发电技术 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (6): 681-688.DOI: 10.12096/j.2096-4528.pgt.20055
收稿日期:
2020-07-22
出版日期:
2020-12-31
发布日期:
2021-01-12
作者简介:
邱国华(1969), 男, 工程师, 研究方向为锅炉检修、运行及技术改造, qiuguohua1@chd.com.cn基金资助:
Received:
2020-07-22
Published:
2020-12-31
Online:
2021-01-12
Supported by:
摘要:
为研究某掺烧固废燃料的2×300 MW循环流化床机组引风机叶片腐蚀严重的原因,对腐蚀区域叶片和不同位置的灰进行了取样分析。X光衍射光谱(X-Ray diffractomer,XRD)、扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、X射线荧光光谱(X-ray fluorescence,XRF)等分析结果表明:在叶片锈样中和叶片表面均发现有Cl元素,未发现S元素,由此确定叶片腐蚀的原因是Cl腐蚀;通过对锅炉不同位置灰样的化验,发现空预器板结灰和半干法脱硫塔后布袋除尘器捕集的脱硫灰出现了Cl元素富集的情况,这是引起设备Cl腐蚀的关键。掺烧的固废燃料和污泥是Cl的主要来源,板结灰中的Cl富集与选择性非催化还原逃逸的NH3有关,而脱硫灰中Cl富集的原因有待进一步研究确定。
中图分类号:
邱国华, 徐鹏志. 掺烧固废燃料的循环流化床锅炉引风机叶片腐蚀原因分析[J]. 发电技术, 2020, 41(6): 681-688.
Guohua QIU, Pengzhi XU. Analysis on Corrosion Causes of Induced Draft Fan Blade in Circulating Fluidized Bed Boiler With Mixed Burning Solid Waste Fuel[J]. Power Generation Technology, 2020, 41(6): 681-688.
参数 | 设计煤种 | 校核煤种 |
收到基碳Car/% | 57.28 | 52.30 |
收到基氢Har/% | 1.16 | 1.04 |
收到基氧Oar/% | 1.02 | 0.83 |
收到基氮Nar/% | 0.56 | 0.71 |
收到基硫St.ar/% | 0.98 | 1.12 |
全水分Mt/% | 9 | 12 |
收到基灰分Aar/% | 30 | 32 |
空干基水分Mad/% | 1.56 | 1.61 |
干燥无灰基挥发分Vdaf/% | 3.8 | 3.2 |
收到基低位发热量Qnet.ar/(MJ/kg) | 20.68 | 19.07 |
表1 煤质分析结果
Tab. 1 Results of coal quality analysis
参数 | 设计煤种 | 校核煤种 |
收到基碳Car/% | 57.28 | 52.30 |
收到基氢Har/% | 1.16 | 1.04 |
收到基氧Oar/% | 1.02 | 0.83 |
收到基氮Nar/% | 0.56 | 0.71 |
收到基硫St.ar/% | 0.98 | 1.12 |
全水分Mt/% | 9 | 12 |
收到基灰分Aar/% | 30 | 32 |
空干基水分Mad/% | 1.56 | 1.61 |
干燥无灰基挥发分Vdaf/% | 3.8 | 3.2 |
收到基低位发热量Qnet.ar/(MJ/kg) | 20.68 | 19.07 |
参数 | 褐煤 | 烟煤 | 无烟煤 |
质量分数/% | 58 | 35 | 7 |
全水分Mt/% | 32.7 | 17.4 | 19.1 |
空干基灰分Aad/% | 6.0 | 17.0 | 35.6 |
空干基水分Mad/% | 20.6 | 7.4 | 4.1 |
空干基挥发分Vad/% | 36.9 | 28.8 | 7.2 |
空干基全硫St.ad/% | 0.6 | 0.7 | 1.0 |
收到基低位热值Qnet.ar/(MJ/kg) | 16.6 | 20.7 | 16.0 |
表2 锅炉入炉煤质情况
Tab. 2 Coal quality situation of boiler
参数 | 褐煤 | 烟煤 | 无烟煤 |
质量分数/% | 58 | 35 | 7 |
全水分Mt/% | 32.7 | 17.4 | 19.1 |
空干基灰分Aad/% | 6.0 | 17.0 | 35.6 |
空干基水分Mad/% | 20.6 | 7.4 | 4.1 |
空干基挥发分Vad/% | 36.9 | 28.8 | 7.2 |
空干基全硫St.ad/% | 0.6 | 0.7 | 1.0 |
收到基低位热值Qnet.ar/(MJ/kg) | 16.6 | 20.7 | 16.0 |
序号 | 成分名称 | 质量分数/% |
1 | 布料 | 68~70 |
2 | 毡类 | 17~19 |
3 | 塑料 | 5~8 |
4 | 橡胶 | 6~9 |
5 | 无机物 | 2.0~2.5 |
6 | 小分子有机物 | 1~2 |
表3 固废燃料成分组成
Tab. 3 Component parts of solid waste fuel
序号 | 成分名称 | 质量分数/% |
1 | 布料 | 68~70 |
2 | 毡类 | 17~19 |
3 | 塑料 | 5~8 |
