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生物质燃料与煤相比含有更多的碱金属元素

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生物质燃料与煤相比含有更多的碱金属元素

发布日期:2017-11-17 作者: 点击:

(1)生物质锅炉低温受热面管外沉积物可分为腐蚀层、耦合层和灰沉积层,主要成分为NH4Cl、SiO2、CaCl2 及少量硫酸盐;其中NH4Cl 是由生物质热解产生的NH3,与烟气中或冷凝在管壁的HCl反应生成并沉积于管外。

(2)随实验进口水温提高,换热管壁温升高,ND 钢的腐蚀层厚度逐渐减少。实验条件下316L不锈钢主要发生局部点蚀,未形成连续腐蚀层,其抗露点腐蚀性能优于ND 钢。

(3)管壁温度低于水露点时,腐蚀层较为疏松,主要为冷凝酸液与金属及其氧化层反应生成的氯化物,积灰层主要为冷凝HCl与烟气中的NH3反应生成的NH4Cl,以及捕捉的SiO2 等;管壁温度高于水露点时,腐蚀层为氧化层,且积灰较薄。

生物质锅炉厂家为了缓和化石能源危机,生物质燃料因其具有资源丰富、可再生、排污较少等优点,受到重视并已经被广泛应用。采用生物质燃料直燃发电,能够促进该燃料规模化应用,并有效解决电厂的污染问题。预计到2020 年,我国生物质发电机组装机容量达到3000MW。然而,在我国现有的生物质直燃电厂中,由于燃料不稳定、运行操作不当等问题,存在排烟热损失大的现象。在燃煤电厂中通过新型余热利用技术可将锅炉排烟温度降至85℃左右。但生物质燃料与煤相比含有更多的碱金属元素和氯元素和较少的硫元素,所以在进行烟气余热利用时,不能直接应用燃煤锅炉低温受热面积灰和露点腐蚀相关理论。

锅炉低温受热面的积灰、腐蚀与烟气的酸露点紧密相关。截至目前,露点腐蚀问题已被广泛研究:Whittingham早在1954 年便研究了不同烟气成分对腐蚀效果的影响;之后不久,Moskovits[对燃油燃煤锅炉中低温热表面的腐蚀问题进行了总结;2004年Huijbregts 等[总结了酸露点腐蚀的最新进展;近年来,国内学者也逐渐参与到该领域的研究中,Han 等和Li 等分别分析了燃煤锅炉受热面的露点腐蚀特性和机理,此外,作者前期也针对燃煤锅炉烟气深冷条件下的积灰和腐蚀耦合机理,进行了一系列的研究工作。然而,以往的露点腐蚀研究主要集中在燃用化石能源的锅炉,而针对生物质锅炉低温受热面的积灰与露点腐蚀研究还较少。本文选取ND钢及316 L不锈钢在某65 t·h−1生物质锅炉进行实炉实验,分析积灰与露点腐蚀耦合机理,其结果对指导生物质锅炉烟气余热利用,推动我国电力行业节能减排事业发展具有重要指导意义。

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