锅炉尾部受热面腐蚀原因和对策

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1、锅炉尾部受热面腐蚀原因和对策　　【摘要】锅炉尾部受热面的腐蚀也称低温腐蚀。锅炉尾部低温段受热面的腐蚀是锅炉使用过程中普遍存在的问题。主要原因是其受热面的金属壁温低于烟气酸露点温度，烟气中的SO3和H2O反应，生成H2SO4，从而引起低温段受热面的硫酸腐蚀和堵灰。这些问题的存在将会严重影响尾部受热面的运行效果和锅炉效率的提高，严重时将会影响锅炉出力，甚至被迫停炉进行清灰或更换受热面。本文主要分析了锅炉尾部受热面腐蚀的原因，在此基础上探讨解决腐蚀问题的对策，为锅炉更好的使用提供借鉴。【关键词】锅炉；尾部受热面腐蚀；原因；对策中图分类号：TK22文献标识码：A文章编

2、号：一、引言7锅炉设备是常见的生活、生产中运用的工具，给人类提供了很多方便和经济效益，特别是在工业上如一些高原炼油厂、石油化工厂等有举足轻重的地位。如果没有起码的锅炉设备，整个工厂都无法正常运行，所以保护好锅炉设备使其安全运行有着明确的实际意义。低温腐蚀经常发生在中小型锅炉的预热器以及引风机进出口烟道。大容量的锅炉设备因为其给水温度高，省煤器壁温高，所以不易发生低温腐蚀，低温腐蚀一般发生在壁温最低的空气预热器低温段。低温腐蚀是一种常见的现象，直接影响着锅炉设备的安全与运行，从而影响其经济效益。二、锅炉尾部受热面低温腐蚀概述1、受热面的概念现代锅炉机组中，主要受

3、热面包括水冷壁、过热器、再热器、省煤器和空气预热器。省煤器和空气预热器布置在对流烟道的最后，进入这些受热面的烟气温度已不高，故把这两部分统称为尾部或低温受热面。尾部受热面的主要作用是使给水和送风的温度提高并降低排烟温度，提高锅炉效率，从而节约燃料[1]。2、低温腐蚀的概念低温腐蚀是指锅炉尾部受热面的腐蚀。低温腐蚀不仅发生在空气预热器上，有时也会在省煤器、钢制烟道、除尘器和引风机等处发生。低温腐蚀已经成为机械蒸汽系统生产稳定的制约因素。3、露点温度概念7露点温度是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠时候

4、的温度叫露点温度。当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同；当水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温度。露点温度越小于周围环境的温度，结露的可能性就越小，也就意味着空气越干燥，露点不受温度影响，但受压力影响。烟气中SO3的含量和烟气中水蒸气的含量是决定烟气露点温度的关键因素。烟气露点温度与燃料品种、燃烧状态、过剩空气系数、烟气中水蒸气浓度和燃料中含硫量、灰分等有关。三、腐蚀速度和低温腐蚀的规律金属腐蚀速度取决于凝结的酸量、硫酸浓度和金属壁温三个因素。尾部受热面凝结的酸量越多，腐蚀越快。随着硫酸浓度的增加，腐蚀速度越快；但当达到一定浓度(约56％)，腐蚀速度最

5、大；超过这一浓度，腐蚀速度急剧下降，达到70％左右以后基本不变；金属温度越低，化学反应速度越慢，腐蚀速度也降低。锅炉尾部受热面的腐蚀速度随壁温的变化规律是上述三个因素综合作用的结果。四、低温腐蚀的机理低温腐蚀是由于燃料中含有硫，燃烧后形成SO2，其中少量的进一步氧化成SO3，SO3与烟气中的水蒸气结合成为硫酸蒸气，硫酸蒸汽的存在使得烟气中的露点明显提高，由于空气预热器中的空气温度较低，壁温低于烟气露点，这样就使硫酸蒸汽凝结在空气预热器的受热层面上，从而造成硫酸腐蚀。如果燃料中的含硫量较高、烟气中的SO2含量较高、露点升高并且给水温度较低时，省煤气管也有可能发生

6、低温腐蚀[2]。五、锅炉尾部受热面低温腐蚀的原因71、使用的燃料通过研究者对燃料催化干气组合的分析对比，得出结论：省煤器和空气预热器发生的腐蚀现象，燃料中的硫化氢增加是主要原因之一。2、燃料含硫量SO3的生成量几乎与燃料的含硫量成正比．当燃料含硫量为1％时。SO3浓度已超过腐蚀危险浓度的下限，与此相应，露点温度则提高到130℃左右。有实验证明，当含硫量在l％—5％范围内。含硫量每增加l％，露点温度约升高4—5℃。目前从高炉净化出口管道排水器取样化验：高炉煤气冷凝水pH值4.05，主要酸根(60mg/L)，这说明高炉煤气呈酸性,具有很强的腐蚀性。3、锅炉给水温度

7、对锅炉设备腐蚀的影响拿格尔木地区的锅炉设备为例，格尔木地处高原，海拔高度2850m，大气压只有69kPa，给水温度无法达到105℃，如果给水温度提高到了这个温度，则给水泵将发生严重的汽蚀现象而无法正常工作。所以说，给水温度必须控制在80—97℃之间，而省煤器壁温也只有80℃左右，再加上受热面积的增加，受热面各段温度降低。另外，省煤器出口的烟温度仅仅为156℃，烟气温度的降低，加上给水温度的不足，从而引起烟气中的硫化物省煤器壁凝结，产生腐蚀现象。4、过量空气系数α7过剩氧的存在是使SO2氧化成SO3的基本条件，显然α越大，过剩氧越多，SO3也越多。某些实验得到，

8、当降到1.05时，烟气中SO3的浓度显