锅炉高温腐蚀及防止措施正式版
火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及防护
火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及防护火电厂锅炉的水冷壁是一个重要的部件，它承受着高温和高压的环境，长时间运行后容易出现高温腐蚀的问题。
本文将介绍火电厂锅炉水冷壁的高温腐蚀及防护措施。
高温腐蚀是指在高温环境下金属表面与气体、氧化物或化学腐蚀介质接触时的化学反应，导致金属表面受损。
高温腐蚀主要有三种类型：氧化腐蚀、热腐蚀和氯腐蚀。
首先是氧化腐蚀，锅炉在燃烧过程中会产生大量的氧气，当氧气与金属壁面接触时，会发生氧化反应，形成金属的氧化物。
氧化腐蚀主要发生在金属表面温度较高的部分，如燃烧室内的水冷壁。
氧化腐蚀会造成金属表面的脱蚀、颗粒剥落和孔洞形成，降低水冷壁的强度和安全性。
最后是氯腐蚀，它是指金属表面与含氯化物的腐蚀介质接触时发生的化学反应。
氯腐蚀主要发生在锅炉燃烧过程中，燃料和燃烧空气中的氯化物会随着烟气进入水冷壁的金属管道，与金属表面发生氯化反应，导致腐蚀介质的浓度升高，加速水冷壁的腐蚀速率。
为了防止水冷壁的高温腐蚀问题，火电厂采取了一系列的防护措施。
首先是使用耐蚀材料，如铬镍合金或不锈钢等。
这些材料具有较好的抗腐蚀性能，能够在高温和腐蚀介质的条件下保持良好的耐久性。
其次是烟气净化技术的改进，通过控制燃料中的硫含量和燃烧过程中排放的气体中的氯含量，减少腐蚀介质对水冷壁的侵蚀。
火电厂还可以采用气体脱硫和烟气脱碱等方法降低腐蚀介质的浓度。
还可以采用物理防护措施，如在水冷壁表面涂层保护剂和隔热层，减少高温和腐蚀介质对金属表面的接触。
火电厂还可以定期对水冷壁进行维护和检修，及时修复腐蚀损伤，延长设备的使用寿命。
火电厂锅炉水冷壁的高温腐蚀是一个需要重视的问题，但通过合理的材料选择、燃烧控制和防护措施，可以有效减少腐蚀的发生，提高设备的可靠性和安全性。
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策一、腐蚀原因分析1. 燃料成分生物质燃料中含有的灰分、硫分、氯分、碱金属等成分是高温过热器腐蚀的主要原因之一。
灰分中的硅酸盐、氧化铁等物质对过热器材料具有一定的腐蚀作用，而硫分则容易形成腐蚀性气体，如硫化氢、二氧化硫等。
氯分和碱金属也会对材料表面产生腐蚀破坏。
2. 燃烧温度生物质锅炉燃烧温度过高或不稳定会导致过热器的温度过高，使得材料受热和冷却的变化频繁，容易导致高温过热器材料的腐蚀破坏。
渣沉积、灰尘和燃料燃烧不完全等问题也会导致燃烧温度不稳定，从而加剧高温过热器的腐蚀程度。
3. 氧化腐蚀在生物质锅炉的高温过热器中，空气中的氧与金属表面的水蒸气和氧化物反应，会产生氧化腐蚀。
当燃料中含有硫分时，还容易形成硫酸腐蚀现象。
4. 结构设计生物质锅炉高温过热器的结构设计也会影响其腐蚀情况。
如过热器管道的焊缝处和弯头处易发生应力集中，容易导致腐蚀的加剧。
5. 操作维护生物质锅炉的操作维护情况也直接影响高温过热器的腐蚀程度。
