浅析锅炉尾部受热面低温腐蚀与防止 李红田

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燃气热水锅炉尾部受热面低温腐蚀问题及预防措施

燃气热水锅炉尾部受热面低温腐蚀问题及预防措施

燃气热水锅炉尾部受热面低温腐蚀问题及预防措施作者:田龙来源:《中国新技术新产品》2009年第06期摘要:本文系统的阐述了燃气热水锅炉产生低温腐蚀的原因及其防治措施,旨在保证锅炉高效运行,减少锅炉检修维护费用,延长锅炉使用寿命。

关键字:燃气热水锅炉;低温腐蚀随着经济的发展及环保要求的提高,民用燃料逐渐被液化石油气或天然气替代。

目前,我国北方地区常采用小型燃气热水锅炉冬季供暖,但由于供暖周期长,锅炉负荷在供暖期内变化大。

为了降低燃气费用,大多数供暖企业在实际运行中都会采取锅炉小负荷输出、低温供水的运行方式。

由于排烟温度较低,受热面壁温受锅水温度低的影响,造成受热面壁温比烟气露点温度低,产生大量的冷凝水,使尾部受热面表面产生严重的腐蚀。

我公司采用的2台蒸汽式锅炉,投运几年来产生了不同程度的腐蚀问题,对锅炉安全运行造成一定的影响。

以下将简单介绍造成锅炉尾部受热面低温腐蚀问题的原因及预防措施。

1造成锅炉尾部受热面的低温腐蚀问题的原因燃气热水锅炉的腐蚀主要有低温腐蚀和化学腐蚀两种。

与燃煤锅炉的低温腐蚀相似,燃气锅炉的低温腐蚀也是由于酸性物质引起的一种腐蚀。

天然气在燃烧过程中生成的二氧化碳(C+O2→CO2),遇到冷凝水后水解成碳酸(CO2+H2O→H2CO3),造成了锅炉的低温腐蚀。

由于碳酸显弱酸性且易挥发,所以燃气热水锅炉的低温腐蚀经常被人们所忽略,而没有引起足够的重视。

化学腐蚀指的是锅炉内金属表面与氧和水发生化学反应所产生的腐蚀,这种腐蚀是活性铁在氧的作用下与炉内的冷凝水反应生成氢氧化亚铁〔2Fe+O2+2H2O→2Fe(OH)2〕,氢氧化亚铁继续与氧气和水发生反应生成氢氧化铁〔4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3〕的过程。

氢氧化亚铁在酸碱性溶液中显示不同的酸碱度,在碱性溶液中为显酸性的亚铁酸H2FeO2,在酸性物质中为显碱性的氢氧化亚铁Fe(OH)2。

由于冷凝水呈弱酸性,氢氧化亚铁与冷凝水中的碳酸进一步反应生成碳酸亚铁〔Fe(OH)2+H2CO3→FeCO3+2H2O〕;碳酸亚铁继续与碳酸发生中和反应生成重碳酸亚铁〔Fe(OH)2+H2CO3→Fe(HCO3)2〕;最终碳酸亚铁和重碳酸亚铁与冷凝水中的溶解氧发生氧化-还原反应生成氢氧化铁并释放出二氧化碳:4Fe(CO)3+O2+6H2O→4Fe(OH)3+4CO24Fe(HCO3)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3+8CO2如上述铁的腐蚀过程中二氧化碳起了相当大的作用,当二氧化碳融于水变成碳酸后,碳酸经过加热变成蒸汽直接腐蚀金属的表面使锅炉产生低温腐蚀,主要发生在氢氧化亚铁对金属表面的钝化作用还没有形成以前。

