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電廠空氣預(yù)熱器的腐蝕原因及解決方法
作者：
admin
來源：
本站
時間:
2022-03-02 06:56:00
在倡導(dǎo)“金山銀山更要綠水青山”的環(huán)保條件下，面對每天日益嚴重的生活垃圾處理問題，我們研究出了用垃圾焚燒來發(fā)電，垃圾焚燒發(fā)電需要用到一系列煙氣煙溫處理設(shè)備，比如電廠空氣預(yù)熱器。
由于生活垃圾成分復(fù)雜，垃圾成分中腐蝕性物質(zhì)在鍋爐內(nèi)燃燒后肯定會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不可避免地出現(xiàn)復(fù)雜的帶腐蝕性的介質(zhì)對空氣預(yù)熱器等一系列設(shè)備造成腐蝕。氯腐蝕的嚴重程度遠遠高于同級別的燃煤鍋爐，這也是垃圾焚燒發(fā)電的弊端。由此出現(xiàn)了煙氣脫硫脫硝脫白除塵等一系列為煙氣余熱回收服務(wù)的設(shè)備。
一、先帶大家來了解下垃圾焚燒發(fā)電的煙氣處理流程：
從鍋爐省煤器出來的190-220℃的煙氣進入半干式反應(yīng)塔，脫出HCl、SOx、HF等酸性氣體，煙氣冷卻到155-165℃，煙氣進入除塵器除塵，出來的煙氣進入低溫?zé)煔鈸Q熱器GGH1，降溫至100℃，在濕法塔內(nèi)二次脫出煙氣中的HCl、SOx、HF等酸性氣體。煙氣從濕法塔出來后GGH1加熱，再加熱脫硝系統(tǒng)GGH2（即空氣預(yù)熱器）加熱及SGH升溫后，進入SCR反應(yīng)器，二次脫出煙氣中的NOx，同時還可以氧化部分二噁英和呋喃。
二、電廠空預(yù)器器的作用
SCR脫硝系統(tǒng)采用低溫催化劑（催化劑的作用是很好的降低系統(tǒng)的能量損耗，優(yōu)化工程節(jié)能減排屬性。），由于濕式濕法塔系統(tǒng)的GGH1出口煙氣溫度仍較低約120℃，低溫催化劑的設(shè)計運行溫度一般在170℃以上。因此SCR系統(tǒng)設(shè)置兩個串接的空氣預(yù)熱器（即GGH2和SGH，以下簡稱空預(yù)器），使煙氣溫度達到要求。
濕法塔系統(tǒng)GGH1出口煙氣通過空氣預(yù)熱器和SCR反應(yīng)器出來的熱煙氣進行熱交換，煙氣升溫。
然后煙氣通過SGH利用汽包內(nèi)的飽和蒸汽進一步加熱到所需反應(yīng)溫度，在催化劑進行反應(yīng)后煙氣通過空氣預(yù)熱器流至煙囪。
三、電廠空預(yù)器是濕法煙氣脫酸和SCR脫硝系統(tǒng)中的重要設(shè)備，由于需要保證濕法塔和SCR脫硝催化劑的可靠性，要求將大量的煙氣瞬間（1-3s）降溫或升溫，升、降溫幅度超過50℃，故該預(yù)熱器設(shè)計龐大，換熱板防腐選材用料要求高、造價高。
四、垃圾焚燒發(fā)電鍋爐的受熱面腐蝕現(xiàn)象主要集中在：
1、水冷壁
2、過熱器
3、省煤器
4、空預(yù)器
五、垃圾焚燒鍋爐受熱面煙氣側(cè)常見的腐蝕包括：