如果操作不当或维护不到位，会导致锅炉燃烧不良，渣沉积过多，烟气中含有酸性物质，进而引发高温过热器的腐蚀问题。
二、对策措施1. 选择适合的材料在设计生物质锅炉高温过热器时，应选择耐高温、抗腐蚀的优质材料。
一般情况下，高温过热器管道材料常采用优质碳素钢、合金钢等材料，并在需要时进行防腐处理，以增加其抗腐蚀能力。
对于生物质燃料的选择和处理要求，尽量降低灰分、硫分、氯分和碱金属的含量。
通过科学的燃料混合、燃烧调节等方式，减少燃料中有害成分对高温过热器的腐蚀影响。
合理控制生物质锅炉的燃烧温度，保持其在安全范围内稳定燃烧，避免燃烧温度过高或波动过大，减少高温过热器受热和冷却的变化频率，降低腐蚀程度。
通过在燃烧室设置适当的氧化物吸附剂、喷洒保护层、控制氧量等方式，防止氧化腐蚀的发生，增加高温过热器的使用寿命。
及时清理渣沉积、灰尘和污垢，定期对生物质锅炉进行检测监控，确保燃烧处于最佳状态，防止燃烧温度不稳定等问题，减少高温过热器的腐蚀风险。
锅炉高温腐蚀及防止措施
锅炉高温腐蚀及防止措施随着工业发展，锅炉已成为许多行业的必备设备。
然而，由于高温、高压环境下的运行，锅炉往往会遭受一种严重的腐蚀问题——高温腐蚀。
高温腐蚀会直接影响到锅炉的安全性和稳定性，因此如何防止锅炉高温腐蚀已成为锅炉生产和使用中的一个重要问题。
一、高温腐蚀的原因高温腐蚀主要由以下几个因素引起：（1）烟气成分：锅炉在运行过程中，燃烧产生的烟气含有大量的氧气、二氧化硫、氯化氢等气体，这些气体都是引起腐蚀的直接原因。
（2）烟气温度：锅炉排出的烟气温度很高，容易使金属表面发生相变和化学反应，从而导致腐蚀。
（3）烟气流速：烟气流速过高会使烟气冲刷在金属表面形成一个类似冲蚀的作用，加剧腐蚀。
（4）材质：材质是影响高温腐蚀的另一个重要因素，不同材质对不同气体的耐腐蚀性不同，因此使用合适的材料也能减轻腐蚀的发生。
二、高温腐蚀的分类高温腐蚀根据发生的位置和原因可以分为多种类型。
通常情况下，高温腐蚀可分为氧腐蚀、硫腐蚀、氯腐蚀、碱腐蚀和微生物腐蚀等。
其中，氧腐蚀和硫腐蚀较为常见和严重。
三、高温腐蚀的防治措施（1）采用耐腐蚀性好的材料：如设备内部的金属材料应选用合适的不锈钢或钨钢等特殊材料，可以有效地改善高温腐蚀的状况。
（2）降低烟气温度：通过通过增加设备降温器的数量和面积、采用喷水降温等措施，实现烟气温度降低，减少腐蚀的发生。
（3）烟气脱硫：脱硫可以有效地减少硫化物的产生，防止硫酸等腐蚀介质的形成，从而实现腐蚀的控制和防止。
（4）控制烟气中氯含量：通过选择合适的燃料、控制锅炉过量空气系数，减少烟气中氯含量，有效地减少氯腐蚀的发生。
（5）增加设备内部的流动性：多用管道内部弯曲、环流等设计措施，保证设备内部的流体动态，减少静层液体的存在，提高设备的抗腐蚀性能。
总之，高温腐蚀防治措施的目的是保证设备的长期运行稳定和可靠，应根据设备的不同情况，选用不同的防腐措施。
同时重视设备的维护和保养，延长设备的寿命，减少经济损失。
锅炉受热面高温腐蚀原因分析及防范措施