尾部受热面的磨损和低温腐蚀及积灰

尾部受热面的磨损和低温腐蚀及积灰
炉内易受热面磨损的区域
烟气流动方向变化 烟气走廊 吹损
磨损的危害
受热面壁厚减小,强度降低,甚至破坏,导致管子泄漏,影响锅 炉的安全运行。
增加检修工作量和钢材(修复或更换)耗量
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第一节 尾部受热面的飞灰磨损
二、煤灰的磨蚀性
煤灰的化学组成、颗粒形状和尺寸是影响煤粉灰磨蚀性的重要因素。
煤灰颗粒主要是铝硅酸盐玻璃体,硬度大,具有一定磨蚀性; 特别是其中的石英颗粒,硬度大、颗粒形状一般不规则,具有很强的磨蚀性; 大颗粒具有强的磨蚀性。
当受热面的金属壁温低于酸露点时,硫酸蒸汽就会在壁面上凝结, 对金属产生严重的腐蚀作用。
7
第四节 空气预热器烟气侧腐蚀-低温腐蚀
低温腐蚀
腐蚀的位置:通常发生在低温级空气预热器中空气和烟气温度最低的 区域。对回转式空预器,发生在空预器的冷段。
腐蚀的危害 严重影响锅炉的经济运行。 管式空预器管子穿孔,增加漏风,致使送风不足,导致燃烧恶化 和降低经济性; 使回转式空气预热器的蓄热元件严重腐蚀,影响传热效果; 加重 积灰甚至堵灰(特别是回转式空预器),增加阻力,影响经济性。
三、煤灰的磨蚀特性的判别
灰磨损指数(我国常用指数)
Hab < Hab
11H00-a%b2,0%磨1,A0a损磨0r (倾损Si向O倾2轻向微0中.8等Fe2O3
1.35Al2O3 ),%
Hab 20% ,磨损倾向严重
4
第二节 飞灰磨损速率
飞灰磨损速率:因飞灰引起的单位时间金属厚度最大磨损速度。
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第四节 空气预热器烟气侧腐蚀-低温腐蚀
四、腐蚀速度及受热面壁温
低温腐蚀的规律是酸凝结浓度、酸沉积量和受热面金属壁温三个因素综 合作用的结果。 硫酸浓度对受热面对受热面腐蚀速度的影响 凝结的酸量影响腐蚀速度,随着凝结酸量的增加,腐蚀加剧。 管壁上凝结的酸量与管壁温度的关系

浅谈玻璃窑余热锅炉尾部受热面低温腐蚀成因及措施

浅谈玻璃窑余热锅炉尾部受热面低温腐蚀成因及措施

当前 , 各浮法 玻璃生产 线使 用的玻璃 窑炉的燃料 也各 不相同 , 有燃油 炉 、 燃 气炉、 燃 煤炉 三个类别 。 一般 隋况下余 热锅炉进 口的烟 气焓值 在1 9 0 0 -2 3 0 0 MJ , 对 于 燃用 不 同燃料 后 的烟气 成分 见表 1 1 2 — 3 1 。 由( 表1 ) 可 以看 出, 当玻 璃 窑炉的 燃料不 同时s 。 ^ 的浓度 与H O 的浓 度也 有 着 很 大差异 , 尤 其 是燃 用石 油焦粉 时 , S O 2 的浓 度达 到 了1 3 % 左右, 因此很容 易 造成 尾部 受热 面的低 温腐 蚀 。
2 . 2腐 蚀原 因 余 热锅 炉尾 部受 热面腐 蚀 的原 因有 两个 : 一个 是烟灰 中的碱 金属 加速 腐




蚀; 一 个是烟 气 中的S O 在温 度较低时 与水蒸 气凝结 形成硫酸 雾滴 。 对于石 油焦 粉燃 料的玻 璃窑 炉 , 燃料燃 烧后 的烟 气进入 余热 锅炉省 煤器 后 , 随着烟 气温 度 的进一 步 降低 , 当尾 部受热 管束 的温 度降低 至酸鼹 点 附近时 , 硫 酸蒸汽 就会 附 着 在管 壁上 , 对管道 进行低温 腐蚀 。 硫酸 蒸汽不 断在管壁凝 结 , 发生氧 化反应 生 成F e S O 4 , F e S 0 4 可 以继续 吸收 烟气 中的 水分 , 最 后形 成腐 蚀层 脱 离管 壁 , 长 此 以往 , 会 产生 爆管 事故 。 对 于玻 璃窑 炉燃 用不 同燃 料后 烟气 的酸 露点 见( 表2 ) 。 对 于烟 气 中存 在 的大量碱 金 属 , 其熔 点一般 在3 0 0℃以上 , 因此 当烟 气 流 经尾 部受 热 面时 , 一 部分碱 金 属就 会在 管壁上 沉 积形 成第 一层 灰[ 4 1 。 第 一层 灰 的粘结 性很 高 , 并可 以与低 温腐 蚀形成 的F e S O 4 和F e 2 ( S O 4 ) 3 发生化 合反 应 , 其 产物 可 以捕 捉烟 气 中的飞 灰形成 第二层 灰 。 当到 达省煤 器尾 部时 , 碱 金属沉 积 物与 硫酸液 滴 、 水蒸 气反 应生 成的化 合物具 有更 强 的腐 蚀性 , 对 低温腐 蚀起 到 了推 波助 澜 的作用 。