4 | 橡胶 | 6~9 |
5 | 无机物 | 2.0~2.5 |
6 | 小分子有机物 | 1~2 |
序号 | 组分 | 板结灰 | 粉煤灰 | 脱硫灰 |
1 | Na | 0.381 | 1.190 | 0.287 |
2 | Mg | 1.400 | 3.040 | 2.150 |
3 | Al | 12.000 | 14.400 | 4.990 |
4 | Si | 23.200 | 28.200 | 11.300 |
5 | P | 0.232 | 0.303 | 0.104 |
6 | S | 17.400 | 9.700 | 36.000 |
7 | Cl | 3.610 | 0.420 | 3.860 |
8 | K | 0.743 | 0.924 | 0.285 |
9 | Ca | 9.740 | 31.300 | 36.400 |
10 | Fe | 29.500 | 8.00 | 3.770 |
表4 灰成分分析结果
Tab. 4 Analysis results of ash composition %
序号 | 组分 | 板结灰 | 粉煤灰 | 脱硫灰 |
1 | Na | 0.381 | 1.190 | 0.287 |
2 | Mg | 1.400 | 3.040 | 2.150 |
3 | Al | 12.000 | 14.400 | 4.990 |
4 | Si | 23.200 | 28.200 | 11.300 |
5 | P | 0.232 | 0.303 | 0.104 |
6 | S | 17.400 | 9.700 | 36.000 |
7 | Cl | 3.610 | 0.420 | 3.860 |
8 | K | 0.743 | 0.924 | 0.285 |
9 | Ca | 9.740 | 31.300 | 36.400 |
10 | Fe | 29.500 | 8.00 | 3.770 |
1 | 张基标, 郝卫, 赵志军, 等. 锅炉烟气低温腐蚀的理论研究和工程实践[J]. 动力工程学报, 2011, 31 (10): 730- 733. |
ZHANG J B , HAO W , ZHAO Z J , et al. Theoretical and practical research on mechanism of low-temperature corrosion caused by boiler flue gas[J]. Journal of Chinese Society of Power Engineering, 2011, 31 (10): 730- 733. | |
2 | 陈招妹, 刘含笑, 崔盈, 等. 燃煤电厂烟气中SO3的生成、危害、测试及排放特征研究[J]. 发电技术, 2019, 40 (6): 564- 569. |
CHEN Z M , LIU H X , CUI Y , et al. Study on generation, hazard, testing and emission characteristics of SO3 in flue gas of coal-fired power plants[J]. Power Generation Technology, 2019, 40 (6): 564- 569. | |
3 | 陈建江, 童家麟. 发电厂电动引风机及其烟道低温腐蚀分析与控制[J]. 浙江电力, 2019, 38 (2): 94- 97. |
CHEN J J , TONG J L . Analysis and control of low-temperature corrosion of electric induced draftfan and flue in power plants[J]. Zhejiang Electric Power, 2019, 38 (2): 94- 97. | |
4 | 陈啸, 徐威. 垃圾焚烧电厂离心式引风机受尾气腐蚀振动故障处理[J]. 山西电力, 2019, (5): 56- 58. |
CHEN X , XU W . Vibration treatment of centrifugal induced draft fan by tail gas corrosion in waste incineration power plant[J]. Shanxi Electric Power, 2019, (5): 56- 58. | |
5 |
LI X , ZHANG C , LIA Y , et al. The status of municipal solid waste incineration (MSWI) in China and its clean development[J]. Energy Procedia, 2016, 104, 498- 503.
DOI |
6 |
张世鑫, 蔡芳龙, 陈玉洪, 等. 大型CFB锅炉掺烧生物质及城市固废可行性分析[J]. 中国资源综合利用, 2017, 35 (7): 64- 68.
DOI |
ZHANG S X , CAI F L , CHEN Y H , et al. Feasibility analysis of large CFB boiler mixed burning biomass fuels and urban solid waste[J]. China Resources Comprehensive Utilization, 2017, 35 (7): 64- 68.