锅炉受热面高温腐蚀原因分析及防范措施Cause Analysis and Protective Measues to High-temperature Corrosion On Heating Surface of Boiler张翠青（内蒙古达拉特发电厂，内蒙古达拉特 014000）[摘要] 达拉特发电厂B&WB-1025/18.44-M型锅炉在九八及九九年#1、#2炉大修期间，检查发现两台炉A、B两侧水冷壁烟气侧、屏式过热器迎火侧、高温过热器迎火侧存在大面积腐蚀，根据腐蚀部位、形态和产物进行分析，锅炉受热面的腐蚀属于高温腐蚀，其原因主要与炉膛结构、煤、灰、烟气特性及运行调整有关，并提出了防范调整措施。
[关键词] 锅炉受热面；高温腐蚀；机理原因分析；防范措施达拉特发电厂#1～#4炉是北京B&WB公司设计制造的B&WB-1025/18.4-M型亚临界自然循环固态排渣煤粉炉。
锅炉采用前后墙对冲燃烧方式。
设计煤种为东胜、神木地区长焰煤。
在九八及九九年#1、#2炉大修期间，检查发现两台炉A、B两侧水冷壁烟气侧、屏式过热器迎火侧、高温过热器迎火侧存在大面积腐蚀，两台炉腐蚀的产物、形状及部位相似。
腐蚀区域水冷壁在标高16～38米之间及屏式过热器、高温过热器沿管排高度，腐蚀深度在0.4～1.0mm之间，最深处达1.7mm，腐蚀面积达500平方米左右。
腐蚀给机组安全运行带来严重隐患。
1. 腐蚀机理原因1.1锅炉炉膛结构锅炉炉膛结构设计参数见下表：从上表看出，锅炉燃烧器区域壁面热负荷值选择明显偏高，比推荐范围的上限值高40%多，同时上排燃烧器至屏过下边缘高度值比推荐范围的下限还低1.8米，这就导致燃烧器布置过于集中、燃烧器区域局部热负荷偏大、该区域内燃烧温度过高，实测炉膛温度达1370～1430℃。
燃烧温度偏高直接导致水冷壁管壁温度过高，理论计算该区域水冷壁表面温度为452℃。
大量的试验研究表明当水冷壁管壁温度大于400℃以后，就会产生明显的高温腐蚀。
锅炉高温腐蚀及防止措施示范文本
锅炉高温腐蚀及防止措施示范文本In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中心XX年XX月锅炉高温腐蚀及防止措施示范文本使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。
锅炉的高温腐蚀主要发生在燃用高硫煤的锅炉水冷壁管和过热器管束上。
锅炉运行时在烟温大于700℃的区域内,在高温高压条件下受热面与含有高硫的腐蚀性燃料和高温烟气接触,极易发生高温腐蚀。
高压锅炉水冷壁管的硫腐蚀主要是由于煤粉中的黄铁矿(FeS2)燃烧受热,分解出自由的硫原子,产生腐蚀。
通常高压锅炉水冷壁管向火侧的正面腐蚀最快,减薄得最多,若发生爆管都在管子的正面爆开,管子的侧面减薄得较少,而管子背火侧几乎不减薄,这种腐蚀给锅炉水冷壁管造成很大威胁,严重时,往往几个月就得更换部分管段,给锅炉的安全经济运行带来很大危害。
而锅炉过热器管的高温腐蚀主要是由于液态的灰黏结在过热器管壁上而引起腐蚀。
1 高温腐蚀的主要原因1.1 燃烧不良和火焰冲刷持续燃烧不良和脉动火焰冲击炉墙时,导致燃烧不完全,在燃烧器区域附近的火焰中心处,当未燃尽的焰流冲刷水冷壁管时,由于煤粉具有一定的棱角,煤粉对管壁有很大的磨损作用,这种磨损将加速水冷壁保护层的破坏,在管壁的外露区段,磨损破坏了由腐蚀产物形成的不太坚固的保护膜,烟气介质便急剧地与纯金属发生反应,这种腐蚀和磨损相结合的过程,大大加剧了金属管子的损害过程。