1、高溫腐蝕
2、氯腐蝕
3、SNCR系統(tǒng)造成腐蝕
4、積灰造成腐蝕
5、低溫腐蝕
6、煙氣中攜帶的固態(tài)顆粒和頻繁吹灰
這些腐蝕形式不是孤立的，而是互相影響，相互交叉的。
六、空氣預(yù)熱器低溫腐蝕的原因
1、低溫脫硝布置在煙氣凈化系統(tǒng)的濕法脫酸后，空氣預(yù)熱器進口煙氣HCl、SO2、煙塵等含量較低，但是進口煙溫較低，易發(fā)生低溫腐蝕。低溫腐蝕主要是硫酸和鹽酸的腐蝕，是煙氣中的SOx 和HCl 等氣體與水蒸汽形成的酸性化合物，當環(huán)境溫度低于它們的飽和溫度（露點）時就可能凝結(jié)引起的腐蝕，也稱露點腐蝕。
2、電廠預(yù)熱器低溫段進口區(qū)域的腐蝕是典型的低溫腐蝕，低溫腐蝕主要與煙氣的露點有關(guān)，其機理屬電化學(xué)腐蝕。由濕法脫酸出來的飽和煙氣經(jīng)過GGH1加熱后進入預(yù)熱器，煙氣中水蒸氣含量較高。水蒸氣的露點一般較低，當煙氣中的水蒸氣含量不同時，其露點也不同，一般在30~60℃。HCl等酸性氣體被煙氣中的水蒸氣吸收而形成鹽酸等，煙氣中鹽酸等蒸汽的存在，將使煙氣露點提高。當?shù)蜏厥軣崦娴慕饘俦跍氐陀跓煔饴饵c溫度時，鹽酸蒸汽在該低溫受熱面上冷凝并逐漸濃縮，形成對金屬壁的低溫腐蝕，煙氣中HCl的體積分數(shù)愈高，腐蝕愈嚴重。
七、降低ggh煙氣換熱器的低溫腐蝕解決辦法
1、低溫SCR脫硝ggh低溫段低溫抗腐蝕嚴重，換熱板須采用抗腐蝕性能好的材料，以提高預(yù)熱器的抗腐蝕能力；
2、根據(jù)運行試驗，低溫SCR脫硝空氣預(yù)熱器中的換熱板由316L不銹鋼制成，比ND鋼更耐低溫腐蝕。
3、盡量提高低溫SCR脫硝電廠空氣預(yù)熱器低溫段的入口煙氣溫度，可以降低煙氣濕度和板片表面的氯氣凝結(jié)，從而更好地減少預(yù)熱器的低溫腐蝕，提高可靠性保障。
由于生活垃圾成分復(fù)雜，垃圾成分中腐蝕性物質(zhì)在鍋爐內(nèi)燃燒后肯定會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不可避免地出現(xiàn)復(fù)雜的帶腐蝕性的介質(zhì)對空氣預(yù)熱器等一系列設(shè)備造成腐蝕。氯腐蝕的嚴重程度遠遠高于同級別的燃煤鍋爐，這也是垃圾焚燒發(fā)電的弊端。由此出現(xiàn)了煙氣脫硫脫硝脫白除塵等一系列為煙氣余熱回收服務(wù)的設(shè)備。
從鍋爐省煤器出來的190-220℃的煙氣進入半干式反應(yīng)塔，脫出HCl、SOx、HF等酸性氣體，煙氣冷卻到155-165℃，煙氣進入除塵器除塵，出來的煙氣進入低溫?zé)煔鈸Q熱器GGH1，降溫至100℃，在濕法塔內(nèi)二次脫出煙氣中的HCl、SOx、HF等酸性氣體。煙氣從濕法塔出來后GGH1加熱，再加熱脫硝系統(tǒng)GGH2（即空氣預(yù)熱器）加熱及SGH升溫后，進入SCR反應(yīng)器，二次脫出煙氣中的NOx，同時還可以氧化部分二噁英和呋喃。
二、電廠空預(yù)器器的作用
