垃圾焚烧炉余热锅炉过热器高温腐蚀及结构改进措施

对垃圾焚烧炉余热锅炉过热器高温腐蚀机理进行分析的基础上,考虑各种硫酸盐及氯化物熔点范围,选取450℃为过热器壁面高温腐蚀节点温度,并对某垃圾焚烧厂500 t垃圾日处理量余热锅炉3级过热器进行结构改进,降低过热器最高壁温及最高壁温处烟气温度,从而减轻了高温腐蚀程度,并实现了较好的经济性。     

真空相变锅炉低排烟温度设计与低温腐蚀

真空相变锅炉是否会明显发生烟气低温腐蚀，一直众说不一。文章从锅炉发生低温腐蚀的机理人手，通过理论分析计算并通过实践检验，提出了真空相变锅炉虽然不能完全避免低温腐蚀问题，但不论排烟温度是否高于烟气露点，低温腐蚀的程度都很弱的观点；给出了真空相变锅炉沿烟气流程金属壁面的腐蚀速度与壁面温度的关系曲线，和烟气温度低于酸露点时金属壁面的腐蚀速度与壁面温度的关系曲线；同时，文章推荐真空相变锅炉的设计排烟温度取130℃左右的低排烟温度。根据上述观点设计的数百台产品已经过多年实际运行，未发现明显     

锅炉烟气低温腐蚀的理论研究和工程实践

从锅炉烟气低温腐蚀的机理、模拟试验和工程实践等多方面论述了烟气低温腐蚀的实质和现状,指出烟气是否会结露与烟气温度本身关系不大,而是取决于锅炉低温受热面金属壁温与烟气酸露点温度,提出了新的计算烟气酸露点温度的经验公式和理论上控制烟气低温腐蚀的措施.结果表明：采用新提出的烟气露点温度经验公式计算得到的烟气酸露点温度,能比较准确地判断烟气结露和低温腐蚀情况;只要能保证锅炉低温受热面金属壁温高于烟气酸露点温度,烟气温度降低到80~98℃是完全可行的.     

电站锅炉回转式空气预热器低温腐蚀研究

电厂燃煤含硫,易造成回转式空气预热器低温腐蚀。依据燃料工业分析得到的煤质成分计算出烟气中SO3浓度和酸露点温度,并依据SCR脱硝装置中SO2催化氧化转化率对酸露点温度进行修正。根据换热器传热计算原理计算出空气预热器冷段入口壁面平均温度和壁面最低温度,据此分析空气预热器的腐蚀情况,并调整配煤降低酸露点温度,保护空气预热器,提高锅炉效率,降低运行费用。     

避免锅炉尾部受热面低温腐蚀的方法与锅炉结构的研究

文中论述了锅炉尾部低温腐蚀形成的原因以及危害,提出一种使用“水-风”换热系统来进行防腐的方法,该系统包括空气预热器与烟气冷却器,空气预热器将锅炉给水中的热量传给助燃空气,烟气通过五级烟气冷却器后温度降至高于烟气露点的135. 6℃,避免了烟气中的SO2与水蒸汽形成H2SO3,从而解决锅炉尾部低温腐蚀的问题,该系统经热平衡计算检验,符合锅炉设计准则。     

进一步提高高温空气燃烧余热回收率

目前，高温空气燃烧的排烟温度在200℃左右，为了进一步提高余热回收率，对降低排烟温度到50℃的可能性作了分析及实验，理论计算表明，降低排烟温度后，余热回收率可以提高6%～10%，由于天然气的烟气中含有较多的水蒸气，利用其冷凝热为进一步提高余热回收效率提供了更大的空间，烟气中的污染物可被冷凝的水分吸收，减少污染物排放。计算天然气烟气燃烧产物露点后，建议在蓄热体低温部分采取防止低温腐蚀的措施。     

循环流化床垃圾焚烧锅炉顶部连接管爆破事故分析

针对循环流化床垃圾焚烧锅炉顶部连接管爆破事故,对爆破连接管、低温过热器出口集箱短管进行宏观检查、化学成分分析、外径与壁厚测定、硬度测定及金相组织检查,并调查锅炉运行情况,检查低温过热器烟气通道结焦情况等,指出顶部连接管爆破的原因是低温过热器实际烟气进出口温度超过设计值,并提出相应的预防措施与建议。     

