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锅炉内的各种腐蚀

锅炉内的各种腐蚀

锅炉内的各种腐蚀

1、 水冷壁的高温腐蚀,类似锅炉炉膛和烟道中的屏、高温过

(再)热器一样,除液态排渣炉外,在一定条件下,高参数

的固态排渣炉也会发生高温腐蚀。影响因素主要是水冷壁附

近的烟气的成分和管壁的温度。具体的说,管壁的火焰温度

可高达1400~1500℃左右,达到煤灰的熔点,为受热面的腐

蚀创造了条件。在燃烧过程中,燃料灰分中升华出来的碱金

属氧化物会凝结在管壁上并和烟气中的硫化物反应生成碱性

硫酸盐,这种物质会和管壁的保护膜反应,从而产生腐蚀。

2、 过热器和再热器的高温腐蚀,高温过热器和高温再热器的金

属壁面的内灰层含有较多的碱金属,经过长时间的化学反应

对金属壁面发生强烈的腐蚀。这种腐蚀大约从540~620℃开

始发生,650~700℃是腐蚀的速度最大。所以高温过热器的

温度不能过高,超高压参数和亚临界参数一般趋向540℃。

3、 尾部受热面的低温腐蚀,燃料中含有一定的硫分,燃烧时将

生成二氧化硫,其中一部分生成三氧化硫。三氧化硫与烟气

中的水蒸气结合形成硫酸蒸汽。当受热面的壁温低于硫酸蒸

汽的露点时,硫酸蒸汽就会在壁面上凝结成为酸液而腐蚀受

热面。

锅炉垢下腐蚀机理

垢下腐蚀简介 1、定义 垢下腐蚀under-deposit corrosion:金属表面沉积物产生的腐蚀 2、腐蚀机理 一种特殊的局部腐蚀形态,其机理是由于受设备几何形状和腐蚀产物、沉积物的影响,使得介质在金属表面的流动和电介质的扩散受到限制,造成被阻塞的的空腔内介质化学成分与整体介质有很大差别,空腔内介质pH值发生较大变化,形成阻塞电池腐蚀(Occude cell corrosion),尖端的电极电位下降,造成电池腐蚀。按其腐蚀原理可分为酸性腐蚀和碱性腐蚀两种,通常循环冷却系统的垢下腐蚀为酸性腐蚀。 结垢是指在冷却水中所含成垢组分在水侧金属表面的结垢过程,污垢是包括水垢在内的固形物的集合体。常见的污垢物有:泥渣及粉尘砂粒,腐蚀产物,天然有机物群生物群体,一般有碎屑、氧化铝、磷酸铝、磷酸铁和污垢的沉积,冷却塔的污垢来自于以下几个方面:①来自补充水的污垢。②来自空气污垢。③来自系统本身的污垢。 微生物是一些细小多为肉眼看不见的生物,微生物的种类有细菌、藻类、真菌和原生动物,微生物在冷却水系统中大量繁殖,会使冷却水颜色变黑,发生恶臭。破坏环境,同时会形成大量粘泥使冷却塔的冷却效率降低,使效率迅速降低的水头损失增加,沉积在金属表面的菌类,会引起严重的垢下腐蚀所有这些总是导致冷却水系统不能长期安全运转影响生产,造成经济损失。因此,微生物危害与水垢腐蚀对冷却水的危害是一样的重要三者比较起来控制微生物的危害应是首要的。冷却水的微生物有以下种类:有真菌、硫酸菌、还原菌、自养菌、异样菌、硫细菌、铁细菌、硝化菌、藻类,藻类是低级的绿色植物,没有要茎叶的分化固然又叫原植体植物,藻类与菌类的主要区别在于具有色素体的色素,能进行光合作用。制造营养物质是光合自养型生物,在循环冷却水系统,常出现的有蓝绿藻、绿藻、硅藻三大类,在循环冷却水池,冷却塔受光照的部分生长繁殖枯死的藻类进入循环冷却系统成为沉积物的一种成份,金属的垢下腐蚀是由于其本身电化学腐蚀存在自催化作用,酸腐蚀是氢的去极化作用(2H++2e→H2),腐蚀产物主要是可溶性盐,这些盐类的水解使介质的酸性进一步增强,加速了金属的腐

