小型燃?xì)忮仩t煙氣節(jié)能器防腐措施

王稷超 馬超 韓喆(廊坊泛華石化設(shè)備有限公司， 河北 廊坊 065000)

小型燃?xì)忮仩t煙氣節(jié)能器防腐措施

王稷超 馬超 韓喆(廊坊泛華石化設(shè)備有限公司， 河北 廊坊 065000)

小型燃?xì)忮仩t是國民生產(chǎn)中不可缺少的動力設(shè)備,它在提供了動力的同時,也消耗了大量能源,因此做好燃?xì)忮仩t的節(jié)能工作顯得非常重要。目前常用的措施是在燃?xì)忮仩t尾部安裝煙氣節(jié)能器，但是節(jié)能器中產(chǎn)生的冷凝水易使其產(chǎn)生腐蝕。通過分析鍋爐燃?xì)夤?jié)能器腐蝕的原因，提出了四種防腐措施。

燃?xì)忮仩t；節(jié)能器；冷凝水；防腐；換熱管；涂料

隨著天然氣開采量的增大以及能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，我國的燃?xì)忮仩t的數(shù)量逐年增大，但是燃?xì)忮仩t耗能量較大。減少燃?xì)忮仩t的熱損失，提高燃?xì)獾睦寐?，回收排煙余熱，降低排煙的溫度是提高燃?xì)忮仩t熱效率的重要措施之一[1]。近年來，許多企事業(yè)單位、學(xué)校等單位在沒有改變鍋爐原有運(yùn)行方式的情況下，在燃?xì)忮仩t上加裝了余熱回收技術(shù)裝置——節(jié)能器，在改造過程中沒有涉及和觸動燃?xì)忮仩t本體、受壓元件以及電氣控制系統(tǒng)，整個改造過程施工周期短、見效較快、投資回收期短。燃?xì)忮仩t節(jié)能器采用的新型管換熱技術(shù)具有優(yōu)良導(dǎo)熱等溫性、熱響應(yīng)性，結(jié)構(gòu)簡單、體積小重量輕，維護(hù)較方便。本文首先介紹了小型燃?xì)忮仩t燃?xì)夤?jié)能器的腐蝕機(jī)理，作者根據(jù)其工作經(jīng)驗(yàn)，并通過文獻(xiàn)調(diào)研，提出了小型燃?xì)忮仩t煙氣節(jié)能器防腐措施。

1 鍋爐燃?xì)夤?jié)能器的腐蝕機(jī)理

國內(nèi)常用的燃?xì)忮仩t選用的品牌燃燒器，過量空氣系數(shù)在1.05～1.1之間。燃?xì)忮仩t排煙熱損失的決定因素為排煙溫度，燃?xì)忮仩t的排煙熱損失為鍋爐總熱損失的主要部分。因此減少燃?xì)忮仩t的熱損失，提高燃?xì)獾睦寐?，回收排煙余熱，降低排煙的溫度是提高燃?xì)忮仩t熱效率的重要措施，當(dāng)燃?xì)馀艧煖囟鹊陀跓煔饴饵c(diǎn)后易產(chǎn)生冷凝水。煙氣中的硫氧化物和氫氧化物等溶于冷凝水中呈現(xiàn)酸性。相對濕度和露點(diǎn)。濕度指的是煙氣中水蒸氣含量的多少，水蒸氣含量越高，濕度就越大；絕對濕度指的是煙氣中水蒸氣的密度，基于煙氣中水蒸氣密度的測量方式困難，常用煙氣中水蒸氣的壓強(qiáng)來表示絕對濕度；相對濕度是指在某一溫度下，煙氣的絕對濕度與該溫度下水蒸氣飽和氣壓的比值。露點(diǎn)指的是煙氣中未飽和水汽轉(zhuǎn)換成飽和水蒸氣的濕度。節(jié)能器中產(chǎn)生的冷凝水即是在露點(diǎn)以下產(chǎn)生的[2-3]。

燃?xì)忮仩t中煙氣中的水蒸氣的含量遠(yuǎn)高于空氣中的含量，蒸汽露點(diǎn)的范圍在30℃至60℃之間。當(dāng)燃?xì)庵械乃痔貏e大時，在節(jié)能器上更容易產(chǎn)生冷凝水，城市燃?xì)庵幸嗪泻螂s質(zhì)，城市燃?xì)庵泻械牧驎谷細(xì)饴饵c(diǎn)溫度升高，溫度繼續(xù)升高后易發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象，產(chǎn)生的冷凝水會順著水平或者豎直煙道回流，在最低處存積，使得燃?xì)忮仩t煙氣節(jié)能器發(fā)生腐蝕。

