空氣預熱器（空預器）就是鍋爐尾部煙道中的煙氣通過內部的散熱片將進入鍋爐前的空氣預熱到一定溫度的受熱面。用于提高鍋爐的熱交換性能，降低能量消耗，本文向大家介紹關于空氣預熱器的低溫腐蝕問題，內容如下：
 

空氣預熱器
 

　1.低溫腐蝕機理

　燃料中的硫在燃燒后生成二氧化硫（SO2），其中有少量的SO2（只占SO2的1％左右）又會進一步氧化而形成三氧化硫（SO3）。由于三氧化硫在煙氣中存在，則使煙氣的露點溫度升高，即三氧化硫和煙氣中水蒸氣化合，生成硫酸蒸汽，露點溫度大為升高。當含有硫酸蒸汽的煙氣流經低溫受熱面（空氣預熱器），受熱面金屬壁溫低于硫酸蒸氣的露點時，則在受熱面金屬表面結硫酸露（也即在預熱器低溫冷端波紋板上結硫酸露），并腐蝕受熱面金屬。

　蒸汽開始凝結的溫度稱為露點，通常煙氣中水蒸氣的露點稱為水露點；煙氣中硫酸蒸氣的露點稱為煙氣露點（或酸露點）。

　水露點取決于水蒸氣在煙氣中的分壓力，一般為30-60℃，即使煤中水分很大時，煙氣水露點也不超過66℃。一旦煙氣中含SO3氣體，則使煙氣露點大大升高，如煙氣中只要含有0.005％（50ppm）左右的SO3，煙氣露點即可高達130-150℃或以上。

　2.低溫腐蝕危害

　強烈的低溫腐蝕會造成空氣預熱器熱面金屬的破裂，大量空氣漏進煙氣中，使得送風燃燒惡化，鍋爐效率降低，影響回轉式空氣預熱器傳熱效率，同時腐蝕也會加重積灰，使煙風道阻力加大，影響鍋爐安全、經濟運行。

　3.預防和減輕低溫腐蝕的主要措施

　1）減少三氧化硫的量，這樣不但露點溫度降低，而且減少了酸的凝結量，使腐蝕減輕；燃料脫硫，低氧燃燒，加入添加劑等方法。

　2）提高空氣預熱器冷端的壁溫，使其壁溫高于煙氣酸露點溫度，至少應高于腐蝕速度最快時的壁溫。實現后一途徑的方法有熱風再循環，加裝暖風器等方法。

　a.采用熱風再循環系統

　采用熱風再循環的目的在于提高冷端傳熱元件的金屬壁溫，以使煙氣露點溫度低于冷端傳熱元件的金屬壁溫，不使煙氣出現結露，從而能防止或減輕金屬的腐蝕。

　熱風再循環系統是利用熱風道與送風機的吸風管之間的壓差，將空氣預熱器出口的熱空氣，經熱風再循環管送一部分熱風回到送風機的入口，以提高空氣預熱器的進口空氣溫度。熱風再循環只宜將預熱器進口的風溫提高到50—65℃，否則會使排煙溫度升高和風機耗電量增加，使鍋爐經濟性下降。

　b.暖風器

　對于大容量鍋爐，尤其是燃用含硫量較高的煤種，常采用暖風器預先加熱空氣的方法來提高空氣預熱器的進風溫度。

　暖風器為汽-氣熱交換器，它是利用蒸汽（在管內流動）的熱量來加熱進入空氣預熱器的冷風（在暖風器管外流動），使之達到所要求的溫度。通常使用暖風器可將空氣溫度提高到80℃左右（實際上沒有加熱到此溫度），在一般情況下，已能對預防低溫腐蝕產生良好的效果。

　暖風器的汽源有兩處：一是啟動鍋爐來，機組啟動或全廠停用時供汽；二是再熱蒸汽冷段來汽，經減溫減壓后引入暖風器系統。

　c.采用耐腐蝕較好的金屬材料

　回轉式空氣預熱器結構中常用抗腐蝕的措施。采用回轉式空氣預熱器本身就是一個減輕腐蝕的措施，因它在相同的煙溫和空氣溫度下，其煙氣側受熱面壁溫較管式空氣預熱器高，這對減輕低溫腐蝕有好處；同時回轉式空氣預熱器的傳熱元件沿高度方向都分為三段，即熱段、中間段、冷段，其中冷段最易受低溫腐蝕。

　從結構上將冷端和不易受腐蝕的熱段和中間段分開的目的在于簡化傳熱元件的檢修工作，降低維修費用，當冷端的波形板被腐蝕后，只需更換冷端的蓄熱板。另外，為了增加冷端蓄熱板的抗腐蝕性常采用耐腐蝕的低合金鋼制成，而且較厚，一般在1.2mm。另外在回轉式空氣預熱器中，煙氣和空氣交替沖刷受熱面。當煙氣流過受熱面時，若壁面溫度低于煙氣露點，受熱面上將有硫酸凝結，引起低溫腐蝕。但當空氣流過受熱面時，因空氣中沒有硫酸蒸汽，且空氣中水蒸氣的分壓力低，則凝結在受熱面上的硫酸將蒸發。因此當空氣流經受熱面時，硫酸的凝結量不增加，反而減少，從而降低腐蝕。

　d.裝設吹灰器

　受熱面壁上發生積灰，它將會吸附煙氣中的水蒸氣、硫酸蒸氣以及其它有腐蝕性氣體，將使它們有充分的時間進行化學反應，導致腐蝕的加劇。因此，裝設吹灰器并合理進行吹灰可減輕受熱面的積灰，從而對改善低溫腐蝕起到一定的輔助作用。

　3）運行中防止低溫腐蝕的措施

　a.采用低氧燃燒?？梢詫煔庵蠸O3大量降低，煙氣露點下降，腐蝕速度減小，但是化學未完全燃燒有增加，但是排煙損失減少，鍋爐效率稍有增加。

　b.控制爐膛燃燒溫度水平，減少SO3的生成量。

　c.定期吹灰，利于清除積灰，又利于防止低溫腐蝕。

　d.定期沖洗。如空預熱器冷段積灰，可以用堿性水沖洗受熱面清除積灰。沖洗后一般可以恢復至原先的排煙溫度，而且腐蝕減輕。

　e.避免和減少尾部受熱面漏風。因漏風，受熱面溫度降低，腐蝕加速。特別是空氣預熱器漏風，漏風處溫度大量下降，導致嚴重的低溫腐蝕。

　總之，空預熱器的低溫腐蝕產生的主要原因是燃料中的硫燃燒生成SO2，其中部分氧化形成SO3。由于SO3的存在，使煙氣的露點升高，當遇低溫受熱面時結露，并腐蝕金屬。影響腐蝕速度的因素有：硫酸量、濃度和壁溫。預防低溫腐蝕的措施是采用熱風再循環，加裝暖風器。

責任編輯：班英飛

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