大型锅炉低温腐蚀的原因分析及防控措施

大型锅炉低温腐蚀的原因分析及防控措施 发表时间:2019-07-26T10:52:59.217Z 来源:《建筑细部》2018年第27期作者:袁磊[导读] 通过需要分析大型锅炉的低温腐蚀问题,并采取针对性措施,一遍提高了大型锅炉的适用效果。 摘要:大型锅炉能够有效实现热能资源的二次回收利用。在特定的工业生产过程中,通过在各工艺中设定大型锅炉,就能够实现余热的回收以及再利用,削减一次能源的消耗量,实现节约能源。大型锅炉在高能耗产业中具有良好的应用性,开发前景非常良好。然而,实际上,大型锅炉运行中,非常容易出现结露以及腐蚀问题,影响大型锅炉的正常使用。因此,通过需要分析大型锅炉的低温腐蚀问题,并采取针对性措施,一遍提高了大型锅炉的适用效果。 关键词:大型锅炉;低温腐蚀;结露;预防措施 1 大型锅炉的类型以及特点 1.1 大型锅炉的类型及应用形式 所谓大型锅炉,指的主要以烟道气体和工艺气体中的热能来作为热源,通过一定的方式来对这些热能进行回收。根据具体工艺设备的特征,大型锅炉通常被划分成两个类型:(1)通过冷却工业生产中的气体,同时实现余热回收;(2)基于节能的热能回收。根据大型锅炉的适用情况,可分为烧结大型锅炉、水泥窖大型锅炉、合成氨大型锅炉等。另外,如果从水循环的方式来对其类型进行划分,可以划分成自然循环大型锅炉以及强制循环大型锅炉两个类型。在目前工业生产中,如果使用大型锅炉,基本上都会选择运用水管式大型锅炉,主要作用是实现高压余热气体的回收和利用。 1.2 大型锅炉的特点 与普通锅炉相比,大型锅炉缺乏直接的燃烧设备,对热能的质量和供应要求也没有固定要求,所以在布置上与工业锅炉有很大的不同。大型锅炉位于工业生产过程的每个部分。工作环境复杂,燃烧锅炉的安全稳定性高。另外,考虑到大型锅炉回收的工而已废气很多都具有易爆性以及腐蚀性,所以在材质选用上需要特别引起注意,这就要求大型锅炉材质必须要能够承受强冷和强热冲击,其结构设计也要能够适应恶劣工作环境。 2 大型锅炉低温腐蚀机理 大型锅炉的低温腐蚀特点是均匀性,它会使得大型锅炉的管壁逐渐变薄直至破裂。当进入大型锅炉的烟道气体含有更多二氧化硫时,二氧化硫会在某种条件下发生转变,生成三氧化硫,三氧化硫与烟道煤气的水蒸气结合,形成硫酸蒸气。随着烟气的流动,管道壁的温度进一步降低,如果管道壁的温度达到硫酸蒸汽露点温度,那么硫酸蒸气在管壁上慢慢地凝缩,产生低温的露点腐蚀,形成硫酸亚铁。硫酸铁在煤堆积物的催化剂作用下形成硫酸铁,而实际上硫酸铁对二氧化硫转化为三氧化硫具有一定催化作用,可以大大加速二氧化硫向三氧化硫的转换。由于低温腐蚀形成的腐蚀层容易脱落,烟气的不断冲刷会使得复式层脱落,进行循环上述腐蚀过程,形成新的腐蚀层。在长期的运行过程中,由于低温腐蚀,管道壁连续变薄,进而导致管道破裂。 3 大型锅炉低温腐蚀预防措施 3.1 灰分的利用 (1)通过在管道内附加螺旋管接头,能够使烟气在流经大型锅炉时由原来的平行流动转变成旋转流动,这种方式能够减少烟气流动时在锅炉中的沉积,同时也能够冲击烟气本身的层流附面层,使其出现紊流,进一步提升烟气对管道的传热系数。另外,在此过程中,大多数的烟层并未与管道进行接触就实现了分离沉积,即便有部分松散积灰会附着在管壁上,在运维中采用机械去除的方式也可以非常容易的进行去除。 (2)减小漏风量和过量空气系数。在余热管道运行中,如果是的鼓风机的功率增加,那么会提升烟气中的含氧量,这就会使得烟气中的三氧化硫含量进一步提升。所以,在大型锅炉运行中,管道漏风以及炉膛空气量过多都是引发烟气中三氧化硫含量增加的关键因子,因此实际工作中必须要对烟道漏风量进行较为严格的管控,对于鼓风机的功率和转速也要进行有效调整,尽可能的降低烟气中三氧化硫含量,降低对管材的腐蚀性,延长其使用寿命。 3.2 提高金属壁的温度 管材金属壁的温度如果提升,那么就不容易出现结露现象,对于管材的腐蚀也就会随之降低所以,在实际运行中,应该结合实际工作状况来采取核实的措施提升管道金属壁温度,从而更好的实现对大型锅炉的保护。 3.3 控制大型锅炉积灰 (1)进一步提升省煤器的进水温度。如果烟气中硫酸的露点温度低于管材壁温,那么就能够切断低温腐蚀化学反应的基础条件,从而避免腐蚀反应的进行。所以实际工作中,可以把省煤器和蒸汽提前进行预混,消除出现腐蚀反应的条件。(2)受热面的清洁也能够在一定程度上减少积灰。所以实际工作中可以装设吹灰器,并选择使用振动、振打的方式来对积灰进行及时清除,保持清洁。(3)耐腐蚀材料。如果在大型锅炉生产过程中,选择使用耐腐蚀材料,那么也能够显著降低在其使用过程中由腐蚀引发的问题,提升其使用效率。 3.4 大型锅炉的日常维护操作 在大型锅炉实际运用方面,要及时观察水位计,同时也要注意对水位计的检修和维护,如果水位计出现滴液、漏液的问题,那么就应该及时对其进行检修与更换,以便于保证大型锅炉能够安全运转。另外,在大型锅炉的运行过程中要对传动装置的灵活性进行检查,以便于保证其工作状态能够达到大型锅炉运行的实际需求,充分发挥其价值。工作人员还需要对大型锅炉系统的连接管道法兰严密性定期进行检查,如果尹继峰发生剧烈振动,那么就需要停止其运转,并对其叶轮磨损状况实施检修,如果发生损坏,则需要急性更换。还应该不定期的对大型锅炉的气压以及蒸汽量实施检测,从而保障其在正常工作范围内。工作人员还需要大型锅炉的高低水位报警器等装置实施检查,保证相关设备处于正常运转状态,对于可能存在问题的设备要做好检修和养护,只有这样,才能够有效奥众大型锅炉的平稳、安全运行,避免低温腐蚀状况的发生。 3.5 其他

