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热力除氧和蒸汽湿度对蒸汽锅炉寿命的影响

对比国内外蒸汽锅炉的使用情况,我们就会发现:国内外蒸汽锅炉的使用寿命有很大的差距。国外技术先进的国家制造的蒸汽锅炉的使用寿命能达到我国锅炉的平均寿命的一倍以上。为什么同样原理的蒸汽锅炉,使用寿命会有这么大的区别呢?首先我们来分析一下影响蒸汽锅炉寿命的一些原因:

蒸汽锅炉的寿命主要是受锅炉内的氧腐蚀,锅炉负荷的波动,蒸汽湿度造成的汽水共腾,炉水和PH值超出规定范围、锅炉水固溶物过度被浓缩、凝结水的腐蚀等。

1、热力除氧对蒸汽锅炉的影响

在蒸汽锅炉的设计与运行中,通常要求大于等于6t/h的蒸汽锅炉给水应采用热力除氧,其目的在于提高给水温度、降低含氧量,减少腐蚀,提高锅炉效率,延长锅炉使用寿命。但在锅炉实际安装运行中,由于种种原因存在着一些用户不采用热力除氧过程,直接将未经除氧处理的水作为锅炉给水,这将影响到锅炉出力,而且还严重影响锅炉的使用寿命。

蒸汽锅炉水质要求中“含氧量”系指氧在水中的溶解度。它取决于水温和水面上气体中氧的含量。气体在水中的溶解度与水的温度有关,在一定压力下,提高水温可使溶于水中的气体溶解度降低。当水加热到沸点时,溶于水中的气体溶解度就等于零。热力除氧就是这个道理。

由于锅水中存在大量的溶解氧,便形成强烈的腐蚀剂,对锅炉金属元件造成强烈的化学腐蚀:金属表面被腐蚀后,金属要减薄,锅炉的有效厚度降低,影响到锅炉的安全运行,或使设备的使用寿命大大缩短。

锅炉使用冷水运行时,金属材料忽冷忽热,而且由于温差很大,使金属材料的内应力峰值增大(振幅增大),耐疲劳寿命降低,从而影响了金属材料的使用寿命。 通过分析可知,采用热力除氧非常必要。在锅炉日常安装运行当中,热力除氧这一环节不容忽视。

2、蒸汽湿度对蒸汽锅炉的影响

绝大部分工业锅炉无过热装置的饱和蒸汽锅炉,蒸汽湿度普遍较高,品质恶化,严重时 ,导致汽水共腾,长期困惑锅炉安全经济运行,控制蒸汽湿度势在必行。下面就水质碱度、蒸汽流速 2方面因素对蒸汽湿度的影响,做了重点分析,结合科学的运行管理,有效控制蒸汽湿度,减少腐蚀,提高锅炉寿命。

锅水的碱度,影响蒸汽湿度,对改善受压元部件的工况也有着重要意义。实践中:有的工业锅炉给水碱度在 2.5 mmo1/L以下,锅水碱度在 16.0 mmo1/L以下,而蒸汽湿度大于 3%,有的甚至超过 5%,此时,应考虑蒸汽流速,即汽水分离器设计工作效果,主汽管、分汽缸的功能匹配。

工业锅炉汽水分离器的设计,属二次分离装置,设置于汽室顶部,输汽管入口处。常选用的结构型式如下:(1)含盐量、水质硬度、碱度对蒸汽品质的影响,源水品质差,锅水碱度、氯化物分析数值高,蒸汽湿度明显增高,以至汽水共腾。(2)改善水质状况的途径 ①优选投资合算,给水水质状况相适宜的水处②小型工业锅炉除碱工艺的探讨 a6 t/h以下容量工业锅炉常选用 Na离子软化工艺,锅水高碱度运行是常见通病,选择 Na离子软化加酸法处理,工艺简单,运行成本低兼,确能降低给水碱度,存在给水含盐量增加,易腐蚀部分给水管道等缺点,操作时应注意。给水含盐量明显增加时,用“套水 ”操作法,调整锅水含盐量。给水保持一定的残余碱度 1.5~2.0 mmo1/L间。加酸系统极易腐蚀,且选用塑料管阀。应有简易除 CO2气体装置:工字管 Dg25,开孔 8-10,开孔参数 100~240个。 b、续排污装置。可明显降低锅内的碱度, 2 t/h以上锅炉宜选用,建议 :设计连续排污膨胀器分离蒸汽引入软水池加热工艺,除 CO2及部份溶解氧气体,改善给水腐蚀条件。 c2 t/h以下工业锅炉运行管理条件较差,可选用“套水”操作方法,无需投资,亦可收到降低锅水含盐量及碱度良好效果。

上述 3种锅水降碱技术措施,可提高蒸汽品质,延长锅炉使用寿命,操作方便简单,比较适应面大量广小型工业锅炉降低锅水碱度技术操作。