20t_h焦炉煤气锅炉空预器低温腐蚀堵塞的改造.pdf

0引言 山西临汾某公司1台2 0t / h焦炉煤气发电锅炉, 自2 0 0 5年初投运以来, 空气预热器经常在2个月左右 就堵塞, 必须停炉进行清理, 至2 0 0 5 - 0 8, 已经清理了4 次, 并且此时发现空预器已经大面积腐蚀, 省煤器下部 也出现了麻点一样的腐蚀点。因此于2 0 0 5 - 0 8对此炉 进行了改造。 1改造前锅炉状况 1锅炉排烟温度低, 在 1 2 0℃左右 ,热 空 气 温 度 约 1 0 0℃。2空预器所用管子为 4 0 1 . 5, 内径很小, 容易造成 堵塞。3空预器为立式布置, 分二个流程, 上下两组, 结构 一样, 下组腐蚀, 空预器就必 须全部更换, 如图1所示。4尾部烟道下部有大量水, 空预器管子堵塞严重, 用高压水冲洗都比较困难。 2原因分析 焦炉煤气主要成份[ 1 ]体积分数 H25 0 6 0;O20 .4 0 .6;C H42 2 2 6;C m H n2 .2 2 .6;C O2 3;C O22 .2;N22 .2 4。 焦炉煤气中6 0 左右是H2, 煤气燃烧所生成的烟 气中水分含量所占比例达到了2 1 ,2 0t / h锅炉每小 时消耗燃料35 0 0N m 3 / h [ 2 ] ,所产水量约为3t / h ,在排烟 温度较低时, 水蒸汽不能很好地被烟气带走, 有相当一 部分被凝结成水,煤气中含有一定量的硫,生成的 H2S O3对金属部件的腐蚀极大尤其在浓度较小时对金 属腐蚀大。并且小焦化厂一般也没有化产部门, 这些 凝结液体又吸附烟气中的焦油、 灰尘等杂质, 造成受 热面的堵塞, 最后至锅炉停炉检修。这属于典型的低 温腐蚀, 但由于焦炉煤气的这种特殊性, 使得空预器 的腐蚀、 堵塞速度加快。 3改造项目 1增加热风再循环。由于热风温度本身不高, 鼓 风机余量不大,所以采取了较小的循环量,在增加 2 0 - 3 0 的热风再循环时, 能使进入空预器的冷风温 度 按2 0 ℃计算 能达到3 0 - 4 0 ℃, 虽然温升不高, 但在 冬季能起到较好的效果。 2提高排烟温度。原排烟温度较低, 为1 2 0 ℃, 提 高为1 5 5 ℃, 虽然锅炉效率降低了, 但能有效的提高管 壁温度, 减缓低温腐蚀, 综合考虑对锅炉是有利的。 3空预器设计更改。原空预器面积较多分为三 组, 现分成上、 下二级布置, 中间留检修空间。原来接 口位置不动,热风道及鼓风机接口就不需要做变动。 如图2所示 这样既减少 了空预器面积, 提高了排 烟温度, 又方便了下级更 换, 锅炉的整体又不做大 的变化, 施工方便。 另外 1上级采用卧式布置 用4 0 1 . 5的管子, 面积 2 0 t / h 焦炉煤气锅炉空预器 低温腐蚀堵塞的改造 李同庆 太原锅炉集团有限公司技术中心, 山西太原0 3 0 0 2 1 【 摘要】 对于小容量焦炉煤气锅炉空预器常出现低温腐蚀堵塞状况, 提出改造方案, 其主要措施是通过对空预器 的合理布置提高空预器管壁温度达到1 0 2℃, 从而大大减轻空预器的低温腐蚀堵塞现象。 【 关键词】 煤气锅炉; 空预器; 腐蚀和堵塞 【 中图分类号】T K 2 2 9 . 8【 文献标识码】A【 文章编号】1 0 0 3 - 7 7 3 X2 0 0 80 2 - 0 0 9 4 - 0 2 I n n o v a t i o no f P r e h e a t e r L o wT e mp e r a t u r e C o r r o s i o nB l o c k a g e f o r 2 0t / hC o k e - o v e nG a s B o i l e r L I T o n g - q i n g T e c h n i c a l C e n t e r o f T a i y u a nB o i l e r G r o u pC o . , L t d . T a i y u a n0 3 0 0 2 1 , S h a n x i , C h i n a 〔A b s t r a c t〕P r e h e a t e r L o wt e m p e r a t u r e c o r r o s i o nb l o c k a g e f o r s m a l l c a p a c i t y c o k e - o v e ng a s b o i l e r i s o f t e na p p e a r e d , t h i s p a p e r p u t s f o r w a r dt h e i n n o v a t i v e p l a n . B y r e a s o n a b l y a r r a n g i n g p r e h e a t e r , t h e p i p e w a l l t e m p e r a t u r e i s h e i g h t e n e dt o 1 0 2 ℃, w h i c hg r e a t l y r e d u c e s l o w t e m p e r a t u r e c o r r o s i o nb l o c k a g e f o r p r e h e a t e r 〔K e yw o r d s〕G a s b o i l e r;P r e h e a t e r;C o r r o s i o nb l o c k a g e 第2 4卷第2期总第1 0 1期机 械 管 理 开 发2 0 0 8年4月 V o l . 