锅炉水冷壁高温腐蚀和防止措施
锅炉水冷壁高温腐蚀和防止措施锅炉水冷壁高温腐蚀和防止措施随着工业的快速发展和能源需求的增加，锅炉作为最常用的热能装置之一，在现代生产和生活中扮演着至关重要的角色。
而锅炉内部的高温水冷壁作为一种保护设备，其完好性对于锅炉的正常运行至关重要。
然而，锅炉水冷壁在长时间高温和高压环境下容易遭受腐蚀，严重影响其性能和寿命。
为了避免这种情况的发生，锅炉水冷壁需要采取一系列的防腐措施。
一、锅炉水冷壁高温腐蚀类型1. 灰渣侵蚀：锅炉燃烧产生的灰渣中含有大量腐蚀性成分，灰渣与水冷壁表面发生物理化学反应，导致水冷壁金属表面被侵蚀，进而影响其结构和性能。
2. 燃烧产物腐蚀：燃烧产物中含有大量酸性气体，例如SOx、NOx等，这些气体与水冷壁金属表面发生反应，形成酸性物质，从而引发腐蚀。
3. 燃烧沉淀腐蚀：在锅炉燃烧过程中，会产生大量沉淀物质，这些沉淀物质中含有一定的腐蚀性成分，沉淀在水冷壁上可能引发腐蚀。
二、锅炉水冷壁高温腐蚀防止措施针对锅炉水冷壁高温腐蚀问题，我们可以采取一系列的防止措施来保护水冷壁，提高其使用寿命和性能。
1. 材料选择：选择耐高温和耐腐蚀的金属材料作为水冷壁的制作材料。
常用的金属材料有SA-213T12、SA-213T22、SA-335P22等。
这些材料具有良好的抗腐蚀性和耐高温性能，能够有效抵抗锅炉高温环境下的腐蚀。
2. 表面涂层：在水冷壁表面涂覆一层耐高温和耐腐蚀的涂层，如高温耐蚀涂料。
这种涂层可以有效隔离水冷壁与高温环境之间的接触，减少腐蚀的发生。
3. 清洗保护：定期对水冷壁进行清洗，将附着在水冷壁表面的灰渣和沉淀物清除干净，以减少腐蚀的可能性。
4. 碱浸保护：通过在水冷壁上进行碱浸处理，可以形成一层保护膜，阻止腐蚀性成分进一步侵蚀水冷壁。
5. 水质控制：控制锅炉的供水水质，尽量减少其中的腐蚀性成分，以减少对水冷壁的腐蚀。
6. 锅炉操作规范：合理的运行和操作锅炉，维持合适的温度和压力，以减少对水冷壁的腐蚀风险。
锅炉高温腐蚀及防止措施
锅炉高温腐蚀及防止措施锅炉的高温腐蚀主要发生在燃用高硫煤的锅炉水冷壁管和过热器管束上。
锅炉运行时在烟温大于700℃的区域内,在高温高压条件下受热面与含有高硫的腐蚀性燃料和高温烟气接触,极易发生高温腐蚀。
高压锅炉水冷壁管的硫腐蚀主要是由于煤粉中的黄铁矿(FeS2)燃烧受热,分解出自由的硫原子,产生腐蚀。
通常高压锅炉水冷壁管向火侧的正面腐蚀最快,减薄得最多,若发生爆管都在管子的正面爆开,管子的侧面减薄得较少,而管子背火侧几乎不减薄,这种腐蚀给锅炉水冷壁管造成很大威胁,严重时,往往几个月就得更换部分管段,给锅炉的安全经济运行带来很大危害。
而锅炉过热器管的高温腐蚀主要是由于液态的灰黏结在过热器管壁上而引起腐蚀。