DOI |
|
7 | 张世鑫, 许燕飞, 吕勇, 等. 垃圾衍生燃料焚烧技术研究[J]. 洁净煤技术, 2019, 25 (6): 184- 191. |
ZHANG S X , XU Y F , LÜ Y , et al. Research on waste derived fuel incineration technology[J]. Clean Coal Technology, 2019, 25 (6): 184- 191. | |
8 | 王利军. 垃圾焚烧发电系统优化及综合利用技术[J]. 发电技术, 2019, 40 (4): 377- 381. |
WANG L J . Optimization and comprehensive utilization technology of waste incineration power generation system[J]. Power Generation Technology, 2019, 40 (4): 377- 381. | |
9 | 房德职, 李克勋. 国内外生活垃圾焚烧发电技术进展[J]. 发电技术, 2019, 40 (4): 367- 376. |
FANG D Z , LI K X . An overview of power generation from municipal solid waste incineration plants at home and abroad[J]. Power Generation Technology, 2019, 40 (4): 367- 376. | |
10 | 李东雄, 徐鸿恩, 牛拥军, 等. 300 MW节能型循环流化床锅炉SO3生成和排放试验研究[J]. 动力工程学报, 2020, 40 (6): 447- 453. |
LI D X , XU H E , NIU Y J , et al. Experimental study on SO3 generation and emission of a 300 MW energy saving CFB boiler[J]. Journal of Chinese Society of Power Engineering, 2020, 40 (6): 447- 453. | |
11 | 曾韵洁.半干法烟气脱硫协同脱除球团烟气中SO3及Hg0的实验研究[D].北京: 华北电力大学, 2019. |
ZENG Y J.Experimental study on co-removal of SO3 and Hg0 from pellet flue gas by semi-dry flue gas desulfurization[D].Beijing: North China Electric Power University, 2019. | |
12 | 柯玉娟, 陈泉源, 张立娜. 城市污水污泥资源化利用途径探讨[J]. 中国资源综合利用, 2008, (8): 13- 16. |
KE Y J , CHEN Q Y , ZHANG L N . Study on the technique of utilization of municipal sewage sludge[J]. China Resources Comprehensive Utilization, 2008, (8): 13- 16. | |
13 | 蒋旭光, 徐旭, 严建华, 等. 我国煤中氯含量分布特性的试验研究[J]. 煤炭转化, 2001, 24 (2): 58- 61. |
JIANG X G , XU X , YAN J H , et al. Experimental research of Cl distribution properties in Chinese coal[J]. Coal Conversion, 2001, 24 (2): 58- 61. | |
14 | 李廉明, 金建荣, 孙坚, 等. 生物质循环流化床锅炉空气预热器积灰分析[J]. 设备管理与维修, 2017, 50 (4): 99- 101. |
LI L M , JIN J R , SUN J , et al. Ash accumulation analysis of air preheater in biomass circulating fluidized bed boiler[J]. Equipment Management and Maintenance, 2017, 50 (4): 99- 101. | |
15 | 董锐锋, 吴文龙, 王锋涛, 等. 燃煤电厂超低排放改造后烟道氯化铵结晶原因分析及对策[J]. 热力发电, 2018, 47 (3): 128- 134. |
DONG R F , WU W L , WANG F T , et al. Reason analysis and countermeasures of ammonium chloride crystallization in the flue system of coal-fired power plants after ultra-low emission transformation[J]. Thermal Power Generation, 2018, 47 (3): 128- 134. | |
16 | 刘敬勇, 黄李茂, 陈佳聪, 等. 污泥掺烧过程中Cl/S/P/矿物质的热交互作用对Cd迁移转化行为的影响[J]. 环境科学学报, 2016, 36 (12): 4407- 4420. |
LIU J Y , HUANG L M , CHEN J C , et al. Effects of the interactions of Cl, sulfur, phosphorus and minerals during sewage sludge co-incineration on the migration and transformation of Cd[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2016, 36 (12): 4407- 4420. | |
