燃煤锅炉尾部设备低温腐蚀问题分析及防治

李 叡

（山西西山热电有限责任公司 山西太原 030001）

引言

因煤炭中含硫，燃烧过程中，会产生SO2，其中，有一部分转化成SO3。而烟气中含水蒸气，与SO3结合之后，生成H2SO4蒸汽。一些锅炉内含脱硝装置，运行状态下，出现些微NH3逃逸问题，与烟气内SO3作用之后，生成NH3HSO4。该物质经尾部设备，一旦元件壁面温度比酸露点低，上述两类蒸汽均会发生结露情况，使元件表层粘附飞灰，堵塞尾部设备，并对各元件造成腐蚀。分别把脱硝装置、空气预热器、静电除尘器等设置在燃煤锅炉尾端烟道内。无论锅炉处于启动状态，还是低负荷工况，设备上都会有积灰、腐蚀、低温结露、二次燃烧等不良问题，对机组产生不良干扰，使之无法正常运行。

1 燃煤锅炉尾部设备低温腐蚀问题分析

1.1 空气预热器腐蚀堵灰

在运行负荷、外部温度低时，启动锅炉，使之处于运行状态。此刻，若空气预热器冷端换热元件表层温度比壁面酸露点低，会发生硫酸凝结情况，对烟气内飞灰形成粘积，引发低温腐蚀、积温情况。倘若空预器金属腐蚀、堵灰等都比较严重，很容易堵塞烟气通道，增加阻力。如果一二次风与烟气之间具备非常大的压差，冷空气从风侧泄漏至烟侧，导致烟温度过低，低温腐蚀、堵灰加剧。锅炉处于常规运行状态下时，沉积可燃物发生二次燃烧，对换热元件产生损坏，甚至把空预器烧毁，使经济损失增加。

1.2 静电除尘器腐蚀粘灰

无论启动状态下的锅炉，还是低负荷运行时的锅炉，硫酸结露情况多发生在静电除尘器表面温度比壁面酸露点温度低时，造成低温腐蚀、粘灰等不良问题。通常情况下，为保证锅炉运行稳定，投油助燃方式应用普遍。该工况下，凝结的硫酸会和烟气内可燃油污、煤灰等粘附在一起，导致设备腐蚀粘灰问题加剧，难以正常运行，安全性无法保证。

1.3 石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统腐蚀

在烟道尾部设置有石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统，这个位置低温腐蚀问题非常严重。究其原因，烟的温度过低，工作环境非常恶劣。以往，电厂会发挥烟气换热系统优势，对吸收塔烟道、烟囱腐蚀问题加以控制，使烟气抬升高度增加，把烟囱周边污染物排放浓度降到最低。然而，回转式烟气换热系统，常因腐蚀、堵灰等不良问题，干扰湿法石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统运行。目前，很多电厂已不再使用。常规情况下，脱硫吸收塔在50℃环境下工作，当烟气尚未进入脱硫装置时，温度在110-170℃之间，相对比较高，需要喷水降温，很容易增加排烟量，导致净烟气温湿度不平衡，温度低，湿度大，腐蚀烟囱、脱硫设备等[1]。故障状态下的静电除尘器，烟气内粉尘、油污含量大，一旦进入石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统，难免污染浆液、脱硫系统设备等，导致脱硫效率无法保障，系统运行过程不安全等，甚至会使主机无法正常运行，损失增加。

2 燃煤锅炉尾部设备低温腐蚀问题防治

依据燃煤锅炉尾部设备低温腐蚀问题，分别对弹性回热技术、广义回热技术、排烟热能回收技术等进行灵活应用，对燃煤锅炉结构、尾部设备等加以优化，有效规避低温腐蚀问题，保证燃煤锅炉尾部设备完好，始终保持正常工作状态，且工艺、性能不会受影响。

2.1 灵活运用弹性回热技术

弹性回热技术能够使低负荷下脱硝系统退出运行这一问题得到有效解决。该过程中，以附加给水加热器为载体，发挥新增汽轮机优势，进行抽汽加热给水操作，确保省煤器入口温度达标。假使在低负荷状态下，进入脱硝系统的烟气温度在320℃以上，能够对脱硝系统低温腐蚀、粘灰等不良问题进行有效规避，始终保证运行正常。优选该工艺应用到发电厂各机组中，能够彻底脱硝，提升机组环保性能，从根本上把下游设备积灰、低温腐蚀等不良问题解决掉。

2.2 优选广义回热技术

一些空预器在冬季或低负荷状态下运行，发生低温腐蚀问题，将广义回热技术应用到发电厂各机组上，发挥已做过功的汽轮机作用，完成抽汽工作，对空预器进风作加热处理。该技术与以往暖风器存在差别，仅适合在低温状态使用，并与机组运行同步。采用专业方法，使冷端换热元件壁面平均温度增加，并且比壁面酸露点温度高，以此杜绝硫酸腐蚀区。这种方式，使空预器运行过程更加安全，汽轮机排汽时，也无太多损失。

2.3 利用排烟热能回收技术

石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统腐蚀严重，需要依据工程实况，在脱硫塔位置加装烟水换热器，其属于新型排烟热能回收装置。发挥该设备优势，回收锅炉排烟余热、引风机、增压风机对烟气做功，引发的烟气温度升高问题，使之回到热力系统中，对汽轮机抽汽加热凝结水进行替代，降低烟气温度，以免其过高。该系统优势在于不仅能够对烟囱排烟量进行有效控制，而且能够降低烟气内部水蒸气含量，使脱硫设备、烟囱低温腐蚀问题得到有效缓解和解决，优越性强，技术效果非常好。

结语

综上所述，火电厂中涉及到各类复杂设备，操作难度大，稍有不慎，便会引发安全问题。其中，燃煤锅炉经过长期使用之后，尾部受热面发生低温腐蚀问题。诸如，空气预热器腐蚀堵灰、静电除尘器腐蚀粘灰、石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统腐蚀等。操作人员要明确燃煤锅炉尾部受热面低温腐蚀原因，采用专业、有效的处理方法，加以解决，使该设备始终处于良好工作状态。