SCR脫硝系統(tǒng)采用低溫催化劑（催化劑的作用是很好的降低系統(tǒng)的能量損耗，優(yōu)化工程節(jié)能減排屬性。），由于濕式濕法塔系統(tǒng)的GGH1出口煙氣溫度仍較低約120℃，低溫催化劑的設(shè)計運行溫度一般在170℃以上。因此SCR系統(tǒng)設(shè)置兩個串接的空氣預(yù)熱器（即GGH2和SGH，以下簡稱空預(yù)器），使煙氣溫度達到要求。
濕法塔系統(tǒng)GGH1出口煙氣通過空氣預(yù)熱器和SCR反應(yīng)器出來的熱煙氣進行熱交換，煙氣升溫。
然后煙氣通過SGH利用汽包內(nèi)的飽和蒸汽進一步加熱到所需反應(yīng)溫度，在催化劑進行反應(yīng)后煙氣通過空氣預(yù)熱器流至煙囪。
三、電廠空預(yù)器是濕法煙氣脫酸和SCR脫硝系統(tǒng)中的重要設(shè)備，由于需要保證濕法塔和SCR脫硝催化劑的可靠性，要求將大量的煙氣瞬間（1-3s）降溫或升溫，升、降溫幅度超過50℃，故該預(yù)熱器設(shè)計龐大，換熱板防腐選材用料要求高、造價高。
四、垃圾焚燒發(fā)電鍋爐的受熱面腐蝕現(xiàn)象主要集中在：
1、水冷壁
2、過熱器
3、省煤器
4、空預(yù)器
五、垃圾焚燒鍋爐受熱面煙氣側(cè)常見的腐蝕包括：
1、高溫腐蝕
2、氯腐蝕
3、SNCR系統(tǒng)造成腐蝕
4、積灰造成腐蝕
5、低溫腐蝕
6、煙氣中攜帶的固態(tài)顆粒和頻繁吹灰
這些腐蝕形式不是孤立的，而是互相影響，相互交叉的。
六、空氣預(yù)熱器低溫腐蝕的原因
1、低溫脫硝布置在煙氣凈化系統(tǒng)的濕法脫酸后，空氣預(yù)熱器進口煙氣HCl、SO2、煙塵等含量較低，但是進口煙溫較低，易發(fā)生低溫腐蝕。低溫腐蝕主要是硫酸和鹽酸的腐蝕，是煙氣中的SOx 和HCl 等氣體與水蒸汽形成的酸性化合物，當環(huán)境溫度低于它們的飽和溫度（露點）時就可能凝結(jié)引起的腐蝕，也稱露點腐蝕。
2、電廠預(yù)熱器低溫段進口區(qū)域的腐蝕是典型的低溫腐蝕，低溫腐蝕主要與煙氣的露點有關(guān)，其機理屬電化學(xué)腐蝕。由濕法脫酸出來的飽和煙氣經(jīng)過GGH1加熱后進入預(yù)熱器，煙氣中水蒸氣含量較高。水蒸氣的露點一般較低，當煙氣中的水蒸氣含量不同時，其露點也不同，一般在30~60℃。HCl等酸性氣體被煙氣中的水蒸氣吸收而形成鹽酸等，煙氣中鹽酸等蒸汽的存在，將使煙氣露點提高。當?shù)蜏厥軣崦娴慕饘俦跍氐陀跓煔饴饵c溫度時，鹽酸蒸汽在該低溫受熱面上冷凝并逐漸濃縮，形成對金屬壁的低溫腐蝕，煙氣中HCl的體積分數(shù)愈高，腐蝕愈嚴重。
1、低溫SCR脫硝ggh低溫段低溫抗腐蝕嚴重，換熱板須采用抗腐蝕性能好的材料，以提高預(yù)熱器的抗腐蝕能力；
2、根據(jù)運行試驗，低溫SCR脫硝空氣預(yù)熱器中的換熱板由316L不銹鋼制成，比ND鋼更耐低溫腐蝕。
3、盡量提高低溫SCR脫硝電廠空氣預(yù)熱器低溫段的入口煙氣溫度，可以降低煙氣濕度和板片表面的氯氣凝結(jié)，從而更好地減少預(yù)熱器的低溫腐蝕，提高可靠性保障。
