大成生物质锅炉专家介绍,生物质锅炉高温过热器失效是一个较为复杂的问题,常见的原因有以下几种:
1、生物质锅炉制造和安装质量问题
在制造过程中,如果高温过热器管子的原材料存在缺陷,如管材内部有夹杂物、气孔等,会降低管子的强度。在运行过程中,这些有缺陷的部位容易产生应力集中,从而导致管子破裂。
安装不当也会引起问题。例如,管子的焊接质量差,存在焊接裂纹、未焊透等缺陷。在高温高压的工作环境下,这些焊接缺陷会不断扩展,最终导致管子失效。另外,如果管子在安装过程中存在安装偏差,如管子的排列不整齐,会影响烟气的流动特性,导致局部烟气速度过高,加剧管子的磨损。
2、生物质锅炉的高、低温腐蚀
高温腐蚀:生物质燃料中含有较多的碱金属(如钾、钠)和氯元素。在高温环境下,这些元素会与金属管壁发生化学反应。例如,当氯元素与金属铁反应,会形成氯化铁(FeCl₃),氯化铁在高温下具有挥发性,会不断地从金属表面挥发掉,使金属表面的保护膜被破坏,这种腐蚀过程会不断地向金属内部深入,导致管壁减薄,最终失效。
低温腐蚀:如果锅炉的排烟温度过低,当受热面壁温低于烟气中硫酸蒸汽的露点温度时,硫酸蒸汽会在管壁表面凝结。硫酸具有很强的腐蚀性,会对高温过热器的管壁造成腐蚀。这种情况在生物质锅炉启动和停炉阶段,或者在运行过程中负荷较低、排烟温度较低时比较容易发生。
3、生物质锅炉的磨损
飞灰磨损:生物质燃烧后会产生大量的飞灰。当烟气携带飞灰颗粒高速流过高温过热器管子表面时,飞灰颗粒会对管子产生冲刷作用。如果飞灰颗粒的硬度较高,且流速较大,就会对管壁造成严重的磨损。特别是在管子的迎风面和弯头处,磨损更为明显。例如,在一些以稻壳为燃料的生物质锅炉中,稻壳燃烧产生的飞灰含有较多的二氧化硅(SiO₂),其硬度较高,对高温过热器的磨损问题比较突出。
蒸汽吹灰磨损:为了防止受热面积灰,锅炉通常会采用蒸汽吹灰装置。如果吹灰蒸汽的压力过高或者吹灰频率过高,吹灰蒸汽对高温过热器管子的冲击力会过大,也会导致管子表面磨损,甚至出现吹损穿孔的情况。
4、生物质锅炉的超温运行
当生物质锅炉的燃烧工况发生变化,如燃料供应突然增加、风量调节不当等情况时,会导致炉内温度过高。高温过热器的工作温度超出设计温度范围,其金属材料的强度会急剧下降。例如,一般的碳钢材料在超过其许用温度后,会发生蠕变现象。蠕变是指在高温和应力的长期作用下,材料缓慢地产生塑性变形。这种变形会使高温过热器的管子管径增大,管壁变薄,最终导致管子破裂失效。
另外,温度过高还会引起过热器管内的蒸汽温度升高,蒸汽的比容增大,流速加快。高速流动的蒸汽会对管壁产生更大的冲刷力,加剧管壁的磨损,也容易造成管子失效。
大成生物质锅炉提醒,生物质锅炉高温过热器失效对锅炉的安全运行产生不利影响,需要重点关注。
热门跟贴