锅炉低温腐蚀的原因与处理

锅炉低温腐蚀的原因与处理内容摘要：

量逐步增多且浓度逐渐下降到了接近 56％，式（ 8）反应消耗 Fe 原子的速度明显加快，虽然随着壁温的降低凝结酸量还在进一步增多且浓度仍在 56％左右，但温度对式（ 8）反应的影响超过了酸量增 加的影响，消耗 Fe 原子的速度开始降低，壁温降低造成酸量增加的影响又占了上风， Fe 原子的消耗速度又开始上升，直至到达水露点 tsh 时，水蒸气开始凝结，式（ 6）和式（ 7）的反应以及盐酸出现，造成酸量急剧增多，并出现式（ 9）反应， Fe 原子的消耗速度急剧加快，迅速到达 J 点以上。 上述分析可知，明显及严重腐蚀发 一 个壁温范围内，即壁温在低于露点约 30℃ 到 120℃的区间和壁温低于水露点的区间。 而在这两个区间之间，从水露点到约 120℃ 的壁温范围内，腐蚀很微弱；据国外资料记载，在壁温高于水露点 20℃ 到 105℃ 范围内，受热面金属 腐蚀的速度每年不到。 另外，在从酸露点及其以下约 30℃ 的壁温范围内，腐蚀也很微弱；特别是在酸露点附近，腐蚀极其微弱。 这样，就可得出三个结论：一是受热面上任何一点的壁温不一定非要都高于烟气露点；二是如果受热面上某一点的壁温低于烟气露点，只要高于烟气露点以下约 30℃ ，腐蚀也很微弱；三是如果受热面上某一点的壁温低于烟气露点以下30℃ ，只要在水露点以上 20℃ 到 105℃ 的范围内，腐蚀也很微弱。 从酸露点到水露点之间，硫酸凝结量越来越多，到水露点时达到最大值，而水露点以后壁面上酸量的增加是由凝结水吸收 SO2 和 HCl 引起的。 备硫酸蒸气凝结的条件，不依赖于壁温，在壁温与酸露点相等时腐蚀最快且比烟气温度 锅炉低温腐蚀 原因的分析 6 高于酸露点时要快；随后腐蚀速度受壁温的影响下降，直至水露点时为最低，且最低点的腐蚀速度要快于烟温高于酸露点时的情况，从水露点以后腐蚀速度急剧加快。 这样，我们又可以得出两个结论：一是在烟温低于酸露点但高于水露点时，受热面任何一点的壁温一定要明显低于烟气露点并高于水露点；二是如果某一点的壁温低于水露点，或是接近烟气露点，低温腐蚀都会明显发生 [6]。 由此可见，在我们的工作中经常出现两个错误概念：一是错误的强调 “ 锅炉排 烟温度要高于烟气露点温度 ” ，殊不知影响低温腐蚀的是受热面的壁温不是烟温；二是一味强调 “ 尾部受热面的温度要高于烟气露点温度 ” ，其实在低于烟气露点温度的情况下，也能够做到基本不发生低温腐蚀。 这是关于低温腐蚀概念上的的两个误区。 锅炉低温腐蚀的具体因素及消除方法 7 第三 章 锅炉低温腐蚀的具体因素及消除方法 锅炉燃用的燃料中都含有一定的硫分 ,燃烧时会生成 SO2,其中一部分 SO2进一步被氧化成 SO3,当带有 SO3 的烟气流经尾部受热面时 ,如果尾部受热 面的壁温低于酸露点 ,烟气中的水蒸气即在管壁上凝结成水 ,烟气中的 SO3 气体溶于水中 ,形成 H2SO4 溶液 ,从而腐蚀管壁金属 ,这种腐蚀即为低温腐蚀。 低温腐蚀的具体因素： 烟气露点 烟气对受热面的低温腐蚀程度常用酸露点的高低来确定。 烟气中硫酸蒸汽的凝结温度被称为酸露点。 酸露点越高 ,腐蚀范围愈广 ,腐蚀也越严重。 通常用经验公式 11 来确定烟气的酸露点： 其中 :tl— 烟气的酸露点 ,℃。 tsl— 按烟气中水蒸气的分压力计算的水露点 ,即烟气中 ,水蒸气分压力下所对应的饱和温度 ,℃。 syzs、 Ayzs:应用基燃料的折算硫分和折算灰分。 !fh:飞灰系数。 从上式可以看出 ,酸露点随燃料中硫的含量提高而增大。 常压下燃用固体燃料的烟气中 ,水蒸汽的分压力 PH2O=,在此压力下 ,水露点低至 45— 54℃ ,随着烟气中 SO3 含量的提高 ,酸露点提高。 燃用高硫煤时 ,酸露点可达 140160℃甚至更高。 这样 ,一旦受热面壁温低于酸露点温度 ,低温腐蚀就形成了。 烟气中 SO3的含量 烟气中 SO3 的含量是影响低温腐蚀的主要因素。 这是因为随着烟气中 SO3 含量的增加 ,一方面会使烟气露点上升 ,另一方面会使硫酸蒸汽含量增加。 前者使受热面容易结露引起腐蚀 ,后者使腐蚀程度加剧 [7]。 烟气中 SO3 的形成有以下三种途径 :第一 ,在炉膛高温作用下 ,部分氧分子分解离散成原子状态 ,原子氧将 SO2氧化成 SO3。 第二 ,烟气流过对流受 热面时 ,烟气中的 SO2 在钢管表面的氧化铁膜 Fe2O3 的催化作用下 ,与烟气中的剩余氧结合成 SO3。 第三 ,燃煤中的硫酸盐在燃烧时会分解出一部分 SO3。 同时 ,影响 SO3 生成量的因素如下。 过量空气系数 过量氧的存在是 SO2 氧化为 SO3 的基本条件。 所以 ,过量空气系数越大 ,过剩氧越多 ,SO3也越多。 当过量空气系数降到 时 ,烟气中 SO3 生成量显著减少 ,其含量接近或小于危害。