临沂市超能铸造有限公司

2低温省煤器的材料选择

由于低温省煤器的进水和出水温度都比较 低,因此可确定低温省煤器是出于酸腐蚀的条件 下长期工作，为了提高低温省煤器的使用寿命,选

用耐腐蚀材料是抗低温腐蚀的常用方法。

常用的抗腐蚀材料分为金属材料和非金属 材料。

2.1非金属材料

玻璃管虽防腐性能好但易碎，不是理想材料。 搪瓷管是较理想的抗腐蚀材料,但搪瓷管难 加工,只能做成光管的型式，难以翅片化。

氟塑料材质可有效解决烟气腐蚀问题，对烟 气组分、壁温、酸露点无特殊要求，可以超低温运 行，使用寿命长达15a。但材料依赖进口，价格昂 贵,且换热效率低、面积较大，布置要求高。

2.2金属材料

目前国内的低温省煤器设计,多选用ND钢。 ND钢,耐酸腐蚀效果优良，可减缓腐蚀速度,延长设 #^絲’与其它耐腐蚀钢相比黯一定优势。

ND钢与其它钢种的腐蚀速率对比见表1。

表1 ND钢与其它钢种的腐蚀速率对比

钢种 ND A3 Cast (日本） CRIA (曰本） AISI Sten

腐蚀速率  7.3 103.5 63.0 13.4 21.7 27.1

(rag/cm2 • h)  倍数 1 14.11 8.63 1.84 2.97 3.75

省煤器低温侧选用ND钢，高温侧选用碳钢。

3低温省煤器的配置方案

3.1低温省煤器布置方案

低温省煤器的布置方式根据其在烟气系统中

的位置可分为除尘器前布置，吸风机前布置,吸风 机后布置和除尘器前后二级布置等方式。根据本 工程特点，吸风机前布置困难,故不考虑该布置 方案。

(1)方案一:除尘器前布置方式

除尘器人口的烟气经低温省煤器后温度降 低，烟气的体积流量也相应减少,可以减少除尘器 的除尘面积,减少除尘器的占地面积和用材。根 据相关研究,飞灰的比电阻随温度的降低而降低, 除尘器的除尘效率随之增高。但是烟气温度的降 低增加了电除尘器的低温防腐的难度，同时增加 了除尘器内堵灰的可能性。

(2)方案二:吸风机后布置方式

烟气经过除尘器后，烟气中的碱性颗粒几乎 被除尘器捕捉。低温省煤器处于低尘区工作,对 换热器来说基本不存在磨损和堵灰的问题，因此 换热器内可以使用翅片管式或板式以提高传热 系数。

(3)方案三:除尘器前后二级布置方式

分别在除尘器前和吸风机后分别布置低温省 煤器。兼有前两种布置方式的优势,缺点是布置 困难，系统复杂，造价高。

3.2系统配置

除尘器前布置和吸风机后布置’均为一级布 置，系统流程相似。一级布置系统流程如图1 所示。

汽轮机低压缸

图1 —级布置系统流程图

汽轮机低压缸

图2 二级布置系统流程图

3.3换热介质温度的选取 3.3.1烟气温度的选取

烟气温降的选择主要考虑烟气的酸露点腐 蚀，而影响露点腐蚀的因素很多，按照影响程度, 可以认为，影响露点腐蚀速率最大的几个因素是 燃料、转化率、酸沉积率、温度、材料。关于露点低 温腐蚀，国外研究比较早,通过学习和了解国外在 露点腐蚀研究领域的已有成果和最新进展，我们 至少可以得出以下几个结论：

(1)试验表明：金属的腐蚀与换热面的金属 壁面温度有关。

(2)露点低温腐蚀速率受控于腐蚀性元素的 氧化转化率。

(3)腐蚀速率受控于酸冷凝沉积率，而不是 酸和金属的反应速率。

在锅炉受热面中，沿烟气流程壁温逐渐降低, 当受热面壁温降到酸露点,硫酸开始凝结,引起腐 蚀。开始时由于酸浓度很高，处于85% -95%, 凝结酸量不多,因此腐蚀速度较低。随壁温降低， 凝结酸量增加,因而腐蚀速度增加，腐蚀速度达到 最大值点之后，随壁温进一步降低,酸浓度变低, 达到60% ~70%;腐蚀速度亦下降,在此浓度下

达到腐蚀最轻点。之后，当金属壁温再继续下降, 由于酸液浓度接近20% ~40%，同时凝结量更 多，因此腐蚀速度又上升。在低温腐蚀的情况下， 金属有两个严重腐蚀区,两个安全区。

由于本工程烟气酸露点的计算温度在 94.5 SC左右。一般来说,只要保证低温受热面金 属壁温高出烟气酸露点温度10弋左右，就能避免 产生低温腐蚀，烟气冷却器换热面也能避免出现 粘性积灰，这需要被冷却后的烟气温度高于酸露 点，如此很难做到对烟气的余热进行经济有效的 利用。

随着近几年耐硫酸露点腐蚀钢的国产化研究 及成功应用,在烟气冷却器的设计中采用“有限 腐蚀”的思路，允许被冷却后的烟气温度及烟气 冷却器的冷端换热管壁面温度处在酸露点以下， 通过传热管壁温的控制来保证换热面的腐蚀处于 腐蚀速率低的区域。例如,根据苏联1973年版锅 炉机组热力计算标准,低温省煤器金属壁温置于 小于105 t，但高出烟气中水蒸汽露点温度25 ^ 区间，则金属的腐蚀速度€0.2 mm/a。

考虑低低温除尘技术尚不成熟，国内无运行 业绩,吸风机低温防腐目前仍未解决,除尘器前低 温省煤器出口温度选择酸露点以上。
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