冷凝水中如果含有含硫雜質(zhì)能夠加速節(jié)能器的腐蝕。鍋爐所用燃?xì)庵谐０殡S有硫化氫雜質(zhì),燃燒以后產(chǎn)生的煙氣中含有二氧化硫,生成的二氧化硫在高溫條件下易氧化為三氧化硫, 生成的三氧化硫產(chǎn)物可與煙氣中的水蒸汽結(jié)合成為含有硫酸的冷凝水,含有硫酸的冷凝水能使冷凝水以液體形式凝結(jié)在燃?xì)忮仩t節(jié)能器的表面, 當(dāng)冷凝水中的硫酸濃度增加至一定濃度后可加快冷凝器表面的腐蝕速度。此外其他的雜質(zhì)離子也對燃?xì)忮仩t中節(jié)能器的腐蝕產(chǎn)生重要影響。嚴(yán)重的情況下會引起穿孔，造成事故。

2 小型燃?xì)忮仩t煙氣節(jié)能器防腐措施

通過對燃?xì)忮仩t煙氣節(jié)能器中冷凝水的產(chǎn)生機(jī)理以及腐蝕原因的分析，作者基于多年工作經(jīng)驗(yàn)，并通過文獻(xiàn)調(diào)研，提出了以下幾條燃?xì)忮仩t節(jié)能器的防腐措施：

(1)利用節(jié)能器設(shè)置合理的排煙溫度，使得吸熱壁面溫度處在較高的水平，避免冷凝水的大量產(chǎn)生，防止或者減緩腐蝕；

(2)對燃?xì)庵械暮虺煞诌M(jìn)行前期的處理，防止冷凝水中硫酸濃度過高，加速腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生；

(3)更換換熱管的材質(zhì)。目前常用的換熱器主要是金屬換熱器,包括金屬銅、不銹鋼、金屬鋁等，這些金屬換熱器材質(zhì)導(dǎo)熱性能較高，主要適應(yīng)于低溫余熱回收，但是耐腐蝕性較差，如不銹鋼換熱器材質(zhì)易在含有氯離子的冷凝水中發(fā)生腐蝕。為了防止腐蝕，可以換用耐高溫、耐腐蝕的陶瓷和塑料換熱器，實(shí)現(xiàn)燃?xì)忮仩t煙氣冷凝水對節(jié)能器的腐蝕。

(4)管外壁表面防腐處理。由于價格、強(qiáng)度及加工性能等制約因素，不可能更換換熱管材質(zhì)，即使更換了換熱管材質(zhì)，在腐蝕環(huán)境非常惡劣的情況下，也需對管外壁進(jìn)行涂覆防蝕層，進(jìn)行表面防腐處理，主要采取的方法有二次鈍化、電鍍、化學(xué)鍍、聚合物涂層、CVD和擴(kuò)散涂層、加入合金成分等，但是聚合物涂層極易老化且熱阻大；CVD和擴(kuò)散層的成本太高，無法進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)；加入合金成分抑制冷凝液中的腐蝕成為較為困難；與化學(xué)鍍相比，電鍍在耐腐蝕性能方面差距較大。從防腐效果及經(jīng)濟(jì)性方面綜合考慮，最適宜的方法就是化學(xué)鍍方法。

3 結(jié)語

本文通過對小型燃?xì)忮仩t煙氣節(jié)能器中冷凝水產(chǎn)生原因及成分分析，研究了燃?xì)忮仩t煙氣節(jié)能器的腐蝕機(jī)理，結(jié)合作者工作經(jīng)驗(yàn)和文獻(xiàn)調(diào)研，提出了四種有針對性的防腐措施：一是利用節(jié)能器設(shè)置合理的排煙溫度；二是對燃?xì)庵械暮虻人嵝猿煞诌M(jìn)行前期的處理；三是換熱管材質(zhì)的更換；四是對管外壁采取涂敷防腐涂料等防腐措施。

[1]劉武標(biāo),陳鵬飛.燃?xì)忮仩t尾部煙氣余熱回收冷凝型節(jié)能器的實(shí)驗(yàn)研究[J].工業(yè)鍋爐，2007，(4):1-3.

[2]孫金棟，賈力，陳鐵兵.煙氣冷凝的環(huán)保分析[J].北京建筑工程學(xué)院學(xué)報，2000，16(9)：6-11.

[3]李惠君，王樹眾，張斌，等.冷凝式燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收可行性經(jīng)濟(jì)分析[J].工業(yè)鍋爐，2003，78(2)：1-4.