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空氣預(yù)熱器的腐蝕與積灰是如何形成的？

由于空氣預(yù)熱器處于鍋爐內(nèi)煙溫區(qū)，特別是未級(jí)空氣預(yù)熱器的冷端，空氣溫度、煙氣溫度也，受熱面壁溫，因而易產(chǎn)生腐蝕和積灰。當(dāng)燃用含硫量較高的燃料時(shí)，生成的 SO 2 和 SO 3 氣體，與煙氣中的水蒸氣生成亞硫酸或硫酸蒸汽。在排煙溫度低于酸蒸汽時(shí)，硫酸蒸汽便凝結(jié)在受熱面上，對(duì)金屬壁面產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕。同時(shí)，酸液體也會(huì)粘結(jié)煙氣中的灰分，越積越多，易產(chǎn)生堵灰。循環(huán)流化床鍋爐尾部煙道受熱面積灰，受熱面表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)下降，使吸熱量下降，排煙溫度上升，鍋爐熱效率下降。如果積灰嚴(yán)重，則會(huì)增加煙道阻力，導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)負(fù)荷增大，廠用電率增加。長(zhǎng)期腐蝕和積灰會(huì)造成受熱面的損壞和泄漏。當(dāng)泄漏不嚴(yán)重時(shí)，可以維持運(yùn)行，但使引風(fēng)機(jī)負(fù)荷增加，限制了鍋爐出力，嚴(yán)重影響鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

煙氣低溫腐蝕

煙氣低溫腐蝕是指當(dāng)鍋爐的排煙溫度低于煙氣的酸時(shí)，在鍋爐的低溫受熱面上會(huì)凝結(jié)煙氣中的水蒸氣和硫酸蒸氣，凝結(jié)的水蒸氣和硫酸蒸氣與傳熱管壁的金屬材質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成金屬硫酸鹽，導(dǎo)致管壁處腐蝕，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，管壁處發(fā)生積灰，積灰導(dǎo)致傳熱管的傳熱性能減弱，受熱面壁溫因此降低。

控制鍋爐煙氣低溫腐蝕從理論上來(lái)說(shuō)就是控制鍋爐低溫受熱面的金屬壁溫要高于煙氣的溫度，煙氣的溫度一般低于 75 ℃。從電廠的實(shí)際運(yùn)行結(jié)果看，鍋爐空預(yù)器的冷端壁溫只要高于 75 ℃，就能夠避免發(fā)生煙氣低溫腐蝕。而在冬季工況和機(jī)組低負(fù)荷工況的情況下，鍋爐低溫受熱面的金屬壁溫較正常工況下有所下降，需要采取有效的設(shè)計(jì)措施以防止發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象，才能避免發(fā)生低溫腐蝕現(xiàn)象。通常采取的措施是增加暖風(fēng)器設(shè)計(jì)，在冬季工況下，通過(guò)暖風(fēng)器換熱將鍋爐進(jìn)風(fēng)溫度提高到 20℃；在機(jī)組低負(fù)荷工況下，也可通過(guò)暖風(fēng)器換熱將鍋爐進(jìn)風(fēng)溫度提高到適當(dāng)溫度。以防止煙氣的低溫腐蝕，同時(shí)增加了煙氣余熱利用率。

石油化工中加熱爐余熱回收

下面舉出一個(gè)在石油化工生產(chǎn)中使用熱管技術(shù)節(jié)能的典型實(shí)例如下。

某廠針對(duì)某石化企業(yè)的原蒸餾常減壓爐空氣預(yù)熱器系統(tǒng)存在設(shè)備老化、泄多、檢修困難、熱效率低等問(wèn)題，特別是目前加工進(jìn)口高含硫需要進(jìn)行配套改造，采用了分離式熱管油-氣換熱器。

不同管線、不同溫度和壓力的常二線、常三線油分別流經(jīng)分離式熱管換熱器的加熱段，其加熱段結(jié)構(gòu)形式類(lèi)似于固定管板式換熱器熱流體油走殼程，管程為熱管工質(zhì)，分離式熱管換熱器的冷凝段為翅片管束換熱器，需要加熱的空氣流經(jīng)管外，管內(nèi)通過(guò)上升管與下降管與下部換熱器的管程相連，形成工質(zhì)循環(huán)回路。當(dāng)管內(nèi)具有一定真空度后，在位差的作用下，熱管內(nèi)部的工質(zhì)不斷吸收熱流體油所放出的熱量，通過(guò)蒸發(fā)至冷凝段冷凝，源源不斷的把熱量傳至冷凝段加熱翅片管外的空氣。其特點(diǎn)是加熱段與冷凝段可以相互獨(dú)立。這樣在運(yùn)行過(guò)程中，即使某一單元發(fā)生意外泄漏，也只是這一小單元作為熱管傳熱失效，不影響其他單元的換熱，一般情況下也無(wú)需停車(chē)檢修。以往大部分的分離式熱管換熱器都是采用一種熱流體同時(shí)加熱兩種或兩種以上的冷流體，冷、熱流體間多為氣-氣換熱形式，然而，將兩種或兩種以上的不同熱流體（液體）來(lái)加熱冷流體（氣體），目前尚不多見(jiàn)。迄今為止該裝置已連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)十余年，目前仍在運(yùn)行中。

合成氨工業(yè)中上、下行煤氣的余熱回收

根據(jù)我國(guó)工業(yè)發(fā)展的特殊情況，我國(guó)的合成氨工業(yè)從生產(chǎn)規(guī)模上可分為小合成氨、中合成氨和大合成氨生產(chǎn)。生產(chǎn)的原料路線有煤、油及。由于原料路線不同因而生產(chǎn)工藝路線及采用的設(shè)備也不盡相同。針對(duì)不同工藝路線設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，熱管技術(shù)在合成氨工業(yè)生產(chǎn)中有以下幾種應(yīng)用類(lèi)型。

①回收低溫余熱預(yù)熱助燃空氣，或生產(chǎn)低壓蒸汽作為生產(chǎn)原料；②回收高溫余熱生產(chǎn)中壓蒸汽作為原料蒸汽的補(bǔ)充，或生產(chǎn)高壓蒸汽作為生產(chǎn)的動(dòng)力源；③控制固定床催化反應(yīng)器的化學(xué)反應(yīng)溫度，使其向反應(yīng)溫度曲線無(wú)限逼近，從而提高CO變換反應(yīng)器的CO變換率及合成氨塔內(nèi)氨的合成率。

以上三種類(lèi)型在不同的生產(chǎn)規(guī)模及不同的原料工藝路線中應(yīng)用的方式及設(shè)計(jì)思路均不同，必須針對(duì)不同的實(shí)際條件采用不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)才能收到良好的效果。