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锅炉维保 冷凝燃气锅炉节能器为何不节能?

作者:admin     点击:339      时间:2023-12-13

 

      锅炉安装节能器可显著锅炉的热效率及能源利用率。因此,锅炉节能器的平稳运行是保障锅炉热效率的基础及关键。本文综述了锅炉节能器的典型失效行为及机理,分析了节能器失效的主要影响因素,并提出了相应的防护措施,对于充分利用节能器在燃气锅炉余热回收中的作用具有重要的现实意义,对于提升锅炉节能器的服役寿命具有一定的指导意义。

    节能器的本质就是换热器,即锅炉燃烧产生的高温烟气与节能器管外壁接触,利用烟气的高温加热节能器管内壁的水,加热后的水再进入锅炉,从而起到节能的效果。相关报道指出,锅炉安装一级节能器后,可显著降低排烟损失达10%,从而,提高锅炉的热效率,提高能源利用率。锅炉节能器安全稳定运行是保障锅炉热效率的基础及关键。因此,了解锅炉节能器的典型失效行为及机理、失效的主要影响因素及相应的防护措施,对于充分利用节能器在燃气锅炉余热回收中的作用具有重要的现实意义。

一、锅炉节能器的典型失效行为

 锅炉在运行过程中,节能器与烟气接触的那一侧容易积灰,节能器与水接触的那一侧容易产生水垢导致节能器管发生堵塞,影响节能器的正常服役,也会降低锅炉的热效率。节能器水管穿孔及节能器结垢为节能器失效的典型特点,明确节能器典型失效行为的形成机理对于提出合理的解决方案具有重要的参考价值。 由于节能器水管内外壁与空气、水等外部介质接触,故水管外壁会受到带尘烟气的冲刷磨损;水管内壁会受到水流的冲击、内压及温度压力的应力的作用。 

  因此,水管会被腐蚀,水管内壁会有大大小小的腐蚀坑,有的腐蚀坑穿孔,有的腐蚀坑未穿孔,且水管腐蚀穿孔位置的管壁明显减薄。由于水管内壁接触的是潮湿有氧环境,故节能器管内壁与水中的溶解氧构成腐蚀电池,水管内壁与水中的溶解氧发生了氧腐蚀(电化学腐蚀的一种)。在此过程中由于铁的电位低,铁失去电子成为正价的铁离子;氧的电位高,在水中得到电子成为水化离子,故此腐蚀电池中的氧为阴极,铁为阳极,不断失去电子,从而导致管壁变薄,穿孔

2)     节能器异常结垢: 节能器管外壁的异常结垢也是其典型失效行为之一。管外壁结垢轻则会降低换热效果,造成能源浪费;重则会覆盖管壁的实际腐蚀情况,不易被工作人员察觉,造成严重结果,还会进一步加快腐蚀进程。 锅炉节能器管外壁出现的棕黄色鳍片状结垢主要是由硫酸亚铁、硫酸铁、亚磷酸铁等一种或多种产物组合而成的混合物,典型形貌特征如下图所示。这种现象出现的主要原因是发生了低温腐蚀。排烟温度的高低决定了燃气锅炉热效率的高低,排烟温度越高,热效率损失越严重

       因此,锅炉添加节能器的目的就是降低排烟温度,提高热效率。但是排烟温度并非越低越好,当烟气的排烟温度低于烟气露点温度时,会造成管壁外表面形成冷凝水。当冷凝水与烟气中的二氧化硫和三氧化硫相遇时,会形成亚硫酸和硫酸。当亚硫酸和硫酸的浓度达到一定值时,节能器管外壁表面会被腐蚀,形成如下图中所示的黄色结垢

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