1 高温腐蚀的主要原因1.1 燃烧不良和火焰冲刷持续燃烧不良和脉动火焰冲击炉墙时,导致燃烧不完全,在燃烧器区域附近的火焰中心处,当未燃尽的焰流冲刷水冷壁管时,由于煤粉具有一定的棱角,煤粉对管壁有很大的磨损作用,这种磨损将加速水冷壁保护层的破坏,在管壁的外露区段,磨损破坏了由腐蚀产物形成的不太坚固的保护膜,烟气介质便急剧地与纯金属发生反应,这种腐蚀和磨损相结合的过程,大大加剧了金属管子的损害过程。
1.2 燃料和积灰沉积物中的腐蚀成分燃用含硫量高的煤粉时,煤粉中的黄铁矿(FeS2)燃烧受热,分解出自由的硫原子:FeS2FeS+[S],而烟气中存在的一定浓度的H2S 与SO2化合,也产生自由硫原子:2H2S+SO22H2O+3[S]。
自由硫原子与约350℃温度的水冷壁管相遇,发生反应:Fe+[S]FeS,3FeS+5O2Fe3O4+3SO2,产生腐蚀。
其次,燃料中的硫及碱性物会在炉内高温下反应生成硫酸盐,当这些硫酸盐沉积到受热面上后会再吸收SO3,生成焦硫酸盐,如Na2S2O7和K2S2O7。
焦硫酸盐的熔点很低,在通常的锅炉受热面壁温下呈熔融状态,与Fe2O3更容易发生反应,生成低熔点的复合硫酸盐:3Na2SO4+Fe2O3+3SO32Na3Fe(SO4)3,3K2SO4+Fe2O3+ 3SO32K3Fe(SO4)3,当温度在550℃~700℃时,复合硫酸盐处于融化状态,将管壁表面的Fe2O3氧化保护膜破坏,继续和管子金属发生反应,造成过热器管的腐蚀。
锅炉受热面高温腐蚀及预防措施
质 沿 晶界渗 入现 象 ，表 面伴 有 向火侧 两 侧 冲刷 磨 损痕 迹 ， 薄最严 重 区域 在标 高 １．ｍ～２ 减 ７６ ２ｍ范 围内 ， 即第 层燃 烧器下 部与上部 之问 ， 为硫 酸盐沉淀 热腐蚀 。
一
２ 高 温 硫 腐 蚀 的 预 防
２１ 严格控 制入 炉煤 质量 ．
关键词 ： 锅炉受热面； 高温 腐蚀 ； 腐蚀 机 理
中图 分 类 号 ： Ｔ ２ ４９ Ｋ ２．
文 献 标识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ： ２ ９ — ８ ２ （０ ２ ９ ０ １－ ２ ０ ５ ０ ０ 一２ １） —０ ０ ０ １
Ｈｉ ｈ ｍ ｐｅ ａ ｕｒ ｒ ｏ ｉ ｎ ｆＨｅ ｔｎ ｕｒ ａ ｅ ｉ ｉ ｒ ａ ｄ ｔ ｅ ｅ ｔｖ ｅ ｓ ｅ ｇ Ｔｅ ｒ ｔ ｅ Ｃｏ ｒ ｓｏ ｏ ａ ｉ ｇ Ｓ ｆ ｃ ｎ Ｂｏ ｌ ｎ Ｉｓ Ｐｒ ｖ ｎ ｉ ｅ Ｍ ａ ｕｒ ｓ ｅ
２ １ 年第 ９期 （ ０２ 总第 ８ ） ４期
Ｅ ＥＧ Ｎ Ｎ Ｒ Ｙ Ｏ Ｓ Ｒ Ａ ＩＮ Ｎ Ｒ Ｙ ＤＥ ＥＧ Ｎ ＥＶ ＴＯ Ａ Ｃ
纷 ； 与 吞
铭
２１ ０ ２年 ９月
锅 炉 受 热面 高温 腐 蚀及 预 防措 施
施 万 森
（ 宁夏大唐国际大坝发 电有 限责任公司， 宁夏 青铜 峡 ７ １０ ） ５ １０
