管式加熱爐低溫露點(diǎn)腐蝕的機(jī)理及防治
由于節(jié)能工作的不斷向前發(fā)展,要求管式加熱爐的排煙溫度越來(lái)越低,但是往往在空氣預(yù)熱器、余熱鍋爐等余熱回收設(shè)備的換熱面上產(chǎn)生強(qiáng)烈的低溫露點(diǎn)腐蝕,嚴(yán)重的腐蝕穿孔使加熱爐不能正常運(yùn)行,可以說(shuō),低溫露點(diǎn)腐蝕已成為降低管式加熱爐排煙溫度、提高熱效率的主要障礙。
1.低溫露點(diǎn)腐蝕的機(jī)理
燃料油、氣中的有少量的S存在,燃料后生成SO2。由于燃燒室中有過(guò)量的O2存在,所以又有少量的SO2進(jìn)一步氧化成SO3。在通常的過(guò)剩空氣系數(shù)條件下,全部SO2中約有1~3轉(zhuǎn)化成SO3,在高溫?zé)煔庵械腟O3氣體不腐蝕金屬,但當(dāng)煙氣溫度降到40℃以下,SO3將與水蒸汽化合生成硫酸蒸汽。其反應(yīng)式如下:
SO3↑+ H2O↑→H2SO4↑
當(dāng)硫酸蒸汽凝結(jié)到爐子尾部受熱面上時(shí)就會(huì)發(fā)生低溫硫酸腐蝕。與此同時(shí),這些凝結(jié)在低溫受熱面上的硫酸液體,還會(huì)粘附煙氣中的灰塵形成不易消除的積垢,使煙氣通道不暢甚至堵塞。
2.防治措施
(1)提高空氣預(yù)熱器入口的空氣溫度
提高空氣預(yù)熱器入口的空氣溫度可以提高預(yù)熱器冷端換熱面的壁溫,防止結(jié)露腐蝕。常用的是采用空氣再循環(huán)的方法,把已預(yù)熱的空氣從再循環(huán)管道引入風(fēng)機(jī)入口和冷空氣混合來(lái)提高溫度。在開(kāi)工或低負(fù)荷運(yùn)行時(shí),可調(diào)大熱風(fēng)的再循環(huán)量。這種方法的缺點(diǎn)是風(fēng)機(jī)消耗電能較多;并且由于縮小了空氣和煙氣之間的溫差.對(duì)提高加熱爐熱效率造成不利影響。較理想的方法是:利用裝置的廢氣或低溫?zé)嵩赐ㄟ^(guò)暖風(fēng)器,將冷空氣預(yù)熱到60~80℃后.再進(jìn)入空氣預(yù)熱器。
(2)提高空氣預(yù)熱器換熱面的壁溫
提高空氣預(yù)熱器入口的空氣溫度可以提高預(yù)熱器的換熱面取溫,防止腐蝕產(chǎn)生。另外一種方法是在管式空氣預(yù)熱器內(nèi)將管子水平放置,使煙氣在管外橫流沖刷換熱面,空氣在管內(nèi)縱向流動(dòng)。這樣設(shè)計(jì)的預(yù)熱器,其壁溫比立管式(煙氣走管內(nèi))稍高,對(duì)減少低溫腐蝕有利。
(3)采用耐腐蝕材料
耐腐蝕材料分非金屬和金屬材料兩類。管式空氣預(yù)熱器的低溫區(qū)可采用硼硅玻璃管,或在管式空氣預(yù)熱器鋼管外表面(煙氣側(cè))涂上非金屬防腐層。回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的冷端可以采用涂有搪瓷材料的換熱元件。
(4)采用低氧燃燒
控制燃燒過(guò)剰空氣量,能有效地減少SO3的生成量,降低露點(diǎn)溫度對(duì)減少低溫腐蝕有利,在石油化工廠的管式加熱爐中,實(shí)現(xiàn)低氧燃燒保證爐墻的嚴(yán)密性,并且嚴(yán)格控制每個(gè)燃燒器的進(jìn)風(fēng)量,否則易引起機(jī)械和化學(xué)不完全燃燒,增加排煙熱損失。
(5)使用低硫燃料
煙氣露點(diǎn)溫度隨液體燃料或氣體燃料中的含硫量或硫化物含量的增多而升高。目前煉油廠加熱爐燒氣體燃料的較多,瓦斯都含有相當(dāng)數(shù)量的H2S氣體,如對(duì)煉廠氣體燃料進(jìn)行脫硫處理,則可顯著降低煙氣露點(diǎn)溫度,減少低溫腐蝕。 山東博宇重工科技有限公司是專業(yè)的管式加熱爐廠家,可以生產(chǎn)制造管式加熱爐,維修管式加熱爐的以上問(wèn)題。
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