玻璃窑余热锅炉尾部受热面低温腐化原因剖析
我国是世界上玻璃需求最大的国家 ，玻璃行业是一个高耗能行业 ，燃料在玻璃熔化历程中释放的热量约有40%被烟气带走 ，造成严重污染和能量损失。余热利用对玻璃生产企业爆发了相当可观的经济效益 ，对节能减排也做出了积极的孝敬。从2007年9月 ，海内玻璃行业首条玻璃窑烟气余热发电项目并网发电至今 ，玻璃窑余热发电的相关技术已经日趋成熟 ，但低温受热面腐化时有爆发 ，由于生长缓慢 ，往往不易引起觉察;一旦泛起余热锅炉爆管事故 ，将为余热电站造成巨大经济损失。
余热锅炉低温腐化原因
1、烟气身分浮法玻璃窑池的熔化温度约1500~C ，玻璃熔化所需的热量来自燃料燃烧所释放化学反应热。目前我国玻璃行业所使用的燃料主要分为固体燃料、气体燃料和液体燃料三大类。其中液体燃料主要有：重油 ，筑路油等;气体燃料主要有：天然气、爆发炉煤气、煤层气等;固体燃料主要有：石油焦粉。玻璃生产企业为了降低生产本钱 ，提高产品竞争力;选择原料时通常要考虑燃料的供应价格 ，恒久供应的包管性。因此 ，玻璃熔窑保存燃用单种燃料和多种燃料组合的情形。差别的燃料将导致差别烟气量、烟气温度、烟气身分、粉尘特性。玻璃熔窑典范烟气身分见表1。
表1玻璃窑排气的典范烟气身分
2、低温腐化原理
低温腐化的形成：玻璃熔窑熔化时燃料及玻璃原料中的硫燃烧会生成二氧化硫(s+0：=SO) ，少量二氧化硫在催化剂的作用下会进一步被氧化生成三氧化硫(2so+0=2S0 ，) ，三氧化硫再与烟气中的水蒸汽结合形成硫酸蒸汽(SO+H0：HSO)。所谓酸露点就是烟气中硫酸蒸汽的凝结温度 ，与烟气中的SO ，浓度直接相关 ，凭据道尔顿分压定律 ，酸露点温度即是烟气中硫酸蒸汽的分压力所对应的饱和温度。烟气中水蒸汽含量为10%～15%时 ，纯水蒸汽的露点仅为45～54℃ ，而硫酸蒸汽的凝结温度比水高许多 ，因此烟气中只要含有少量的硫酸蒸汽 ，露点温度就显著升高。当水蒸汽分压力为10%的烟气中硫酸蒸汽含量为5～50ppm时 ，余热锅炉烟气的硫酸露点温度升高为129～149℃。由于省煤器和低压蒸发器中介质温度较低 ，若管壁温度低于硫酸露点温度 ，硫酸蒸汽就会凝结在受热面上 ，爆发氧化反应生成FeSO ，FeSO继续吸收烟气中水分 ，最后形成腐化层脱离管壁;长此以往 ，会使锅炉爆发爆管事故 ，影响电站正常运行。
3、烟气酸露点盘算
由于烟气酸露点受到诸多因素(燃烧温度 ，燃料含硫量 ，玻璃原料含硫量 ，排烟的含灰量 ，含水量以及过量空气系数等)的影响 ，很难从理论上推导出精确的通用公式。海内外各研究机构凭据各自经验推导出了差别的公式。主要有前苏联1973年《锅炉机组热力计标准要领》经验公式、穆勒曲线、Halstead曲线、A.G.Okkes公式、Haase&Borgmann估算公式及H.A.Bapahoba公式等。
由于浮法玻璃熔炉烟气余热锅炉与玻璃生产线同步施工同步投产 ，烟气量及身分是凭据燃料组分盘算获得 ，过量空气受窑炉施工质量的影响 ，飞灰浓度凭据经验值估算。如果接纳前苏联1973年《锅炉机组热力计标准要领》经验公式等可能会引起不小主观误差。本文建议接纳H.A.Bapahoba公式进行盘算。
tld=186+201g~bH20+261g6SO3
式中φH20、φSO3 ，划分代表烟气中水蒸气和SO3的体积百分含量。烟气中的SO2： ，有0.25%～5%会进一步转酿成SO3。随着烟气的流动 ，当烟温小于200℃时 ，烟气中的SO3有99%和水蒸气结合生成H2SO4蒸汽。SO3浓度、水蒸气含量和H2SO4蒸汽浓度是影响酸露点的主要因素。由上面公式盘算结果见表2。
表2玻璃窑排气的酸露点
由表2可见 ，接纳差别燃料 ，在差别含硫率及转化率下 ，烟气的算露点保存很大差别 ，而试验标明 ，排烟温度每升高15～20℃ ，锅炉热效率会降低约l% ，为了制止低温受热面泛起腐化同时兼顾余热电站的经济性和环保性 ，余热电站投产后对烟气身分标定是很是有须要。
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