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａｉ ｎ ｔｔ ｅ ｂ ｉ ｒ ｈ ａｉ ｇ ｓ ｒ ｃ ｉ ｅ ｃ ｒｏ ｉ ｎ ｐ ｏ ｌ ｍｓ ｏ ａ ｇ ｎ ｒ ｔｓ ｅ ｅ ｔｉｉ ｏ ａ ｙ ｂ ｉ ｒ Ｎ ．２ ａ ｄ ｓｒ ｃ： ｍｉ ｇ ａ ｈ ｏｌ ｅ ｔ ｕ ａ ｅ ｐ ｐ ｏ ｒ ｓｏ ｒ ｂ ｅ ｆｄ ｍ ｅ ｅ ａｅ ｌ ｃｒｃｔ ｃ ｍｐ ｎ ｏｌ ｏ ｎ ｅ ｎ ｆ ｙ ｅ Ｎｏ ｏｌ ｒｉ ｐ ｒ ｔ ｎ ｎ ｌｚ ｓ ｔ ｅ Ｎｏ ｎ ．４ ｆ ｒ ａ ｅ ｉ ｈ ｕ ａ ｅ ｐ ｏ ｕ ｅ ｎ ｔ ｅ ｏ ｅ ａ ｉｎ ｏ ｉｈ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ．４ ｂ ｉ ｎ ｏ ｅ ａ ｉ ，ａ ａｙ ｅ ｈ ．２ ａ ｄ Ｎｏ ｕ ｎ ｃ ｎ ｔ ｅ ｆ ｒ ｃ ｒ ｄ ｃ ｄ ｉ ｈ ｐ ｒ ｔ ｆ ｈ ｇ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｅ ｏ ｎ ｏ ｓ ｌ ｄ ｔ ｎ ｐ ｏ ｅ ｓ ｌｂ ｒ ｔ ｄ ｔ ｅ ｂ ｉ ｒｈ ｇ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｓ ｌ ｒ ｃ ｒｏ ｉ ｎ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｕｆ ａｉ ｒ ｃ ｓ ，ｅａ ｏ ａ ｅ ｏｌ ｉｈ ｔｍｐ ｒ ｔｒ ｕ ｆ ｏ ｒ ｓｏ ｃ ａ ｉｍ，ｐ ｔｆｒ ｒ ｈ ｔ ｏ ｆｐ ｅ ｅ ｔｈ ｇ ｉ ｏ ｈ ｅ ｕ ｕ ｏ ｗａｄ ｔ ｅ ｍｅｈ ｄ ｏ ｒ ｖ ｎ ｉｈ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.锅炉高温腐蚀及防止措施
正式版
锅炉高温腐蚀及防止措施正式版
下载提示：此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中，详细说明各阶段的时间和项目内容完成的进度，而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力，尽力让实施的时间进度与方案所计划的时间吻合。
文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。
锅炉的高温腐蚀主要发生在燃用高硫煤的锅炉水冷壁管和过热器管束上。
锅炉运行时在烟温大于700℃的区域内,在高温高压条件下受热面与含有高硫的腐蚀性燃料和高温烟气接触,极易发生高温腐蚀。
高压锅炉水冷壁管的硫腐蚀主要是由于煤粉中的黄铁矿(FeS2)燃烧受热,分解出自由的硫原子,产生腐蚀。
通常高压锅炉水冷壁管向火侧的正面腐蚀最快,减薄得最多,若发生爆管都在管子的正面爆开,管子的侧面减薄得较少,而管子背火侧几乎不减薄,这种腐蚀给锅炉水冷壁管造成很大威胁,严重
时,往往几个月就得更换部分管段,给锅炉的安全经济运行带来很大危害。
而锅炉过热器管的高温腐蚀主要是由于液态的灰黏结在过热器管壁上而引起腐蚀。
1 高温腐蚀的主要原因
1.1 燃烧不良和火焰冲刷
持续燃烧不良和脉动火焰冲击炉墙时,导致燃烧不完全,在燃烧器区域附近的火焰中心处,当未燃尽的焰流冲刷水冷壁管时,由于煤粉具有一定的棱角,煤粉对管壁有很大的磨损作用,这种磨损将加速水冷壁保护层的破坏,在管壁的外露区段,磨损破坏了由腐蚀产物形成的不太坚固的保护膜,烟气介质便急剧地与纯金属发生反应,这种腐蚀和磨损相结合的过程,大大加剧了金属管子