垃圾焚烧锅炉数值模拟及高温腐蚀研究

针对一台处理量为900 t/d的生活垃圾焚烧炉,用计算流体力学(CFD)的方法模拟了燃烧状况和受热面高温腐蚀情况。采用料层燃烧模型+STAR CCM+耦合的方法模拟了焚烧炉,结果与实际燃烧过程基本一致,说明该方法可以准确地模拟垃圾焚烧锅炉,并为运行参数优化提供依据。建立了受热面高温腐蚀的计算模型,以受热面表面温度为主要影响因素,得到了不同受热面材料在不同温度下的高温腐蚀速率。计算了三级过热器的高温腐蚀情况,结果显示最大腐蚀速率为1.04 mm/a,发生在未覆盖铬镍铁合金层的管束上。优化了焚烧炉的运行工况,提升了焚烧性能,同时降低了三级过热器的高温腐蚀。优化后三级过热器的最大腐蚀速率降低了3%,高腐蚀速率的面积比降低了4%。     

含SO_2气流对20号碳钢冲蚀磨损性能影响的试验研究

主要研究燃煤锅炉中烟气中含有SO_2腐蚀性气体对锅炉尾部烟道常用金属材料20号碳钢冲蚀磨损的影响。在试验台上进行了250~450℃温度范围内,含SO_2的气流对20号碳钢的热态飞灰冲蚀磨损试验研究。试验结果表明:20号碳钢在含SO_2腐蚀性气体中的相对冲蚀磨损量明显大于之前在压缩空气流中的相对冲蚀磨损量,显然由于磨损和腐蚀交互进行,使得金属冲蚀磨损加剧。并且在试验温度范围内低温段的影响大于高温段的影响。20号碳钢的热态磨损特性不变,仍然是随温度升高,磨损率先下降而后升高,而临界温度有所提高,为375℃。     

100t/h煤粉锅炉成功进行复合相变换热器节能改造

江苏吴江中国东方丝绸市场股份有限公司盛泽热电厂为了响应国家节能减排的号召,尽可能减少UG-100/5.3-M型煤粉炉的排烟损失,应用中兴相变换热器专利技术,充分回收烟气余热,提高电厂综合热效率。同时使换热器壁面温度处于可控可调状态,避免了受热面低温腐蚀,达到节能降耗、改善环境的目的。按排烟温度平均下降30℃计算,年节省标煤量1 351 t,减少二氧化硫排放37 t,减少二氧化碳排放2 590 t。同时实现了排烟温度可控可调,为电除尘改为布袋除尘创造了条件。     

低温环境下的流动加速腐蚀

流动加速腐蚀通常情况下发生在90~230℃之间,但在更低的温度下也会出现流动加速腐蚀,虽然不普遍,但是低温情况下的管道壁面材料损耗现象也可能会导致发电机组停机,从而需要花费大量的维护费用。首先介绍核电站常规岛发生低温流动加速腐蚀的损坏情况,证实在50℃的凝结水中会出现流动加速腐蚀导致的破坏。进而,对于如何预防以及监测低温流动加速腐蚀对管道的破坏提出建议。     

大容量锅炉屏式过热器利用系数的研究

采用三维数值计算方法,对1台660 Mw超超临界Ⅱ型锅炉分隔屏和后屏过热器在5种负荷工况下的传热情况进行了模拟,并结合锅炉热力计算标准方法对两类屏式过热器的利用系数进行了修正.结果表明:炉膛火焰辐射及烟气对管屏的不均匀冲刷导致了管屏壁面传热不均匀;锅炉负荷变化对屏式过热器利用系数的影响很大,在5种负荷工况下,两类屏式过热器的利用系数均随着锅炉负荷的提高而增大.     

液态排渣燃烧器外盘管对液态渣热量的回收

针对液态排渣燃烧器排渣温度过高而导致排渣热损失大这一问题,提出一种新型盘管式液态排渣燃烧器,基于传统液态排渣燃烧器,在其外壁面加装盘管冷却装置,盘管内通入冷却水来冷却燃烧器壁面,对液态渣的热量进行回收,同时使燃烧器壁面得以有效地冷却而保护其壁面材料。经过热力计算得到:对于烟气流量为5.31 m3/s、温度为1600℃的液态排渣燃烧器,加装21圈φ108 mm×6 mm的盘管冷却装置,盘管中通过30℃的水,可将灰渣温度降到1000℃。     

烟气露点温度计算公式的订正

烟气露点温度计算公式的订正梁勇军，林伯川，陈恩（中国科学院广州能源研究所）烟气露点温度的高低直接关系到锅炉受热面的低温腐蚀问题，特别是空气预热器低温段的腐蚀问题。利用文献［１］～［５］给出的计算公式计算烟气露点温度，其计算结果不太合理，上述文献中的烟...     

