抑制生物质锅炉换热面高温腐蚀的方法技术

本发明专利技术提供一种抑制生物质锅炉换热面高温腐蚀的方法，包括如下步骤：第一供料步骤：将第一生物质燃料供给至所述锅炉；沉积步骤：在锅炉的初始运行期间燃烧第一生物质燃料，在锅炉的换热器表面形成惰性沉积层；第二供料步骤：将与第一生物质燃料不同的第二生物质燃料供给至锅炉；正常燃烧步骤：对第二生物质燃料进行燃烧。通过在沉积步骤中，锅炉的换热器表面形成惰性沉积层，抑制碱金属氯化物与金属管壁的直接接触，从而在锅炉换热面表面与碱金属氯化物之间建立物理阻隔，以此有效地解决了如何抑制锅炉金属管壁腐蚀的问题。何抑制锅炉金属管壁腐蚀的问题。何抑制锅炉金属管壁腐蚀的问题。

【技术实现步骤摘要】
抑制生物质锅炉换热面高温腐蚀的方法


[0001]本专利技术涉及生物质直燃电站
，具体地，涉及一种抑制生物质锅炉换热面高温腐蚀的方法。

技术介绍

[0002]随着现代工业水平的飞速发展，化石能源逐渐呈现匮乏的趋势，而生物质能作为可再生能源，具有贮存丰富、使用无公害等优点，已经被普遍认为是解决未来能源危机的出路之一。生物质能资源在我国极为丰富，全国农作物稻秆年产量约7亿吨，除造纸原料和畜牧饲料使用一部分外，用作燃料的大约有3亿吨，相当于约1.5亿吨标准煤。
[0003]在我国，可用于生物质直燃发电的燃料资源以秸秆类生物质为主。秸秆类生物质具有碱金属及氯元素含量高的特点。在生物质燃烧过程中，碱金属(如：钾)和氯会释放进入气相，导致锅炉换热面，尤其是过热器上产生严重的碱金属氯化物(如：氯化钾)的沉积。由于换热面金属管壁的高温腐蚀速度在碱金属氯化物存在时大大加快，因此，生物质直燃电站相比于燃煤电站往往存在更严重的腐蚀问题，影响锅炉的正常的运行。导致换热面金属管壁高温腐蚀的主要物质是碱金属氯化物。烟气中的气态碱金属氯化物会在换热面表面冷凝形成沉积，由于存在相变过程，其沉积往往致密且与金属壁面充分接触，进一步发生固相腐蚀或液相腐蚀。
[0004]因此，急需一种能够抑制使用生物质作为燃料的锅炉的金属管壁腐蚀问题的锅炉燃烧方法。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种抑制生物质锅炉换热面高温腐蚀的方法。
[0006]根据本专利技术提供的一种抑制生物质锅炉换热面高温腐蚀的方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0007]第一供料步骤：将第一生物质燃料供给至所述锅炉；
[0008]沉积步骤：在所述锅炉的初始运行期间燃烧所述第一生物质燃料，在所述锅炉的换热器表面形成惰性沉积层；
[0009]第二供料步骤：将与所述第一生物质燃料不同的第二生物质燃料供给至所述锅炉；
[0010]正常燃烧步骤：对所述第二生物质燃料进行燃烧。
[0011]根据上述技术方案，通过在沉积步骤中，在锅炉的换热器表面形成惰性沉积层，抑制碱金属氯化物与金属管壁的直接接触，从而在锅炉换热面表面与碱金属氯化物之间建立物理阻隔，以此有效地解决了如何抑制锅炉金属管壁腐蚀的问题。
[0012]优选地，在所述第一供料步骤中，所述第一生物质燃料为高岭土以及所述第二生物质燃料的混合物。
[0013]根据上述技术方案，通过在第一供料步骤中，第一生物质燃料使用高岭土以及第二生物质燃料的混合物，在燃烧过程中通过高岭土、飞灰与碱金属氯化物之间的化学反应减少了气相中碱金属氯化物的含量，同时产生的氯化钙等物质与碱金属氯化物在锅炉的换热器表面上的沉积过程发生竞争关系，减少了锅炉的换热器表面上沉积物中碱金属氯化物的含量，同时在沉积中生成了硫酸钙等在高温下惰性的物质，从而进一步减轻了碱金属氯化物对锅炉的换热器表面的腐蚀。
[0014]优选地，在所述第一供料步骤中，所述第一生物质燃料中的生物质含氯量在0.2％以下。
[0015]根据上述技术方案，由于低氯含量生物质燃料可以抑制碱金属氯化物在沉积产生初期的高浓度富集，通过在第一供料步骤中设置第一生物质燃料中的生物质含氯量在0.2％以下，使沉积物以碳酸钙、二氧化硅、硫酸钾和硅酸钙等惰性物质为主要成分，在沉积步骤中形成的紧贴锅炉的换热器表面的惰性沉积层为锅炉的换热器表面提供了物理阻隔，在改用正常的高碱高氯生物质燃料后，可以持续防止碱金属氯化物与锅炉的换热器表面的直接接触，从而达到抑制腐蚀的目的。
[0016]优选地，在所述第一供料步骤中，所述第一生物质燃料中的高岭土质量与碱金属及氯元素总质量之比为2：5到6：5。