的损害过程。
1.2 燃料和积灰沉积物中的腐蚀成分
燃用含硫量高的煤粉时,煤粉中的黄铁矿(FeS2)燃烧受热,分解出自由的硫原
子:FeS2→FeS+[S],而烟气中存在的一定浓度的H2S与SO2化合,也产生自由硫原
子:2H2S+SO2→2H2O+3[S]。
自由硫原子与约350℃温度的水冷壁管相遇,发生反
应:Fe+[S]→FeS,3FeS+5O2→Fe3O4+3SO2,产生腐蚀。
其次,燃料中的硫及碱性物会在炉内高温下反应生成硫酸盐,当这些硫酸盐沉积到受热面上后会再吸收SO3,生成焦硫酸盐,如Na2S2O7和K2S2O7。
焦硫酸盐的熔点很低,在通常的锅炉受热面壁温下呈熔融状态,与
Fe2O3更容易发生反应,生成低熔点的复合硫酸
盐:3Na2SO4+Fe2O3+3SO3→2Na3Fe(SO4)3,3 K2SO4+Fe2O3+
3SO3→2K3Fe(SO4)3,当温度在
550℃~700℃时,复合硫酸盐处于融化状态,将管壁表面的Fe2O3氧化保护膜破坏,继续和管子金属发生反应,造成过热器管的腐蚀。
另外,燃料中含有氯化物也是使炉管损耗的一个重要原因。
它们与烟气中的水、硫化氢等反应生成硫酸盐和Hcl气体,由于Hcl的存在可以使金属表面的保护膜遭到破坏,从而加大对管壁的腐蚀。
燃料中含氯量增加,对金属的腐蚀速率也随之增加。
当灰
中含氯低于0.2%时,不致产生明显的腐蚀;当含氯量达到0.6%时,将造成高的腐蚀率。
2 腐蚀产物的矿物组成
腐蚀产物内层的物相组成主要为铁的硫化物和氧化物 ,中间层和外层为铁硫化物 ,铁氧化和铝硅酸盐 ;对各层的组成进行半定量分析发现 :由内而外铁硫化物的含量降低 ,其含量分别为 74 %、64 %、54 %;铝硅酸盐含量增加 ,其含量分别为中间层 22 %、外层 28 %;铁氧化
物内层含量较高为 26 %,由于受到铝硅酸盐的影响 ,中间层和外层的含量有所降低 ,含量分别为 14 %、18 %,最外层受炉膛中氧气的氧化其铁氧化物的含量要比中间层高。
铁的硫化物和氧化物为腐蚀的
产物 ,而硅铝质组分来自于粘附的燃煤飞灰颗粒 ,其腐蚀类型是硫化物型腐蚀。
腐蚀产物显微特征和微区分析
1金相显微和孔结构特征
腐蚀产物具有明显的分层结构，内层结构致密，外层3疏松多孔，具有大量的孔隙。
内层矿物组成比较单一，分布比较均匀，为高温乘积的结晶矿物，光性较强。
外层矿物组成复杂，分布不均，高温乘积的结晶矿物中分布大量来自煤中的高温分解形成的球形非晶质矿物。
利孔隙的大量存在为腐蚀介质的扩散提供了通道，使得其可以渗透到渣层内部与管壁发生腐蚀管壁。
推测腐蚀过程为 :首先腐蚀介质H2S或原子硫与管壁金属氧化膜发生反应 ,
使得管壁失去保护层 ,然后进一步与管壁基体金属反应腐蚀管壁 ,生成铁的硫化物。
在腐蚀产物的最内层主要为铁硫化
物 ,所以其它元素的含量很少 ,伴随反应进行的同时 ,飞灰颗粒不断粘附到腐蚀产物的外层 ,在高温条件下熔融 ,使腐蚀产物内外温差升高加速了腐蚀进程。
1.3 还原性气氛
锅炉的高温腐蚀和还原性气氛的存在有着密切相关的关系,CO浓度大的地方腐蚀就大。
