PDF《生物质循环流化床锅炉防磨盖板沉积腐蚀问题研究》

防磨盖板烟气侧表 面沉积样品厚度较薄,主体颜色也为灰褐色,但是从内侧可以看出,防磨盖板受腐蚀情况非常严重,以至于沉积物表 面也变得锈迹斑斑. 为进一步分析样品,对图中管排侧和烟气侧表面的沉积物进行取样.取样过程中发现管排侧沉积物质地疏松,其中 图2.A中右边是刮下沉积物后露出的防磨盖板样子.而烟气侧沉积物质地较为致密,其中图2.B中左边是取下沉积物后 露出的防磨盖板样子.循环流化床锅炉尾部烟道内颗粒浓度高,同时防磨盖板烟气侧处于迎风面,直接受到高温烟气 和高浓度颗粒的冲刷,灰颗粒或其他粘性物质很可能在高温烟气中熔化后附着在管外形成沉积物.沉积物从高温状态 冷却下来后,必然质地坚硬. 而防磨盖板管排侧处于背风面,虽然与烟气侧同处在高温环境下,但是少了高温烟气和高浓度颗粒的冲刷,其质地 必然松散.这可能是在同一位置产生不同质地沉积的原因. 从受热面沉积的厚度来看,防磨盖板表面的沉积层并不厚.但是这层薄薄的沉积严重腐蚀了防磨盖板.一方面,在 烟气和颗粒冲刷的情况下能够形成沉积,表明沉积物在高温状态下黏性非常强;

另一方面,沉积物的高腐蚀性说明沉 积物与防磨盖板材质的反应活性非常强.从沉积生成的位置来看,省煤器防磨盖板表面非常清洁,没有任何沉积的现 象,而处于过热器区域的防磨盖板表面有沉积产生.显然,温度对沉积形成的影响非常大,这一点从沉积产生位置可 以看出来,不同温度环境下,沉积差异明显.过热器附近的烟气侧温度环境适合沉积的形成.考虑到过热器内较高的 工质温度和初始管壁温度,黏性物质在管壁上附着的可能性更大,这也可能是沉积生长在过热器防磨盖板上的主要原 页面

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10 因. 2.2元素和晶相分析 为了进一步分析所观察到的沉积物和防磨盖板腐蚀形态,对防磨盖板表面沉积分别进行了能谱(EDS)和X射线衍射( XRD)分析.考虑到样品特性和测试条件的限制,EDS和XRD分析都是在样品烟气侧和管排侧分别刮取少量粉末进行 分析. 图3给出了防磨盖板上管排侧和烟气侧EDS分析测试结果.从元素构成角度看,沉积物的元素构成基本一致,这也 与其宏观形态基本是均一整体是一致的.沉积物主要由Cl、Ca、K、Na、Si、Fe构成,而Mg、Al、P、S、Ti、Cr、Ni 含量较少.Cl、K、Na元素含量高表明,沉积的形成与Cl、K、Na三种元素直接相关,防磨盖板的沉积腐蚀问题实际 上就是 碱金属问题 .Cl、K、Na三种元素在高温下,从燃料释放到烟气中或分布在飞灰中.由于 碱金属元素 的高温下粘结性,越靠近烟气侧,沉积物的温度越高,也就意味着飞灰颗粒更容易附着在沉积物表面.因此,烟气侧 的Cl、K、Na三种元素含量低于管排侧的元素含量.由于木质生物质燃料Ca元素含量较高,燃烧所得飞灰中的Ca元素 含量必然高.飞灰附着在沉积物上以后,也必然导致沉积物Ca元素含量高.沉积物中有Fe、Ni等元素出现可能是防 磨盖板受腐蚀所致.由于元素含量低于1%,有可能是外层沉积高温下粘附灰渣颗粒导致的,当然也不能排除测量和 取样的误差. 为了进一步了解沉积物化学组成,图4给出了沉积物烟气侧和管排侧的XRD分析结果,与EDS分析结果可以相互印 证.防磨盖板沉积烟气侧可鉴别出具有明确晶格特 性的组分为SiO