[0017]根据上述技术方案，通过在第一供料步骤中进一步设置第一生物质燃料中的高岭土质量与碱金属及氯元素总质量之比为2：5到6：5，能够更好的减轻碱金属腐蚀对锅炉的换热器表面的腐蚀；即本案专利技术人进行了大量的实验后，得到当高岭土质量与碱金属及氯元素总质量之比为2：5到6：5能够产生更好的抑制腐蚀效果的结论。
[0018]优选地，在所述第一供料步骤中，所述第一生物质燃料中混合含有高岭土以及含氯量在0.2％以下的生物质。
[0019]根据上述技术方案，通过在第一供料步骤中，第一生物质燃料中混合含有高岭土以及含氯量在0.2％以下的生物质，在沉淀步骤中形成惰性沉积层，为锅炉的换热器表面提供了物理阻隔，有效防止碱金属氯化物与锅炉的换热器金属壁面的直接接触，进而抑制了腐蚀。
[0020]优选地，还包括如下步骤：
[0021]干燥步骤，在所述第一供料步骤或者所述正常燃烧步骤之后，在所述锅炉停炉时对所述锅炉进行干燥处理。
[0022]根据上述技术方案，在第一供料步骤或者所述正常燃烧步骤之后，对锅炉进行干燥处理，有效防止了沉积物中的碱金属氯化物吸潮后渗透并直接与锅炉的换热器金属管壁紧密接触而造成进一步的腐蚀。
[0023]优选地，所述干燥步骤至少包括如下任一种处理步骤：
[0024]气密处理步骤，对所述锅炉的炉门进行气密处理，防止所述惰性沉积层吸收空气中水分；
[0025]防水处理步骤，利用防水材料包覆所述换热器，防止所述惰性沉积层吸收空气中水分；
[0026]吹扫干燥处理步骤，对所述锅炉内部供给干燥用气体，吹扫干燥所述惰性沉积层表面附着的水分。
[0027]根据上述技术方案，通过设置气密处理步骤、防水处理步骤和吹扫干燥处理步骤，使锅炉处于一个干燥的环境，有效地防止了沉积物中的碱金属氯化物吸潮后渗透并直接与锅炉的换热器金属管壁紧密接触而造成进一步的腐蚀。
[0028]优选地，所述锅炉的初始运行期间为从所述锅炉启炉时刻起至48小时的时间范围。
[0029]根据上述技术方案，通过设置锅炉的初始运行期间为从所述锅炉启炉时刻起至48小时的时间范围，限制了在上述沉积步骤中，燃烧第一生物质燃料的时机，从而使锅炉的换热器表面能够有效形成惰性沉积层，并有效抑制锅炉金属管壁的腐蚀。
[0030]优选地，还包括在所述沉积步骤之后，对所述惰性沉积层的厚度进行检测的检测步骤，所述检测步骤执行完毕后，再进行所述第二供料步骤。
[0031]根据上述技术方案，通过在沉积步骤之后设置检测步骤，并待检测步骤执行完毕后，再进行所述第二供料步骤的实施方式，能够确保惰性沉积层的成功生成之后再进行下一步骤，有效提高了本专利技术提供的抑制生物质锅炉换热面高温腐蚀的方法的可行率和成功率，确保对于锅炉的换热器表面腐蚀问题的有效解决。
[0032]优选地，在所述第一供料步骤中，在供给过程中所述高岭土占所述第一生物质燃料的质量百分比可变。
[0033]根据上述技术方案，通过在第一供料步骤中，在供给过程中所述高岭土占所述第一生物质燃料的质量百分比可变的实施方法，能够在一定范围内，灵活地选择高岭土占第一生物质燃料的质量百分比，有效地提高方法的可行性。
附图说明
[0034]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制生物质锅炉换热面高温腐蚀的方法，其特征在于，包括如下步骤：第一供料步骤：将第一生物质燃料供给至所述锅炉；沉积步骤：在所述锅炉的初始运行期间燃烧所述第一生物质燃料，在所述锅炉的换热器表面形成惰性沉积层；第二供料步骤：将与所述第一生物质燃料不同的第二生物质燃料供给至所述锅炉；正常燃烧步骤：对所述第二生物质燃料进行燃烧。2.如权利要求1所述的抑制生物质锅炉换热面高温腐蚀的方法，其特征在于，在所述第一供料步骤中，所述第一生物质燃料为高岭土以及所述第二生物质燃料的混合物。3.如权利要求1所述的抑制生物质锅炉换热面高温腐蚀的方法，其特征在于，在所述第一供料步骤中，所述第一生物质燃料中的生物质含氯量在0.2％以下。4.如权利要求2所述的抑制生物质锅炉换热面高温腐蚀的方法，其特征在于，在所述第一供料步骤中，所述第一生物质燃料中的高岭土质量与碱金属及氯元素总质量之比为2：5到6：5。5.如权利要求1所述的抑制生物质锅炉换热面高温腐蚀的方法，其特征在于，在所述第一供料步骤中，所述第一生物质燃料中混合含有高岭土以及含氯量在0.2％以下的生物质。6.如权利要求1-5任一项所述的抑制生物质锅炉换热面高...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆仲泱，余春江，张恒立，王勤辉，方梦祥，程乐鸣，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：