煙氣的溫度達到500℃時所發生的腐蝕。這種腐蝕主要出現在過熱器、省煤器、再熱器、輻射室的水冷壁管以及金屬固定件中，多出現局部的潰瘍性腐蝕。
2 積灰產生的機理
所謂的積灰是由於溫度低於灰的熔點導致灰的沉積，可分為高溫積灰與低溫積灰兩類。其中低溫積灰主要發生在鍋爐的尾部及溫度低於酸露點的管壁。由於尾部低溫區麵積大、燃燒的灰分增加，加上進風口的溫度偏低導致的燃燒不完全、鍋爐受熱麵布置不平衡、吹灰設備不完善等原因導致積灰的形成；低溫積灰形成的主要是鬆散型積灰。高溫腐蝕主要產生粘附性積灰與粘結性積灰。其中粘附性積灰主要是由於高溫煙氣中含有的低熔點金屬元素在煙溫降低時產生凝結物，形成封閉性灰環。粘結性積灰是在高溫區向過渡溫度區轉變時，由於煙氣對管子進行橫向衝刷，在管子正麵形成熔融狀積灰導致煙管道被堵塞。
餘熱鍋爐的腐蝕與積灰在餘熱鍋爐的運行中會同時進行，互為因果關係並相互影響，在運行的過程中會加劇損壞。因此在今後要加強餘熱鍋爐的腐蝕與積灰問題的治理，以保證損失最小化，提高餘熱鍋爐熱量回收的效率。
3 防止腐蝕的措施
餘熱鍋爐產生腐蝕，會導致鍋爐爐身變薄並逐漸被穿孔從而引起破壞，在工業化的過程中會加重成本投入和延誤工作進程，帶來不必要的損失。因此要重視餘熱鍋爐腐蝕的防止措施，在經過對腐蝕產生
機理的分析下，主要總結出以下防止腐蝕的措施：
3.1 調整水溫、排煙溫度及速度保證較高的受熱麵壁溫
由於溫度過低或過高都會產生低溫腐蝕和高溫腐蝕，因此要控製合理的溫度，通常要保證水溫在140℃～150℃左右。據統計在酸濃度相同的情況下，當煙速增大10倍時酸的最大沉積速度也會增加10倍，因此要選擇合理的煙速。而在煙氣速度相同的情況下，煙氣縱向進入時，酸的沉積最大。錯列管束比順列管束大，酸的沉積速度也大。因此煙氣的縱向衝刷比橫向衝刷更耐腐蝕，一般橫向衝刷受熱麵腐蝕速度是縱向衝刷的兩倍左右。根據這個原理，在實踐的過程中要采用縱向衝刷。而排煙的最佳溫度以180℃最佳。這些方案都能夠保證受熱麵壁溫達到露點溫度以上，同時也可以通過對進口冷空氣溫度的提高來保證受熱麵壁溫，在運行的過程中可以通過熱空氣再循環的方法提高冷空氣的進口溫度。對於多硫燃料的大容量鍋爐則可采用在暖風器中對冷空氣進行預熱。在對鍋爐設備本身，則可采用密封爐壁，且在煙氣發生急轉彎以及煙氣停滯、清灰困難的地方進行局部保護，進而延長餘熱鍋爐的壽命。