330mw机组锅炉受热面腐蚀机理和防范措施

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1、330MW机组锅炉受热面腐蚀机理和防范措施　　摘要：本文分析了火电厂锅炉受热面腐蚀的机理及引起受热面腐蚀的主要原因，提出了有效的防范措施。关键词：锅炉；受热面；防腐1.前言锅炉在运行中发生受热面腐蚀事故是常见的，它不仅导致机组非计划停机，危及其安全运行，还会造成严重的设备损坏事故。因此，预防、减少和杜绝受热面腐蚀事故十分重要。2.受热面的高温腐蚀锅炉受热面管子及其吊挂零件的外部腐蚀称为高温腐蚀。它使承压部件管壁减薄，而导致发生泄漏和爆炸事故，是威胁电厂锅炉安全运行的重要因素之一，因而必须给予充分

2、的重视。1）高温腐蚀的机理受热面的高温腐蚀是复杂的物理化学过程，通常认为它有两种类型：A、硫化物型高温腐蚀6发生硫化物型高温腐蚀的管子，表面的结垢物中有硫化铁和磁性氧化铁（Fe3O4），这类腐蚀主要发生在火焰冲刷管壁的情况下。其腐蚀过程是：当燃料中的黄铁矿随灰粒和未燃尽的煤粉一起粘到管壁上时，受热分解出游离状态的硫和硫化亚铁，在还原性气体中游离态硫可单独存在，当管壁温度高达350℃及以上时游离态硫和铁会生成硫化亚铁，而硫化亚铁可进一步氧化成磁性氧化铁从而使金属管壁受到腐蚀。在硫化亚铁氧化成磁性氧

3、化铁的过程中还生成SO2和SO3，而它们同碱氧化物将生成硫酸盐。因此实际上，硫化物与硫酸盐型高温腐蚀是同时发生的。B、硫酸盐型高温腐蚀发生硫酸盐型高温腐蚀的管子表面有大量硫酸盐和复合硫酸盐。其形成过程为：在壁温为310～420℃时管壁被氧化，使其外表形成一层Fe2O3和极细的灰粒污染层，在高温火焰的作用下，灰分中的碱土金属氧化物（Na2O，K2O）升华，靠扩散作用到达管壁并冷凝，与周围烟气中的SO3化合生成硫酸盐。管壁上的硫酸盐与飞灰中的Fe2O3及烟气中以SO3作用，生成复合硫酸盐，在550～

4、710℃范围内呈液态，对管壁有强烈的腐蚀作用，在650～700℃时腐蚀最强烈。虽然化学反应经过很多中间过程，但实质上是铁的氧化过程。C、减轻高温腐蚀的预防措施（1）改善燃烧。（2）控制壁温。（3）保持氧化气氛（4）采用耐腐蚀刚材63.锅内腐蚀锅内腐蚀是指在锅炉汽水通道内部发生的腐蚀，一般有汽水、气体、垢下腐蚀及电化学与机械作用共同产生的腐蚀等多种类型。1）汽水腐蚀是由于金属铁被水蒸汽氧化而发生的纯化学腐蚀，是过热器受热面中的主要腐蚀过程，在蒸发受热面中也会发生。它一般属均匀腐蚀，且不很强烈，危险

5、性较小。2）气体腐蚀锅炉由于给水品质不良而引起的溶解氧和二氧化碳的气体腐蚀，属于电化学腐蚀。（1）电化学腐蚀的机理由于锅炉所采用的各种金属不是纯铁，它总含有其它化学成分或夹带各种杂质，金属表面的氧化膜层往往是不均匀和不完整的，腐蚀产物在内壁上的沉淀情况也各不相同，且与之接触的给水或炉水（即电化学腐蚀中的电解质溶液）所含的成分也不同，使受热面内壁表面形成了无数微电池。在这些微电池中充当阳极的金属，由于失去电子，并将自己的金属正离子投入溶液而遭受腐蚀。6在电化学腐蚀中，阴阳两极间的电位差越小腐蚀也越

6、小。凡是能促使阳极电位增加，即能阻止阴极的正离子进入溶液中去的物质称为阳极极化剂；而具有促使阴极电位降低，即能阻止阴极的过剩电子放电的物质称为阴极极化剂。反之，能促使阳极的正离子进入溶液的物质称为阳极去极化剂；能促使阴极的过剩电子放电的物质称为阴极去极化剂。综上所述，当锅炉水溶液中含有极化剂时，可使金属的腐蚀速度减慢；当炉水中含有去极化剂时，便会加速金属的腐蚀过程。（2）锅炉受热面内的气体腐蚀当给水中含有O2时，由于O2是强烈的阴极去极化剂，能吸收阴极电子形成氢氧离子OH-，因而使腐蚀过程加剧。

7、此外，O2又能作为阳极的去极化剂，因为在水中无O2存在时，铁被溶解，形成氢氧化亚铁Fe（OH）2；而当有O2存在时，就进一步使Fe（OH）2氧化成不溶于水的氢氧化铁Fe（OH）3沉淀出来。由于氢氧化铁的形成使阳极周围的铁离子浓度大大降低，促进了阳极上的铁离子转入水溶液，因而加速了腐蚀的进行。水中的溶解氧除了上述的去极化作用外，在与锅炉受热面接触时还会在铁的表面形成一层氧化铁膜，但该氧化层往往是很不均匀的，在那些接触不到氧气的地方则仍是铁。由于铁和氧化铁的电极电位不同，形成了微电池，且铁的电极电位

8、小成为阳极，因而被遭到腐蚀。6氧气的腐蚀主要发生在给水管道和省煤器中，因为锅炉给水中的氧气首先与这些管道和受热面接触。提高给水管道和省煤器内水的流速，可以避免O2停留在个别点上，使O2与管道和受热面的接触较为均匀。氧气腐蚀一般是斑形腐蚀。当给水中存在二氧化碳气体时，能使水溶液中的氢离子H+浓度增加。H+是阴极的去极化剂，因而将使腐蚀过程加剧。当给水中同时存在O2和CO2时，CO2还可以起触媒作用，促使水中Fe（OH）2的转变为Fe（OH）3。在转换过程中，CO2并未消耗掉，因而转换过程不断进行直