浅谈低压锅炉氧腐蚀及其对策

编号:AQ-JS-02987 ( 安全技术) 单位:_____________________ 审批:_____________________ 日期:_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 浅谈低压锅炉氧腐蚀及其对策Discussion on oxygen corrosion of low pressure boiler and Its Countermeasures

浅谈低压锅炉氧腐蚀及其对策 使用备注:技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解,进而形成更加科 学的技术安全观,并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施,最终达到提高安全性的目的。 本文就低压工业锅炉普遍存在,且较为严重的腐蚀——氧腐蚀,从理论上对其机理、特征及影响因素和发生过程加以阐述论证,并结合自己近年来进行锅炉检验的实际体会,提出防止对策,以期对锅炉的防腐有所帮助。 一、锅炉的氧腐蚀现状 近年来,随着南平市经济的发展,锅炉数量增加很快,总数已达1500台左右,从每年的定期检验情况看,由于不按GB1576—2001的要求进行除氧,不能有效地控制给水和锅水指标,锅炉自身结构的缺陷,运行方式不合理,锅炉保养跟不上等,导致锅炉受力部件的氧腐蚀现象很严重。据统计,不同程度的氧腐蚀锅炉台数约占总数的10%(尤以采暖热水锅炉的氧腐蚀最为严重)。在这10%的锅炉中,轻者使受力部件的壁厚减薄,降低了锅炉的使用寿命,重者使元件无法满足强度要求,需要修理或报废,更严重者达到了临

界爆炸的状态,直接威胁着人们的生命财产安全。就南平市来说典型例子如下:(1)某单位的DZL2—7蒸汽锅炉右集箱(φ159×6mm)中底部,在停炉检验时发现有—φ120mm的溃疡腐蚀,经铲除腐蚀物,发现剩余壁厚仅0.5mm。(2)某厂生产用锅炉DZL4—13,刚运行六年,因氧腐蚀问题,锅炉只能降压运行,无法满足要求而报废。 (3)某养殖场SZL4—1.25型蒸汽锅炉改热水锅炉,锅筒内壁大面积溃疡腐蚀,深度达3.0mm,锅内胀接管端溃疡腐蚀,管头剩余厚度仅0.5mm。 二、腐蚀的机理和特征 按机理,可把腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。一般化学腐蚀无电流产生,电化学腐蚀伴有电流的产生。对锅炉受力元件来说,水侧以电化学腐蚀为主,火侧(或烟气侧)以化学腐蚀为主。氧腐蚀实际上是一种电化学腐蚀,其机理为:由于锅炉水是一种有极性的电解质,在水的极性分子的吸引下,钢材表面的一部分铁原子,开始移入炉水而成为带正电的铁离子,而钢材上保留多余的电子带负电荷。若铁离子不断进入锅水,则使钢板(管)上逐渐出现坑洞,产

