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1、 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理第11章 锅炉受热面的沾污、磨损与腐蚀11.1 锅炉受热面沾污、结渣及腐蚀现象11.1.1 沾污和结渣11.1.2 锅炉受热面的腐蚀11.2 炉膛沾污、结渣及高温腐蚀11.2.1 炉膛水冷壁沾污、结渣 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理1)主要产生原因与特点(1)机械沉积。(2)黏结沉积物。(3)烧结性积灰。(4)熔渣层。2)炉膛水冷壁沾污、结渣对锅炉运行的影响(1)沾污和结渣会降低水冷壁的传热能力。(2)由于炉膛出口烟温升高，易使飞灰黏结在屏式和对流过热器上造成沾污和结渣。 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理(3)水冷壁沾污和结渣会加剧过
2、热器和再热器的吸热不均匀。(4)形成高温腐蚀。(5)影响锅炉的经济性。11.2.2 炉膛水冷壁的高温腐蚀1)产生的原因及特点(1)硫酸盐型腐蚀(2)硫化物型腐蚀(3)SO2、SO3的生成及腐蚀 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图11.1 切圆燃烧水冷壁高温区域(4)硫化氢气体腐蚀 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图11.2 硫酸盐型腐蚀过程 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理(5)HCl气体腐蚀2)影响炉膛高温腐蚀的因素(1)高参数、大容量带来的问题高壁温。高的壁面热负荷。单只燃烧器的功率增大。(2)煤质(3)炉内燃烧的风粉分离(4)切圆直径与贴壁风速 热能动力工程专业本
3、科系列教材电站锅炉原理图11.3 煤粉细度与炉内贴壁气氛的关系(5)炉内氧量及温度波动(6)炉管内部结垢导致壁温升高，腐蚀加快3)防止与减轻炉膛高温腐蚀的措施 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理(1)运行中主要参数控制(2)优化运行方式采用烟气再循环能降低炉内火焰温度及降低烟气中SO3的含量，降低高温腐蚀 作用。图11.4 不同过量空气对管壁腐蚀的影响1、2、315%过量空气；41%过量空气 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理合理配风和强化炉内湍流混合，壁免出现局部还原性气氛，以减少H2S和硫化物型腐蚀。在结渣腐蚀壁面附近喷空气保护。在燃料中加添加剂改变灰渣特性，防止结渣和腐蚀。采
4、用侧边风技术。一次风反切。合理配风及强化炉内气流混合扰动。保持良好的供粉。 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理加强水质的监督与控制。(3)提高水冷壁管抗腐蚀能力在易腐蚀区域采用高铬钢或奥氏体钢等抗腐蚀性能好的管材。应用氧乙炔粉末喷涂、线材火焰喷涂、电弧喷涂和等离子喷涂工艺，在水冷壁管表面喷涂耐腐蚀和耐磨损的合金材料。采用具有抗高温腐蚀能力的渗铝管。(4)对出现高温腐蚀的水冷壁及时更换，避免发生爆管事故。 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理11.3 过热器和再热器的沾污、结渣及高温腐蚀11.3.1 过热器和再热器的沾污、结渣原因11.3.2 过热器与再热器沾污及结渣的特点及影响11.
5、3.3 过热器与再热器的高温腐蚀及防止图11.5 管子表面烧结 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理11.4 锅炉尾部受热面的积灰、磨损和低温腐蚀11.4.1 尾部受热面积灰现象1)积灰产生原因与机理2)影响积灰的因素(1)烟气流速。(2)飞灰颗粒的大小。(3)管束的结构特性和布置方式。3)减轻积灰的措施 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图11.6 不同烟气流速下管表面松散积灰的形成(1)受热面管束采用合理的结构。(2)控制烟气流速。(3)定期吹灰。 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理11.4.2 尾部受热面飞灰磨损现象1)飞灰磨损产
6、生原因与机理2)影响磨损的因素图11.7 烟气冲刷管外时磨损最大的部位(a)正向冲击；(b)斜向冲击 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图11.8 受热面管子的飞灰磨损(a)烟气在管外横向冲刷；(b)烟气在管内纵向部刷1空气预热器管子；2上管板 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理(1)飞灰速度。(2)飞灰浓度。(3)飞灰特性。(4)飞灰的撞击率。(5)管束的结构特性。3)减轻飞灰磨损的措施(1)控制烟气流速。(2)改善省煤器结构。选用大直径管子。 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理横向节距与管径的比值s1/d越大，则管子的磨损越轻。顺列管束的磨损比错列管束轻。采用膜式省煤器、
7、鳍片管式或螺旋肋片管省煤器，可有效地减轻磨损。(3)加装防磨装置。 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图11.9 省煤器防磨装置(a)弯头部位加装防磨板；(b)弯头和护墙之间的防磨阻流板；(c)、(d)弯头和直段部位加装半圆形防磨板；(e)前几排管子正面焊圆钢条；(f)角钢防磨罩 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图11.10 空气预热器管子的防磨保护装置(a)磨损和防磨原理；(b)、(c)加装内部套管；(d)外部焊接短管1内套管；2耐火混凝土；3空气预热器管板；4焊接短管 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理省煤器的防磨装置。空气预热器的防磨装置。11.4.3 低温受热面低温
8、腐蚀现象1)低温腐蚀产生原因与机理2)低温腐蚀产生的危害 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理3)影响低温腐蚀速度及腐蚀大小的因素图11.11 烟气露点与烟气中硫酸蒸气含量的关系 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图11.12 腐蚀速度与金属温度的关系 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理4)防止和减轻尾部受热面低温腐蚀的措施(1)燃料脱硫。(2)低氧燃烧。(3)添加白云石或石灰石等添加剂。(4)提高空气预热器冷端金属壁温。采用暖风器。采用热风再循环。采用回转式空气预热器。空气预热器冷端采用耐腐蚀材料。 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图11.13 暖风器系统图11.14 热风循环系统(a)热风管道系统；(b)再循环热风系统1送风机；2再循环风管；3再循环风机使用热管式以及螺旋管式空气预热器也可达到提高管壁温度、减轻腐蚀的目的。