防止锅炉尾部受热面低温腐蚀的探讨

防止锅炉尾部受热面低温腐蚀的探讨

防止锅炉尾部受热面低温腐蚀的探讨本文通过分析低温腐蚀的基本概念及锅炉尾部受热面低温腐蚀的主要原因,对防止锅炉尾部受热面低温腐蚀提出合理的解决对策。

标签:锅炉;低温;腐蚀一、前言锅炉设备是我们生产生活中常见的设备,锅炉尾部受热面受低温腐蚀也是锅炉在使用过程中出现的常见问题。

下文将针对这一现象,做出分析并提出解决的对策。

二、锅炉尾部受热面低温腐蚀概述在探讨锅炉尾部受热面受到低温腐蚀之前,首先应对相关的概念有所了解。

其相关概念主要包括:受热面的概念;低温腐蚀的概念;露点温度概念。

下面将对这三个概念进行具体的阐述。

1、受热面的概念。

现代锅炉机组中,主要受热面包括水冷壁、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。

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。

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、现状分析大多数的锅炉在运行期间燃烧煤质含硫量为 1.5%左右,普遍超过设计煤质的含硫量。

经过每年冬天的供暖期后,空气预热器右侧出口氧含量逐步增大,约为12%。

达电1期锅炉尾部受热面低温腐蚀分析及预防

达电1期锅炉尾部受热面低温腐蚀分析及预防

O 引言
1 低温受热面腐蚀产生的分析
雾, 酸雾浓度越高露点就随之升高 , 酸雾的浓度越低它的露点就越 低 。
燃 煤中硫份含量超标 的程 度越 高 ,燃烧后生成的二氧化硫 多 ,炉膛风 1 . 1 燃料 中硫 、硫化物 的去 向 锅炉煤粉 燃料 中都含有硫 或硫化 物 ,当 电厂来 煤含硫 份超过 0 . 8 量 越大 越大 , 生成 三氧化硫 的数量 就越多 。燃 烧工 况不 同、煤 种不 时烟气 中的硫化物排放会超标 ,煤粉 中所 含硫份在炉膛燃烧后会产 生 同 ,同样 的含硫量 ,生成的三氧化硫多少也不 同。锅炉在正常情况下 , S O : ,在多余氧气的环境里 S O : 会 被氧化 成 S O, 。S O 气体与烟气 中水 硫酸蒸汽大部吸 附在 飞灰 中分被飞灰带走 ,这将减小烟 气中的硫酸蒸 蒸汽结合 形成酸雾 ,当尾部受 热面 温度低 于硫酸蒸汽露 点时 ,在金 属 气浓度 ,硫酸蒸汽浓 度降低烟气露点也随着 降低 。燃料 的硫含 量为为 . 2 %~ 0 . 5 % 时 ,露点温度 接近水 蒸气 的凝结温 度 1 0 0 ℃。 管壁会 凝结有液体硫酸腐蚀 金属管壁并造成损坏 。因此要严格 控制 电 0 ( 2 )炉膛 送风量 的大小 。多余 的氧是 S O, 向S O 的根本 原 因。 厂燃料采 购环 节 ,确保 来煤 中的硫含量不超标 。 送风 量越 大 S O。 生成 也 随之变 多。送风 量越 小氧气 越少 ,烟气 中的 1 . 2 烟气 中氧化硫 的生成 的化学机 理 S O 生 成就越少 ,硫酸 蒸汽浓度就越 小 ,烟气的露点也 将大幅降低 。 燃 煤 中硫 分 单 质硫 、有机 硫 ( 与C 、H、O等 结 合 的化 合 物) 无 机硫 等 。燃 烧 过 程 中 ,有 机硫 首 先 被 氧 化 成 S O ;无 机 硫 分 解 速 度 较 慢 ,例 如 :硫 铁 矿 在 高 温 下 用 空 气 氧 化 产 生 二 氧 化 硫 , ( 4 F e S + 1 1 0 = = = = 8 s 0 + 2 F e O )其中部分 S O : 在过剩氧和高温的作 用下进一步转化为 S O ,部分不能燃烧的无机硫随灰渣排出 。 二氧化硫 在炉膛高氧 区的氧化反应是 在炉膛 内,S O : 和S O , 之间 的转化 主要为 :2 S O +O: = 2 S O, ,这个过 程是可逆 的 ,在炉膛 过剩氧 的作用下 , S O 向S O , 转化 ,当炉膛突 然缺氧燃烧 时 , S O 又逆 向转

