煤气锅炉空气预热器腐蚀原因及对策.doc

煤气锅炉空气预热器腐蚀原因及对策
王锐①,刘启学,孙保顺
(河北邢台钢铁有限责任公司,河北邢台 054027)
摘要:结合对75t煤气锅炉低温段空气预热器的改造实例,阐述了煤气锅炉低温段空气预热器因锅炉负荷变化、掺烧焦炉煤气增大等因素而引起的低温段空气预热器低温腐蚀现象,分析了低温段空气预热器腐蚀损坏的原因并提出了相应的预防改进措施。
关键词:焦炉煤气;高炉煤气;煤气锅炉;空气预热器;低温腐蚀
1 概况
钢铁联合企业在生产钢铁产品的同时,也产生大量的副产品煤气,煤气是钢铁企业中最重要的二次能源,占企业总能耗的30%左右,如这部分煤气不加以回收利用,既增加了能源消耗又污染了环境。为此各钢铁厂都配套有容量不等的煤气锅炉。
75t煤气锅炉主要燃烧高炉煤气,可掺烧焦炉煤气、转炉煤气,点火采用二级点火方式,即先点燃焦炉煤气,燃烧稳定且炉膛温度较高后再送入高炉煤气、转炉煤气燃烧。
根据公司规划,二号开坯项目2011年投产,二号开坯使用焦炉煤气作为加热燃料,而公司2011年焦炉煤气并不富裕,故将一座焦炉改烧高炉煤气以置换出焦炉煤气。改造完成后会造成焦炉煤气富裕,并且在其它焦炉煤气用户检修时焦炉煤气仍将放散。为此2011年将75t锅炉进行了燃烧系统改造,将单台锅炉消耗焦炉煤气由2000m3/h提高到5000m3/h。将锅炉作为公司焦炉煤气的最大缓冲用户,并成为焦炉煤气平衡的最大支点。
75t锅炉改造建成运行一年后,发现75t锅炉煤气热风配比调整困难、锅炉鼓引风机负荷升高、排烟温度偏低及锅炉负荷难以调整等问题,对锅炉进行全面检查时,发现锅炉尾部受热面尤其是低温段空气预热器及后部烟道腐蚀严重。
由于锅炉在煤气平衡中的重要作用,负荷下降后减少了煤气平衡的缓冲量,造成焦炉煤气大量放散。这既造成了对环境的污染,又由于发电量减少而影响了经济效益。
2 低温段空气预热器腐蚀及危害
低温段空气预热器损坏现象
锅炉运行一段时间后,发现尾部排烟道有黄色有硫酸味的水流析出,同时热风配比调整困难、锅炉鼓引风机负荷升高、排烟温度偏低及锅炉负荷难以调整。停炉后检查发现低温段空气预热器下段冷风迎风面的管束破损严重,破损的管束约占总管束的30%左右,并且破损处的管束在管束的中上端。在破损周边有相当管束管壁变薄、穿孔等。空气预热器腐蚀情况见图1。
低温段空气预热器腐蚀
1)低温段空气预热器严重腐蚀,造成热风与烟气短路,大量空气直接串入烟气系统,导致排烟温度进一步降低,低温腐蚀进一步加剧;同时导致锅炉烧嘴热风减少,不能保证煤气完全燃烧,存在运行中锅炉灭火、尾部烟道二次燃烧、后烟道爆炸等安全隐患。
2)低温段空气预热器严重腐蚀,管束损坏,大量空气串入烟气系统,导致送风机、引风机超负荷,造成运行电耗浪费。同时煤气燃烧器热风不足也导致了锅炉无法满负荷运行。
3)锅炉后烟道严重腐蚀,壁板减薄强度降低,管道存在抽瘪安全隐患。
4)由于低温段空气预热器为积木结构,温和低温省煤器、高温空气预热器整体都在低温空气预热器箱体上承载,交换管束腐蚀,降低了空气预热器承载能力,存在后烟系统结构坍塌的安全隐患。
5)另一方面,由于锅炉负荷下降而减少焦炉煤气消耗量,打破了公司的煤气平衡,富裕的焦炉煤气由于没有用户而大量放散,污染环境。
低温段空气预热器腐蚀的原因