鍋爐尾部煙道是指設定在鍋爐尾部用來排煙的煙道。鍋爐尾部煙道的漏風通常來自兩部分：一部分是由於煙道處於負壓狀態，從煙道的外包牆密封不嚴密處漏入；另外一部分則是通過空氣預熱器管或煙風系統的隔板不嚴密處漏入。鍋爐尾部煙道漏風對鍋爐運行的經濟性和下游脫硫設備的運行安全造成影響。鍋爐尾部煙道漏風治理必須針對不同的漏風部位及引起漏風的不同原因採取相應的對策。
基本介紹
- 中文名：鍋爐尾部煙道
- 外文名：Boiler tail flue
- 學科：電力工程
- 領域：工程技術
- 範圍：能源
- 釋義：設定在鍋爐尾部用來排煙的煙道
簡介,尾部煙道漏風原因分析,尾部煙道漏風防治對策,總結,
簡介
鍋爐尾部煙道的漏風通常來自兩部分：一部分是由於煙道處於負壓狀態，從煙道的外包牆密封不嚴密處漏入；另外一部分則是通過空氣預熱器管或煙風系統的隔板不嚴密處漏入。
鍋爐尾部煙道漏風對鍋爐運行的經濟性和下游脫硫設備的運行安全造成影響。從空預器漏入的漏風會造成鍋爐燃燒的送風不足，未完全燃燒損失增大，在大負荷工況下甚至制約鍋爐出力，影響鍋爐接帶大負荷； 不管是從外部漏入的空氣還是來自送風機的漏風都會降低煙氣的溫度，使尾部受熱面換熱減少，導致熱損失增大；造成送、引風機和脫硫增壓風機單耗增大；漏風還會使排煙溫度降低，加劇低溫預熱器和下游設備的低溫腐蝕。
尾部煙道漏風原因分析
1. 外包牆密封處出現縫隙
鍋爐由於運行時間長，鍋爐尾部煙道外包牆中部分用來密封的耐火塑膠長期受煙氣沖刷而脫落；外包牆中有2塊相接的鋼板由於熱變形而發生錯位，導致鋼板之間產生縫隙，填充的耐火塑膠已脫落，包牆外的空氣通過這些縫隙漏入處於負壓狀態的煙道內。
2.空氣預熱器腐蝕
發生在空預器上的腐蝕主要是低溫腐蝕，在漏風檢查中發現發生腐蝕的部分基本上都在低溫空預器的冷段，而且是在煙道緊鄰外包牆1m的範圍內，緊鄰前後牆和側牆1m內，斜虛線覆蓋的部分即是發生漏風的部位。
從腐蝕的部位來看，低溫空預器冷段是尾部煙道受熱面中溫度最低的部分，而發生泄漏的區域基本上為低溫空預器中緊靠外包牆的部分，在額定負荷工況下，該處的溫度一般為130～140℃，在低負荷工況下則在120～130℃。由於散熱影響，緊鄰外包牆部分的空預器管溫度相對更低，因此最容易發生低溫腐蝕。
3.煙風系統隔板密封不嚴
煙氣側和風側之間一般由鋼板分隔，鋼板和承重梁之間通過焊接固定，而管箱之間因考慮膨脹問題不能通過焊接密封，而採取在中間填料、靠上方管箱重量壓實的方法進行密封。在鍋爐啟停以及升降負荷過程中，由於鋼樑和鋼板的膨脹不一，長時間運行後，焊縫開裂導致部分焊縫出現漏風。壓實的填料在長期運行後由於沖刷和霉變等原因而剝落，出現縫隙，導致漏風。
4.SNCR 與SCR 運行中硫酸氫氨對空預器管的腐蝕
在SNCR 脫硝過程中，由於煙氣中的NH3分布不均勻，且NH3不可能與氮氧化物完全反應，因而不可避免地會有逃逸NH3的存在。煙氣在通過SCR 系統中的催化劑時，將進一步強化SO2到SO3的轉化，形成更多的SO3。在200～290℃的溫度範圍內，SO3會與煙氣中的NH3發生反應形成硫酸氫氨。 其反應式如下：
NH3+SO3+H2O→NH4HSO4
硫酸氫氨易被飛灰吸附，與煙氣中的飛灰粒子相結合，附著於空預器傳熱管表面形成融鹽狀的積灰，造成空預器腐蝕。
5.鍋爐超負荷運行導致沖刷減薄
鍋爐原設計額定出力為410 t/h，後經增容改造至450 t/h。冬季高負荷時，鍋爐長期在440~450 t/h 工況下運行，超負荷工況必然要求更多的給煤量和送風量，產生更多的飛灰和煙氣，煙氣流速增大，而管壁的磨損量與煙氣流速的三次方成正比。因此，飛灰增加和煙氣流速增大均導致空預器管壁磨損減薄加劇。
尾部煙道漏風防治對策
鍋爐尾部煙道漏風治理必須針對不同的漏風部位及引起漏風的不同原因採取相應的對策。
（1）對於外包牆耐火塑膠由於沖刷剝落造成的漏風，可用耐火塑膠重新封堵，由於此處的脫落一般是長期沖刷所致，填補一次可保持幾年內不再漏，此方法簡單而且效果良好。對於因鋼板變形產生的縫隙亦可以採用此法封堵。對於非焊接密封處產生的漏點，可以採取擠壓填充石棉布的辦法進行密封，對焊縫開裂處則進行補焊即可。
（2）對於低溫腐蝕造成的空預器漏風，可以在滿足煤種特性對燃燒溫度要求的前提下，通過適當降低一次風及二次風溫的辦法減少預熱器換熱量，從而保證煙溫在露點溫度以上。對於低溫空預器外包牆散熱嚴重的問題，可以通過加厚保溫層的辦法解決。進入冬季後，應根據入口風溫提前投入暖風機運行，確保空預器入口風溫不低於15℃。在投入SNCR運行時，應合理控制尿素溶液的濃度，通過不同噴槍的投運組合，最佳化運行方式，儘量減少尿素溶液噴入量，從而降低煙氣的濕度，提高露點溫度。
（3）儘量減少或避免鍋爐長期在低負荷或超負荷工況下運行，以避免低負荷工況下排煙溫度低於露點溫度而造成腐蝕，超負荷工況下因飛灰和煙氣流速增大而導致空預器管壁磨損減薄。
（4）在鍋爐運行過程中，儘量降低過剩空氣量，減少煙氣中的過剩氧，以減少SO3的生成量，相應地也可以降低煙氣露點溫度，從而減少低溫受熱面腐蝕的可能性。一般情況下，燃燒室過剩空氣係數的臨界值約為1.05，低於該值對減少低溫腐蝕有顯著作用。
（5）加強對空預器的吹灰，既可減少由於NH4HSO4附著在空預器管表面引起腐蝕，也可減少煙氣阻力，減輕煙氣對空預器管的磨損減薄。
總結
鍋爐尾部煙道漏風有空氣側漏入和送風側漏入2種情況，漏風的原因比較多，造成空預器管低溫腐蝕的原因除跟包牆保溫以及運行工況等有很大的關係外，SNCR與SCR運行產生的NH3HSO4也有一定的影響，而長時間超負荷運行條件下，飛灰以及煙氣流速增加導致管壁減薄也加劇了空預器的漏風。尾部煙道的漏風防治不但要對存在的漏點進行封堵，還應該通過調整運行方式、合理安排運行工況等辦法，避免空預器在過低的溫度條件下運行，防止發生低溫腐蝕和空預器管的磨損減薄。
