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二氧化硫低温腐蚀对锅炉安全运行的影响

作　者: 公磊
导　师: 聂俊华
学　校: 山东农业大学
专　业: 农业推广
关键词: 锅炉二氧化硫低温腐蚀强度计算
分类号: TK228
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

锅炉是利用各种燃料、电或者其他能源,将所盛装的液体加热到一定的参数,并承载一定压力的密闭设备,所以锅炉在运行过程中具有一定的危险性。锅炉运行时烟气中产生的SO2不仅危害大气与土壤生态环境,同时也对锅炉本身造成腐蚀,从而影响锅炉的安全与寿命。锅炉承压部件的腐蚀分为锅内腐蚀和炉内腐蚀,承压部件炉外腐蚀的主要原因是低温硫腐蚀。腐蚀使锅炉承压部件的金属壁厚度减薄,从而影响锅炉的安全。锅炉低温腐蚀主要是指锅炉的省煤器及空气预热器等尾部部件受硫酸侵蚀而腐烂的现象。因此,研究低温腐蚀对锅炉安全运行的影响,对防止和减少事故,保障人民群众生命和财产安全,促进经济发展具有重要意义。本文以日照市近年的锅炉检验为依据,对不同含硫量的煤在低温下对锅炉承压部件腐蚀程度的影响进行初步探讨,以期为二氧化硫低温腐蚀对锅炉安全运行影响的风险评价提供有力数据。主要研究结果如下:1经对23个燃煤样品的分析,结果表明我国不同地区的燃煤含硫量相差很大,最大值为4.99,最小值为0.41,均值为2.13,极差达到4.58。不同产地的煤燃烧产生的二氧化硫量不同。其差异相对小于燃煤含硫量,最大值为0.276,最小值为0.031,均值为0.123,极差仅0.245。二者的变异系数相差不大,燃煤含硫量的变异系数为6.60%,烟气中SO2含量的变异系数为6.11%。2燃料中含硫量的高低对烟气中SO2含量有极明显的影响,含氧量4%时燃料含硫量与烟气中SO2含量之间存在密切的直线相关。相关系数达到0.9999,达到极显著水平。因此可以通过选择含硫量低的燃料的方法来降低烟气中SO2含量,从而达到降低锅炉腐蚀与减少环境污染。3室温条件下,不同硫酸浓度对碳钢的腐蚀速率不同,处理之间差异极显著。腐蚀速率与硫酸的浓度并不成正比,随着硫酸浓度的升高,腐蚀速率先增大后减小。浓度达到56%以后,腐蚀速度迅速下降,由76.36 mg·cm-3·h-1下降到8.696 mg·cm-3·h-1,但浓度超过60%后,腐蚀速率不再下降,趋于稳定。4在燃煤含硫量与烟气中二氧化硫含量一定的条件下,温度的高低与接收烟气量的大小决定锅炉部件的腐蚀速率与强度。腐蚀速度不同,造成管壁的厚度不同,从而允许的最大压力也不相同。管壁薄于1.6mm时,不能保证最高工作压力(4.784MPa)下的安全,管壁薄于1.6mm时应及时更换。另外,根据平均腐蚀速率计算,腐蚀速率大而剩余壁厚小省煤器管不能保证到下一个检研周期的安全,出现壁厚小于1.6mm的可能,也应及时更换。

全文目录

摘要  7-9
Abstract  9-11
1 引言  11-34
  1.1 锅炉的发展  11-14
    1.1.1 锅炉“锅”的发展  11-12
    1.1.2 锅炉“锅”的发展  12-13
    1.1.3 中国锅炉发展近况  13-14
  1.2 锅炉的工作  14-19
    1.2.1 锅炉参数及分类  14
    1.2.2 锅炉的结构  14-16
    1.2.3 锅炉的工作流程  16-19
  1.3 锅炉易产生的缺陷及常见事故  19-22
    1.3.1 锅炉常见缺陷  19
    1.3.2 锅炉爆炸事故  19-20
    1.3.3 锅炉重大事故  20-22
  1.4 锅炉的检验  22-28
    1.4.1 电站锅炉内部检验  22-28
  1.5 锅炉腐蚀  28-30
    1.5.1 锅炉腐蚀的产生原因  28
    1.5.2 锅炉腐蚀的种类以及现状  28-30
  1.6 炉硫腐蚀的风险指标  30-33
    1.6.1 煤的成分  30-33
    1.6.2 煤中硫腐蚀  33
  1.7 研究的目的意义  33-34
2 材料与方法  34-40
  2.1 试验材料  34-35
  2.2 试验方法  35-40
    2.2.1 煤中含硫量的测定  35-36
    2.2.2 二氧化硫的测定  36-38
    2.2.3 不同浓度下碳钢腐蚀速度  38-39
    2.2.4 锅炉省煤器管的壁厚测定  39-40
    2.2.5 锅炉省煤器管的壁厚计算结果与评价  40
3 结果与分析  40-49
  3.1 不同含硫量的煤燃烧对锅炉的腐蚀  40-43
  3.2 硫酸浓度对碳钢腐蚀速度的影响  43-45
  3.3 煤器管低温腐蚀评定  45-49
4 讨论  49-51
  4.1 脱硫预防腐蚀  49
  4.2 提高排烟温度预防腐蚀  49-50
  4.3 采用新型合金材料  50
  4.4 低温段金属受热面壁温的高低与腐蚀速度  50-51
5 结论  51-53
参考文献  53-55
致谢  55

二氧化硫低温腐蚀对锅炉安全运行的影响

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