二次再热器热力计算分室模型的研究

提出了二次再热器热力计算的分室模型,阐述了分室原则、分室方案、计算流程及方程表达,并采用该模型对二次再热器进行热力计算和分析.按照分室原则,根据烟气的冲刷和蒸汽的流动方向将高温过热器分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个分区,根据高温再热器与高温过热器的布置关系将一、二次再热器均分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个分区,按照烟气与蒸汽的流程顺序完成各区的计算.结果表明:主蒸汽计算温度均在610℃附近,一次再热器与二次再热器出口蒸汽温度也在600℃以上,与设计值相比,锅炉最大连续蒸发量(BMCR)工况下两者温度偏差在0.6%以内,不同工况下温度偏差均可通过调节减温水量等方法进行控制;该模型可较好地完成二次再热器的热力计算,且简便易行.     

两级式低温烟气换热器运行效果评价

在回热系统中布置低温烟气换热器(GCH)是降低排烟温度和回收热量的有效方式,将烟气换热器分别布置在1 000 MW机组的电气除尘器前和脱硫吸收塔前,研究了烟气换热器投运后机组的性能.结果表明:两级式低温烟气换热器投运后,汽轮机热耗降低了0.56％,供电煤耗降低了1.59 g/(kW·h),同时保证了烟气温度高于其酸露点温度,降低了相关设备的腐蚀风险;在保证脱硫效率的前提下,脱硫系统水耗降低了39.75 t/h;电气除尘器的除尘效率有所提高,出口粉尘平均排放质量浓度降低到14.05 mg/m3,能够满足新的国家排放标准要求;两级式低温烟气换热器有效地实现了机组节能、脱硫系统节水和电气除尘器除尘效率提高的目标,具有良好的应用前景.     

锅炉烟气露点温度计算方法比较分析

锅炉排烟温度低于烟气露点会引起低温腐蚀,影响锅炉安全运行。文章对计算烟气露点温度常用的图表法、估算公式法和经验公式进行了对比分析,并与实测数据进行比较,在此基础上提出了修正方法。     

生活垃圾焚烧锅炉过热器管束防护材料的腐蚀行为研究

由于长期运行于高温、酸性腐蚀气体以及碱性高尘环境,生活垃圾焚烧锅炉高、低温过热器腐蚀爆管成为目前影响垃圾焚烧锅炉运行周期的主要因素之一,介绍了一种在过热器管束外侧焊接护瓦的防护方式,并对选用的服役182天后的护瓦材料(一种Ni-Cr合金)进行采样分析与评估。结果表明工况环境下,所选材料的腐蚀速度约为10 mm/a,给定规格下,防护时间可以达到半年。分析认为,护瓦材料失效不是单一形式,而是晶间腐蚀、点腐蚀和冲蚀磨损等共同作用下的结果。如需延长防护时间,建议在较高服役温度段和腐蚀严重区域,选择使用高Ni-Cr或者Ni-Cr-Mo不锈钢或镍基合金。     

平面火焰微燃烧器及其温差热电转换系统

提出了一种厘米级别的平面火焰微燃烧器及其温差热电转换系统原理,即燃料氧化剂混合气相向穿过两块平行布置烧结多孔平板并在其表面形成稳定的火焰,实现燃烧器壁面温度远低于火焰温度的目的;进行燃烧器和微发电系统原型性能实验.在燃烧器烟气通道外壁面布置高导热系数薄匀热片能够有效改善热电模块热端温度场均匀性,从而提高系统安全性和输出性能.在燃烧燃料当量比(甲烷/空气)φ=0.6时,火焰温度高于800℃,壁面温度低于200℃,水冷条件下,商用碲化铋(Bi2Te3)热电模块热端150℃,系统可以获得8 V开路电压和1 W以上稳定输出功率,系统综合效率达1.6%.     

烟气酸露点温度的影响因素及其计算方法

确定烟气露点温度，已成为避免低温受热面造成腐蚀、增加锅炉运行安全性和提高锅炉效率的关键所在。文章对影响烟气酸露点的主要因素进行了分析，对几种烟气酸露点温度的计算方法进行了对比和评价，并依据酸露点的图表数据，拟合出烟气露点计算方程。