燃气锅炉尾部受热面低温腐蚀的原因与解决措施

燃气锅炉尾部受热面低温腐蚀的原因与解决措施

燃气锅炉尾部受热面低温腐蚀的原因与解决措施摘要:为了做好燃气锅炉的节能工作,目前常用的措施是在燃气锅炉尾部安装节能器、冷凝器,但是在这些尾部受热面管壁上产生的冷凝水容易导致低温腐蚀,通过分析燃气锅炉尾部受热面低温腐蚀的原因,提出防止低温腐蚀的解决措施。

关键词:燃气锅炉;尾部受热面;冷凝水;低温腐蚀;解决措施1.前言2013年9月10日,国务院发布《大气污染防治行动方案》(“大气十条”),明确提出五年内全国空气质量总体改善,大幅减少重污染天气;京津冀、长三角、珠三角等区域细颗粒物浓度分别下降25%、20%、15%左右。

2017年,政府工作报告提出打赢“蓝天保卫战”,加快解决燃煤污染问题。

天然气作为相对高效的清洁能源,受到政府和市场的青睐,“煤改气”作为改善空气质量的重要措施之一,得到大范围的推广。

随着“煤改气”工作的推进,我国的燃气锅炉使用数量越来越多,由于燃气成本较高,各使用单位都选用热效率较高的冷凝式燃气锅炉。

减少燃气锅炉的热损失,提高燃气的利用率,回收排烟余热,降低排烟温度是提高燃气锅炉热效率的重要措施之一[1]。

因此,锅炉尾部一般配置节能器和冷凝器。

本文介绍了燃气锅炉节能器和冷凝器产生低温腐蚀的原因,作者根据其实践经验,并通过查阅相关文献,从设计和运行两个方面,提出了具体的解决措施。

2.产生低温腐蚀的原因燃气锅炉排烟热损失的决定因素为排烟温度,排烟热损失是锅炉总热损失的主要部分。

一般排烟温度每升高12℃-15℃,排烟热损失就将增加1%左右。

因此减少燃气锅炉的热损失,提高燃气的利用率,回收排烟余热,降低排烟温度是提高燃气锅炉热效率的重要措施,当燃气排烟温度低于烟气露点后容易产生冷凝水。

烟气中的硫氧化物溶于冷凝水中呈现酸性,如经实测烟气冷凝水的ph值在4-6之间。

湿度指的是烟气中水蒸气含量的多少,水蒸气含量越高,湿度就越大;绝对湿度指的是烟气中水蒸气的密度,基于烟气中水蒸气密度的测量方式困难,常用烟气中水蒸气的压强来表示绝对湿度;相对湿度是指在某一温度下,烟气的绝对湿度与该温度下水蒸气饱和气压的比值。

锅炉尾部受热面防止低温腐蚀技术的思路构架

锅炉尾部受热面防止低温腐蚀技术的思路构架

锅炉尾部受热面防止低温腐蚀技术的思路构架摘要锅炉是我国目前各大企业在实际生产过程中不可缺少的一项设备,其所具有的稳定性对于企业生产的良好开展具有重要的意义,但是其在实际应用的过程中,却经常会出现受热面腐蚀的情况,对工作的稳定运行造成了较大的影响。