17 | FLEIG D , ANDERSSON K , NORMANN F , et al. SO3 formation under oxyfuel combustion conditions[J]. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2011, 50 (50): 8505- 8514. |
18 | 王启民, 张小辉, 杨海瑞, 等. 生物质灰在低温受热面上的沉积点腐蚀机理分析[J]. 工业锅炉, 2011, (2): 1- 4. |
WANG Q M , ZHANG X H , YANG H R , et al. Mechanism of biomass ash fouling and pit corrosion in the low temperature surface[J]. Industrial Boiler, 2011, (2): 1- 4. | |
19 | 赵峥峥, 王遥, 刘斌, 等. 三元混合氯化盐NaCl-KCl-MgCl2对合金的腐蚀特性实验研究[J]. 发电技术, 2018, 39 (6): 561- 565. |
ZHAO Z Z , WANG Y , LIU B , et al. Experimental study on corrosion characteristics of ternary mixed chloride salt NaCl-KCl-MgCl2[J]. Power Generation Technology, 2018, 39 (6): 561- 565. | |
20 | 祝建中, 陈烈强, 甘轲. 垃圾焚烧气氛中碱金属氯化物的腐蚀机理[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2005, 33 (3): 78- 82. |
ZHU J Z , CHEN L Q , GAN G . Corrosion mechanism of alkali chloride during the incineration of refuse[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science), 2005, 33 (3): 78- 82. |
[1] | 丁湧. 1 000 MW超超临界燃煤锅炉深度调峰研究[J]. 发电技术, 2024, 45(3): 382-391. |
[2] | 代华松, 浦绍旭, 柴国旭, 金李, 陈为平, 解明亮. 350 MW超临界流化床机组深度调峰研究与应用[J]. 发电技术, 2024, 45(3): 401-411. |
[3] | 高忠明, 朱德敖, 陈雨佳, 刘三举, 王勤辉. 农林废弃物循环流化床空气气化特性实验研究[J]. 发电技术, 2024, 45(3): 535-544. |
[4] | 张思海, 李超然, 万广亮, 刘印学, 徐海楠, 黄中, 杨海瑞. 330 MW 循环流化床锅炉深度调峰技术[J]. 发电技术, 2024, 45(2): 199-206. |
[5] | 邓启刚, 吕卓, 石友, 鲁佳易, 周旭, 王奥宇, 杨冬. 不带外置床的700 MW超超临界循环流化床锅炉失电后水冷壁安全计算分析[J]. 发电技术, 2024, 45(2): 240-249. |
[6] | 熊小鹤, 陈发林, 阮仁晖, 谭厚章, 李延森. 高温腐蚀锅炉水冷壁还原性气氛多组分同步测试试验[J]. 发电技术, 2023, 44(6): 800-808. |
[7] | 梁中荣, 蓝茂蔚, 郑国, 何荣强, 屈可扬, 甘云华. 基于最小二乘支持向量机的电站锅炉高效率低NO x 的多目标优化研究[J]. 发电技术, 2023, 44(6): 809-816. |
[8] | 王林. 5 MW超临界二氧化碳机组锅炉闭式循环吹管工艺研究[J]. 发电技术, 2023, 44(5): 731-737. |
[9] | 董中豪, 卢啸风, 史丽超, 杨增增, 孔繁盛, 王鹏, 林国强, 赵鹏. 炉膛耐火材料热惯性对循环流化床锅炉调峰速率的影响[J]. 发电技术, 2023, 44(4): 514-524. |
[10] | 张立峰, 李晶, 王智. 基于主成分分析和深度神经网络的声学层析成像温度分布重建[J]. 发电技术, 2023, 44(3): 399-406. |
[11] | 刘胜利, 张海军, 程建, 钟毓秀, 徐俊, 江龙, 汪一, 苏胜, 胡松, 向军. 1 000 MW超超临界双切圆燃烧锅炉结焦与高温腐蚀防控研究[J]. 发电技术, 2023, 44(2): 171-182. |
[12] | 王洪健, 王海洋, 孔皓, 周托, 张缦, 杨海瑞. 135 MW循环流化床锅炉纯燃准东煤改造策略与运行技术研究[J]. 发电技术, 2022, 43(6): 918-926. |
[13] | 刘君, 邓毅, 杨延西, 魏永贵, 薛燕辉, 史雯雯. 基于深度学习的空预器转子红外补光图像积灰状态识别[J]. 发电技术, 2022, 43(3): 510-517. |
[14] | 闫修峰, 宗珂, 何修年, 高林, 秦斌, 王明坤, 惠文涛. 1 000 MW煤电机组调峰中汽温控制策略研究[J]. 发电技术, 2022, 43(3): 518-522. |
[15] | 李源, 郭志成, 孟晓超, 陈科峰, 任利明, 毛睿, 岑可法. 基于可调谐二极管激光吸收光谱技术的炉内燃烧场参数在线监测系统设计[J]. 发电技术, 2022, 43(2): 353-361. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||