?? 摘要：針對省煤器結構特點以及布置方式，著重分析了磨損、腐蝕以及振動等因素引起省煤器超溫爆管的內在機理。并且根據(jù)磨損、腐蝕、振動的機理提出了一些解決省煤器超溫爆管的具有實用價值和借鑒意義的措施。

?? 關鍵詞：電站鍋爐；省煤器；超溫爆管；解決措施

1?? 省煤器超溫爆管機理分析

?? 省煤器超溫爆管的原因非常復雜，主要由磨損、腐蝕以及振動引起。以下主要就這三方面探討省煤器超溫爆管的機理。

1.1 磨損

由磨損導致的爆管中，飛灰磨損是主要原因，影響的因素包括飛灰濃度、煙氣流速、飛灰的磨損性能等方面；另外，省煤器的結構也會磨損。

1.1.1? 飛灰濃度

飛灰濃度大，表明煙氣中含灰量多，灰粒撞擊受熱面的次數(shù)增多，引起磨損加劇。我國煤種的多樣性和電廠用煤的不確定性，使當前許多電廠的燃煤含灰量大天設計值。有的燃料灰分高達40。煤質變差，灰分增加，燃煤量也增加，造成煙氣中飛灰濃度劇增，增加了省煤器的磨損。

1.1.2煙氣流速

煙氣流速是影響受熱面磨損的最主要因素。一些研究表明，磨損量與煙氣流速的2.3次次方成正比。煙氣流速越高，則省煤器的磨損越嚴重。磨損量甚至能與煙氣速度成n（n＞3）次方關系。原因可以解釋為：沖蝕磨損源于灰粒具有動能，顆粒動能與其速度的平方成正比。磨損還與灰濃度（灰濃度又與速度的一次方成正比）、灰粒撞擊頻率因子和灰粒對被磨損物體的相對速度有關。若近似地認為vp≈vg時，磨損量就將和煙氣的三次方成正比。煙氣速度的提高，會促使上述原因的作用加強，從而導致沖蝕磨損的迅猛發(fā)展，所以煙氣流速越大時，n值也就越大。另外，由數(shù)值實驗表明，當顆粒直徑較小時，n值將較大。最后應該指出的是，雖然鍋爐熱力計算標準中所推薦的n值為3.3。但我們認為用直徑分檔的方法，先求出各檔顆粒直徑下的沖蝕磨損量，然后加權平均較為準確。

1.1.3省煤器結構的影響

所選省煤器的型式和結構不同，其磨損程度不同。

（1） 在相同條件下，光管、鰭片管、膜式管束其抗磨性能依次減弱；

（2） 省煤器管束順列布置比錯列布置磨損要輕；

（3） 錯列布置磨損最嚴重的為第二排管子，順列布置磨損最嚴重的則在第五排之后；

（4） 鰭片管省煤器的鰭片越高，磨損越嚴重。當鰭片高度較?。╤=3㎜）時與光管的磨損程度較為接近。故加裝小高度鰭片對防磨有利；

（5） 膜式省煤器錯列布置時，大管徑比小管徑的管子磨損要輕。

在設計或改造省煤器時，應對省煤器所采用的型式和結構進行綜合考慮。

1.2腐蝕

1.2.1省煤器腐蝕的類型

省煤器的腐蝕包括管內腐蝕和管外腐蝕。

管內腐蝕屬于氧腐蝕，也叫吸氧腐蝕，是指鍋爐給水雖然經(jīng)過處理，但仍含有一定量的氧，而氧的化學性質很活潑，能與鋼鐵設備的鐵元素發(fā)生反應，造成鋼鐵設備的腐蝕，生成鐵的氧化物Fe2O3和Fe3O4，便是日常所說的鐵銹。

根據(jù)上述氧腐蝕原理，在給水流經(jīng)省煤器管內時，由于溫度較高，極易發(fā)生省煤管內氧腐蝕，在管內壁上形成潰瘍狀腐蝕坑陷，危及省煤器的安全使用。省煤器的管內氧腐蝕通常是高溫段輕于低溫段，這是給水中的氧被逐步消耗的結果。

管外腐蝕屬于硫酸腐蝕，也叫低溫腐蝕，是指鍋爐煙氣在通過省煤器段時，由于省煤器管壁溫度較低，煙氣中的硫酸蒸汽便凝結成酸液而附著在省煤器外管壁上，從而造成對省煤器的酸腐蝕。省煤器的管外腐蝕通常只發(fā)生在低溫段。

1.2.2? 原因分析

電站鍋爐省煤器中面臨最為嚴重的是管外低溫腐蝕，因而著重探討該腐蝕內在機理。燃料中的硫燒生成二氧化硫，其中一小部分還會生成三氧化硫，而三氧化硫與煙氣中的水蒸汽會形成硫酸汽。煙氣中的硫酸蒸汽在得到冷卻溫度下降到酸露點后，就會凝結成液酸，液酸與煙氣中的飛灰粘合便附著在冷卻點的管壁上，從而給此處的鋼管造成酸腐蝕。酸露點隨著煙氣中酸汽濃度的增大而升高，當煙氣中酸汽的含量為0.005%時，酸露點可達130~150℃，實踐證明酸露點越高，對省煤器的腐蝕越大，有時甚至還會危及到高溫段省煤器。

1.2.3省煤器低溫腐蝕的影響因素

（1）電廠燃用煤所含硫分較高。硫分較高是引起省煤器腐蝕的一個重要因素。燃料中硫分、水分高，使燃燒生成的硫酸蒸汽份量多、濃度高，這就使得煙氣中的酸汽露點（即凝結溫度）相對增高，而代溫段省煤器的管壁溫度又偏低，所以酸汽極易凝結到低溫省煤器管壁上，造成省煤器的腐蝕。

（2）給水溫度低是造成省煤器腐蝕的一個主要原因。給水溫度低，使得省煤器的管壁溫度下降，低于煙氣中的酸汽露點時，酸汽使凝結在省煤器管壁上與飛灰粘合在一起，形成對省煤器管的不斷腐蝕。給水溫度低對新裝省煤器的影響最大。

（3）過量空氣系數(shù)過大，表明煙氣中的含氧量增加，這給燃燒中二氧化硫及三氧化硫的生成創(chuàng)造了有利條件，對省煤器的低溫腐蝕也有一定的影響。

根據(jù)以上理論分析，一方面，給水溫度低使省煤器管排壁溫降低；另一方面，燃料中硫分大、水分大，再加上燃料的過量空氣系數(shù)偏大，使煙氣中的酸汽份額加大，引起酸汽露點升高。這兩方面的不利因素綜合，加劇了酸汽在省煤器管壁上的凝結，促成腐蝕。