在本文中,将就锅炉尾部受热面防止低温腐蚀技术的思路构架进行一定的研究。

关键词:锅炉尾部受热面;防止低温腐蚀技术;思路构架;1 引言近年来,我国的工业建设得到了较大程度的发展,而在这个过程中,锅炉设备也被得到了较为广泛的应用。

而在锅炉实际应用的过程中,其尾部受热面经常会出现一定的腐蚀情况,从而大大的影响了锅炉设备的稳定运行。

对此,就需要我们能够对锅炉尾部受热面出现低温腐蚀情况的原因进行充分的掌握,从而能够以针对性的方式对其进行解决。

2 低温腐蚀原理对于锅炉所出现的低温腐蚀情况来说,其主要原因则因为其燃料中存在硫,并且在锅炉发热燃烧之后形成了二氧化硫,并且其在进一步的变化过程中氧化成为三氧化硫,而如果其同水蒸气发生了接触,就会结合成为硫酸蒸汽。

当烟气中存在较大含量的硫酸蒸汽时,其所具有的烟气露点就会得到大幅度的升高,并在管壁上逐渐的凝结而对金属管壁造成腐蚀。

而对于气体以及液体燃料中所存在的硫分来说,当其燃烧完毕之后则会生成二氧化硫或者三氧化硫,而由于烟气中所具有的蒸汽露点往往较低,则会根据蒸汽量所存在的多少而通常维持在30至60摄氏度之间,而如果燃料中水分不是很多,则不会在低温面上出现结露的情况。

而由于烟气中存在一定量的二氧化硫以及三氧化硫,其在同烟气中的水蒸气结合之后则会形成硫酸蒸汽,则会在一定程度上加速了受热面腐蚀情况的出现。

3 腐蚀速度的规律对于金属腐蚀速度来说,其在很大程度上取决于凝结的酸量、硫酸浓度以及金属壁温这三个因素。

其中,尾部受热面凝结的酸量越多,腐蚀越快。

且随着硫酸浓度的增加,腐蚀速度越快;但当其达到一定浓度时,腐蚀速度则会达到最大值,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。

燃气锅炉尾部受热面腐蚀机理及防治措施

燃气锅炉尾部受热面腐蚀机理及防治措施

燃气锅炉尾部受热面腐蚀机理及防治措施摘要:在燃气锅炉的运行过程中,为贯彻节能减排绿色理念,实现可持续发展,通常会在燃气锅炉尾部安设冷凝节能装置或余热回收装置,对热量与水资源等进行回收利用。

当尾部受热面的表面温度较低时,燃气锅炉排放烟气中所含的水蒸气会凝结在金属壁表面,对该区域造成低温腐蚀,影响燃气锅炉的运行安全。

为此,技术人员需要对其腐蚀机理进行深入分析并进行合理防治。

本文介绍了燃气锅炉尾部受热面产生低温腐蚀的主要原因,并提出了一些具体的防治措施,以供相关从业者参考。

关键词:燃气锅炉;尾部受热面;腐蚀机理;腐蚀防治Abstract: During the operation of gas boilers, in order to implement the green concept of energy saving and emission reduction and achieve sustainable development, a condensation energy saving device or a waste heat recovery device is usually installed at the tail of the gas boiler to recycle heat and water resources. When the surface temperature of the rear heating surface is low, the water vapor contained in the flue gas discharged from the gas boiler will condense on the surface of the metal wall, causing low-temperature corrosion to the area and affecting the operation safety of the gas boiler. For this reason, technicians need to conduct in-depth analysis of its corrosion mechanism and conduct reasonable prevention and control. This paper introduces the main reasons for low temperature corrosion of the heating surface of the gas boiler tail, and puts forward some specific prevention measures for the reference of relevant practitioners.Key words: gas boiler; rear heating surface; corrosion mechanism; corrosion prevention引言:城市化进程的推进为生态环境带来了严重的污染负担,我国传统以燃煤为主的能源供应体系向空气中排放了较多污染物,导致空气质量明显下降,甚至频繁出现雾霾问题。