某些部位的空气不足,使煤粉燃烧的过程拖长,未燃尽的煤粉在炉管附近分离,使碳和硫聚集在边界层中,未燃尽碳进一步燃烧时又形成局部缺氧,使水冷壁附近的烟气处于还原性气氛。
由于缺氧,硫的完全燃
烧和SO2的形成发生困难,H2S便与受热面金属发生直接反应,因H2S是还原性介质,比氧化性介质更具有腐蚀性,H2S的浓度越高,受热面温度越高,腐蚀速度越快,同时还原性气氛导致了灰熔点温度的下降和灰沉积物过程加快,从而导致受热面管子的腐蚀。
[S]腐蚀煤粉在燃烧过程中也会产生一定量的原子硫,其在 350～400℃时很容易与碳钢直接反应生成硫化亚铁 (Fe + [S] →FeS)形成高温硫腐蚀 ,并且从450℃开始 ,其对炉管的破坏作用相当严重。
生成的 [S]可以直接穿透管壁金属表面保护
膜 ,并沿金属晶界渗透 ,进一步腐蚀锅炉水冷壁并同时使氧化膜疏松 ,剥裂甚至脱落金属硫化腐蚀产物层相对基体金属的体
积比很大。
2 防止高温腐蚀的措施
2.1 调整燃烧并控制煤粉细度
调整燃烧器,避免火焰对侧墙的直接冲撞,加强一次风煤粉气流的调整,尽可能使各燃烧器煤粉流量相等,保证燃烧器出口气流的煤粉浓度均匀分布;在磨煤机出口加装动静分离器,控制煤粉细度,减少腐蚀发生的概率,以降低腐蚀和磨损。
2.2 控制燃料中的硫和氯含量
控制燃料中的硫和氯含量可降低腐蚀速率。
国外研究显示,水冷壁管常在燃料品种变化时发生向火侧严重腐蚀。
燃料是控制腐蚀速率的第一道关口,应燃用含硫量低于0.8%的煤种,以降低腐蚀速率。
2.3 改善燃烧区的还原气氛
合理配风并强化炉内气流的混合过程,同时降低空预器等设备的漏风;可以采用增加侧边风、贴壁风等技术,在水冷壁附近形成氧化气氛,以改善燃烧区的氧量,避免出现局部还原性气氛,缓解高温腐蚀的发生。
2.4 避免出现受热面超温
因为长期低负荷运行会造成过热器管内工质流量过小,流速过低,严重影响了管子内外热交换,造成管壁温度过高,而炉膛温度不可能同时降低,造成管子短时间超温。
所以应尽量避免长期低负荷运行,同时控制炉内局部特别是燃烧器区域附近的火焰中心处的最高温度及热流密度,以避免出现受热面壁温局部过高,减轻高温腐蚀。
2.5 改善受热面状况
对水冷壁、过热器等受热面管进行热喷涂,喷涂耐腐蚀材料,也可对水冷壁管进行表面补焊或改用抗腐蚀性能好的铁素体合金钢管或复合钢管,以改善炉管金属表面状况,提高金属材料的耐腐蚀性能。
2.6 采用低氧燃烧技术
采用低氧燃烧,供给锅炉燃烧室的空气量减少,燃料中的硫在炉膛中与氧接触时生成的二氧化硫转化为三氧化硫的转化率降低,而二氧化硫呈气体状态,它随着烟气经过脱硫排入大气,由于三氧化硫的浓度低,发生高温腐蚀的机会就会减少。
同时,由于空气量减少,燃烧后烟气体积减小,排烟温度下降,锅炉效率提高。
3 结束语
锅炉受热面发生的高温腐蚀是一个极其复杂的物理化学过程,常见于大型锅炉中,为了更好地做好锅炉受热面高温腐蚀的防止工作,我们应综合平衡影响锅炉受热面高温腐蚀的各种因素,深入研究其产生的原因,在实践中不断探索、总结和积累经验,制定完善的预防措施,保证锅炉机组的安全经济 >运行。
——此位置可填写公司或团队名字——。