2 4 N o . 2 S U MN o . 1 0 1 M E C H A N I C A L M A N A G E M E N T A N D D E V E L O P M E N TA p r . 2 0 0 8 图1空预器布置示意图 图2结构更改后的空预器 作者简介 李同庆 1 9 7 6 - ,男,山西省高平市人, 助理工程师,2 0 0 1年太原理工大学热能系毕业, 从事燃气锅炉的设计与研究。 收稿日期2 0 0 7 - 1 2 - 2 8 下转第9 6页 9 4 第2 4卷第2期总第1 0 1期机 械 管 理 开 发2 0 0 8年4月第2 4卷第2期总第1 0 1期机 械 管 理 开 发2 0 0 8年4月第2 4卷第2期总第1 0 1期机 械 管 理 开 发2 0 0 8年4月第2 4卷第2期总第1 0 1期机 械 管 理 开 发2 0 0 8年4月第2 4卷第2期总第1 0 1期机 械 管 理 开 发2 0 0 8年4月第2 4卷第2期总第1 0 1期机 械 管 理 开 发2 0 0 8年4月第2 4卷第2期总第1 0 1期机 械 管 理 开 发2 0 0 8年4月第2 4卷第2期总第1 0 1期机 械 管 理 开 发2 0 0 8年4月第2 4卷第2期总第1 0 1期机 械 管 理 开 发2 0 0 8年4月第2 4卷第2期总第1 0 1期机 械 管 理 开 发2 0 0 8年4月第2 4卷第2期总第1 0 1期机 械 管 理 开 发2 0 0 8年4月第2 4卷第2期总第1 0 1期机 械 管 理 开 发2 0 0 8年4月第2 4卷第2期总第1 0 1期机 械 管 理 开 发2 0 0 8年4月 的数值。 例如汽车轮毂的光整加工中, 需要设计行星轮 系装置, 选用速比y 0,x 1。这时, 既公转N又自转n 的工件盘面相对于磨料的合成线速度 若用图3表达 可有匀化趋向, 适应轮毂光整加工要求; 并且, 只需一 个动力源驱动箱体转速N, 就可获得行星转速n, 构造 亦较简单。 图4中的内齿轮A和外齿轮B的行星轮系尺寸 较大, 在于转速n 0与n的轴心距较大所致; 如果齿轮 A与B的轴心距较小时, 用有内齿轮的行星轮系也可 紧凑; 如果因内齿轮不转而使结构简化, 有时也会选用 这种方案。 所以, 选择设计方案时, 是否需用内齿轮, 应 依具体条件具体分析。 图5示出x n ′ ∶ n ′ 0 ,y n ∶ N ,z n0∶ N 的速比 关联图, 它是基于相关转速的如下公式 n - N n 0- N n ′ n ′ 0 x y - 1 z - 1. 若按n 0 0 即z 0 验算时, 可有x - 1 , y 2;x 0 , y 1;x 1 , y 0;x 2 , y - 1。这与图2所示结果相同。图 5实质表明 行星轮系机构中n 0、 n、N三者转速的关联 状况,可供设计工作者参考应用。例如n 0 0,x 4 0 / 3 8 3 8 / 4 1 4 0 / 4 1,z n 0/ N 0 ,y x z - 1 1 1 - 4 0 / 4 1 1 / 4 1 n / N。 其中 两内齿轮4 0与4 1同轴心, 行星齿轮3 8与两内齿轮啮合传动。请问 你能在图5 中找出这个行星轮系减速器的应有坐标点吗 参考文献 [ 1 ]十院校联合编写小组.金属切削机床设计[ M ] .太原 太原工 学院出版社,1 9 7 73 5 - 1 4 0 . 可以布置的多一点,通过计算使该组的出口烟气温度 约为1 8 0℃左右,相应的烟气出口处管壁温度为 1 2 8 ℃, 这样上级空预器基本阻止了低温腐蚀。2下 级采用立式布置 用*6 0 2的管子, 并且空气侧流速 应尽可能低一些, 在5m / s左右, 而烟气侧尽可能高一 些, 在1 3m / s左右, 这样布置也是为了尽最大可能使 烟气侧换热系数, 以提高管壁温度, 采用较粗的管子是 为了除垢方便, 污垢也不容易聚集, 用卧式布置时, 焦 油等物质难以去除,因此采用立式布置。排烟温度在 1 5 5℃时, 烟气出口处管壁温度能达到1 0 2℃。而原锅 炉计算的管壁温度仅为6 2℃。 4改造效果 该锅炉在2 0 0 5 - 1 0改造投运以来, 至今约2年的 时间, 空预器没有明显的腐蚀现象, 其间堵塞情况已大 为改善, 在锅炉每年检修时, 只要注意清理, 基本不会 出现堵塞。 5结束语 前几年由于焦化项目的大量上马,焦炉煤气锅炉 的数量也翻了几倍,仅山西临汾地区就有上百台的煤 气锅炉, 但由于大部分蒸发量低≤2 0t / h , 没有引起 大家足够的重视, 逐渐暴露出的一些问题是 尾部受热 面的腐蚀与堵塞,空气预热器经常在2个月以内就堵 塞, 必须停炉进行清理,5 - 1 0个月需更换, 如不及时更 换, 省煤器也随之腐蚀。更换空预器所需时间在1 0天 左右, 为用户的生产和经济造成一定影响和损失, 而全 国数量庞大的燃气锅炉,所造成的社会总资产的损失 也是巨大的。因此对这些锅炉的尾部受热面进行必要 的改造是有现实意义的。 参考文献 [ 1 ]林宗虎, 张永照.锅炉手册[ M ] .北京 机械工业出版社,1 9 8 9 . [ 2 ]金维强.大型锅炉运行[ M ] .北京 中国电力出版社,1 9 9 8 . 上接第9 4页 图5行星轮系机构的速比关联图 ab 9 6