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浅析锅炉尾部受热面低温腐蚀与防止李红田
发表时间:2018-01-26T18:13:13.717Z 来源:《电力设备》2017年第27期作者:李红田[导读] 摘要:低温露点腐蚀一般是由于燃料释放出来的酸性物质而造成的,长期存在将影响到机组的安全运行,本文对锅炉尾部受热面低温露点腐蚀的原因进行了分析,并提出了降低腐蚀的可行预防措施。

(山西启光发电有限责任责任公司山西晋中 030600)摘要:低温露点腐蚀一般是由于燃料释放出来的酸性物质而造成的,长期存在将影响到机组的安全运行,本文对锅炉尾部受热面低温露点腐蚀的原因进行了分析,并提出了降低腐蚀的可行预防措施。

关键词:锅炉尾部受热面低温腐蚀防护措施
Abstract:Low temperature dew point corrosion is usually caused by the release of acid from fuel,and the long-term existence will affect the safe operation of the unit.This paper analyzes the causes of low temperature dew point corrosion at the rear heating surface of boiler and puts forward protective feasible measures.
Key words:boiler tail heating surface; low temperature corrosion; protective measures
一、低温腐蚀产生机理
低温腐蚀常发生在壁温最低的空气预器低温段,低温腐蚀的产生是由于燃料中所含有的硫份在燃烧的过程中,大部分或者全部形成二氧化硫(SO2),其化学方程式为:S + O2= SO2, SO2经过与锅炉内的氧气反应,在催化剂的作用下进一步形成三氧化硫(SO3),表达式为SO2+ O2= SO3,最后SO3再与烟气中的水蒸气结合,生成含有硫酸蒸汽,表达式为SO3+H2O=H2SO4。

在这些反应中以生成SO3最为关键。

在一般情况下,如果没有催化剂,烟气中的只有0.5%~1%左右的SO2转变为SO3。

而在存在催化剂的情况下,生成的SO3就明显的增多。

其中,飞灰中的V2O5、Fe2O3等都是催化剂。

且当壁面温度低于硫酸蒸汽的露点时,硫酸蒸汽就会凝结在壁面上腐蚀传热元件,腐蚀使元件表面粗糙,酸液湿润的元件上不断粘接飞灰,从而使腐蚀加剧。

二、影响低温腐蚀的因素
2.1烟气露点
烟气中的某中气体从烟气中凝结出来的温度,称为该气体的露点。

当烟气中含有三氧化硫时,烟气露点大大升高。

其原因主要是烟气中的三氧化硫与水蒸汽作用生成的硫酸蒸汽,而其凝结温度(也称酸露点)大大高于水露点的缘故。

2.2燃料中的含硫量
硫是导致锅炉尾部受热面低温腐蚀的重要物质,而硫的产生主要来自于燃料,一般情况下,燃煤的质量对于硫化物的产生有直接关系,如果煤炭中的含硫量超过百分之一时,其燃烧过程中所产生硫化物对锅炉尾部受热面所造成的低温腐蚀就会超过其所能承受的最低限度,即使在露点超过130℃的情况下,含硫雾气仍然会液化,从而对尾部受热面造成严重的腐蚀。

所以燃烧物中含硫量的多少直接关系到低温腐蚀的程度,要想控制低温腐蚀就需要加强燃料管理。

2.3过量空气系数
过剩氧的存在是使SO2氧化成SO3的基本条件。

空气过剩系数越大,过剩氧越多,SO3也越多。

随着空气过剩系数的降低,烟气中的SO3浓度显著减少,接近或小于腐蚀危险浓度,同时露点也随之降低。

经试验得知,当空气过剩系数小于1.1(含氧量小于2%)时,露点会急剧下降。

所以,低氧燃烧是避免锅炉尾部低温腐蚀的有郊措施。

2.4受热面壁温
低温受热面的最低壁温若低于烟气的酸露点,则硫酸蒸汽就会凝结在低温受热面上,使低温受热面发生严重的腐蚀。

空气预热器的壁温(不考虑灰垢的影响)可用下式计算:
tb=tk+(θy-tk)/(1+akH/ayHy)
式中 tb—壁面温度,℃;
tk—空气预热器冷空气进口温度,℃;
θy— 排烟温度,℃;
ak,ay—空气侧及烟气侧放热系数,w/(m2.℃);
Hk,Hy,—空气侧及烟气侧受热面积,m2
由上式可见,提高排烟温度θy,可以提高壁温tb,减轻腐蚀。

但提高排烟温度θy,会增加排烟热损失,降低锅炉工作的经济性。

目前,采用提高排烟温度θy的办法来提高壁温tb,也只能使空气预热器冷端壁温高于水露点,如果使空气预热器冷端壁温高于酸露点,则排烟温度θy将会提高到极不合理的数值。

提高冷空气进口温度tk,可以提高壁温tb,减轻腐蚀。

但要相应提高排烟温度θy,否则锅炉内气体进出口温差小,不利于传热。

因此,这一方法也只能保持壁温tb在水露点以上。

三、锅炉低温腐蚀的防止措施
3.1严格控制燃料指标
燃煤中的硫是是形成硫化物的主要来源,因此要从源头进行严格控制。

在燃煤采购时,尽量选择含硫量少的燃煤,从而减少燃烧过程中硫的产生。

针对坑口电厂燃煤无法选择时,可以进行技术改造加装炉前脱硫系统与炉内脱硫系统相互配合,从而减少SO2的排放量,既可以防止低温腐蚀,又可以使环保指标达标。

3.2降低过量空气系数和减少漏风
烟气中的过量氧会增大SO3的生气量。

无论是送入炉膛的助燃空气还是烟道的漏风,对SO3的生成都有影响。

因为在烟气流程中,只要有过量氧的存在,SO2仍能继续变成SO3。

为了控制氧气含量,在锅炉运行过程中要做好氧气含量检测工作,严格控制空气系数,如果系数超标,要及时调整。

因此,为防止低温腐蚀尽可能采用较低的过量空气和减少烟气的漏风,降低过量空量系数还可以提高锅炉效率,但前提应保证燃料的完全燃烧。

另外,尽量避免锅炉在低负荷下长时间运行,随着负荷的降低,锅炉的露点也会随之降低,更容易造成排烟温度低于露点温度,而引起或加剧尾部受热面金属的低温腐蚀。

3.3提高受热面的壁温
含有硫酸的雾气,只有在其温度高于受热面壁温时,才会发生液化现象。

因此提高壁温,使其高于雾气露点,是减少低温腐蚀的一个重要方法。

但是,不能把壁温无限的提高,因为负荷和壁温会变化不均,一般情况下,会把壁温调到比烟雾露点高5℃~10℃左右。

采用暖风器可提高预热器入口风温,从而提高空气预热器的壁温,使排烟温度高于烟气的露点温度。

3.4低温受热面采用耐腐蚀材料
在锅炉尾部受热面产生低温腐蚀,会缩短设备的使用寿命,降低运行效率,并且提高了维护成本,所以要提高尾部受热面的耐腐蚀性。

为了解决低温腐蚀问题,燃用高硫燃料的锅炉中,低温段的管式空预器常采用耐腐蚀的玻璃管;回转式空气预热器采用腐蚀的搪瓷波形板或用搪瓷材料制造冷段受热面。

由于抗腐蚀材料不能防止低温粘结积灰,因此必须加强吹灰。

四、结语
随着我国电国力的蓬勃发展,锅炉高效率、长周期运行越来越显示出它的优势和经济价值,本文就锅炉尾部受热面的腐蚀原因和应对措施都给予了简要的介绍和论述。

硫化物、氧气、水蒸汽是酸性物质产生的必要元素,所以应该严格控制酸性物质的产生。

严格控制燃煤中的含硫量,当锅炉用含硫量较低的燃料时,可以适当提高排烟温度,也可以使用暖风器来提高空气预热器入口的风温;当锅炉使用高含硫燃料时,应考虑除使用炉内脱硫外增加炉前脱硫系统从而减少硫化物的形成。

在运行调整方面,应提高燃烧效率,降低过剩氧含量,提高受热面壁温。

降低锅炉尾部受热面低温腐蚀现象,从而实现锅炉设备节能、高效、安全地运行。

五、参考文献
[1]边乐永.电站锅炉回转式空气预热器低温腐蚀研究[J].锅炉技术,2016,47(4):26-29.
[2]常春梅,刘江涛.对空预器及脱硫设备低温腐蚀性探讨[J].内蒙古石油化工,2010,36(8):92-93.
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