锅炉汽水系统的腐蚀问题和防腐措施分析

锅炉汽水系统的腐蚀问题和防腐措施分析 发表时间:2018-04-19T12:34:26.280Z 来源:《防护工程》2017年第35期作者:孙悦龙 [导读] 其设备的腐蚀问题也愈发凸显,这也为本设备防腐措施研究带来了极大的现实意义,进一步加强对其的研究非常有必要。 宁夏特种设备安全技术检查中心宁夏银川 750200 摘要:锅炉汽水系统如果不采取适当的保护措施,进入锅炉内的氧气会很容易使潮湿的金属表面产生腐蚀。因此,在采用适当的保护,对防止锅炉腐蚀,延长锅炉的使用寿命,有着重要的意义,需要进一步加强对其的研究。基于此本文分析了锅炉汽水系统的腐蚀问题和防腐措施。 关键词:锅炉汽水系统;腐蚀问题;防腐措施 1、腐蚀类型及特征 1.1、气体腐蚀 在中性或碱性介质中发生的气体腐蚀,其基本特征是:在金属表面上形成点蚀或溃疡腐蚀。在腐蚀部位,一般均有突起的腐蚀产物,从表面上看,似乎是一层均匀面较厚的锈层,锈层下面的金属表面有许多高低不同的点蚀坑。 当给水中含有溶解氧时,它的危害主要表现在以下几个方面:破坏金属表面的保护膜使它变成铁锈而脱落,反应式为: 从上式可见,水中的CO2越多,生成的H+就越多,pH也就越低,引起氢去极化腐蚀,当水中同时存在CO2和O2时,阴极上则同时存在H+和O2去极化剂,使腐蚀加剧。 1.2、水蒸汽腐蚀 这种腐蚀主要发生在锅炉受热面水流动工况不良的部位。如发生水汽分层,水流不畅等部位,水汽腐蚀的特征是在金属表面上有一层紧密的“鳞片”状氧化铁层,下面的金属出现较大面积的减薄。 1.3、应力腐蚀 锅炉金属产生应力腐蚀破裂时,常发现裂纹周围附有炉水中的固体盐类,在裂纹内还有灰黑色的腐蚀产物。苛性脆化腐蚀就是由于锅炉金属在过应力的条件下与水在裂缝中浓缩的氢氧化钠作用而引起的。 1.4、腐蚀疲劳 当受热面受到交变热应力,并同时受电化学腐蚀时,金属的疲劳极限大大降低,形成穿晶裂缝,这种情况称为腐蚀疲劳。其特征是金属产生了裂纹或破裂。裂纹大多在表面上的一些点蚀坑处延伸或在氧化膜破裂处向下发展。锅炉汽包或下降管等部位常发生腐蚀疲劳问题。 2、锅炉汽水系统防腐措施 2.1、除氧可以采取热力除氧和化学除氧两种方法 给水热力除氧通过热力除氧器来实现,这种除氧方法,可将水中绝大部分的溶解氧除去。根据气体溶解定律,热力除氧法不仅能除去水中的溶解氧,而且也可以除去水中其它各种溶解气体,包括大部分的游离CO2。电厂中用得最广的为混合式除氧器,在除氧器中,给水与加热用的蒸汽直接接触,把水加热到相当于除氧器压力下的沸点,从而除去水中的气体。运行过程中,应注意除氧器汽量和水量的调节,以及排氧门大小的调节,及时排出氧气;稳定的补给水量和随工况的调整是保证除氧器正常工作的前提。 给水化学除氧是通过向给水中加入化学药品,使其发生反应,从而除去水中残留的溶解氧的过程。向给水中加入联氨可以有效地起到去除溶解氧的效果。联氨是一种还原剂,它可以与水中的溶解氧结合,将其还原,产物为氮气和水,这两种物质对热力系统没有任何害处,同时联氨还可以将金属氧化物还原,防止汽包内结成铁垢和铜垢。运行过程中要控制好联氨的加药量,根据随时监控到的含氧量进行及时的调节。 2.2、合理调节炉水pH值 为防止给水对金属的腐蚀,除了消除其含氧量外,还可以调节给水的pH值。因为随着pH值的增大,金属的腐蚀明显减少,调节给水pH值的方法是在给水中加氨。 由于水中含有游离的CO2,所以加入氨水就相当于用氨水的碱性来中和碳酸的酸性。时间表明,若加入适量的氨,能起到很好的中和作用,防止系统的酸性腐蚀。同样,我厂加氨的位置也设置在除氧器出口管道上,在运行过程中很好地起到了pH调节的作用,将给水,炉水等的PH值调整在最合理的范围内,保证了机组安全、经济地运行。 2.3、适当减少应力腐蚀 要合理设计锅炉给水系统,保持设备的正常启停工况,必要时做到对炉水中敏感成分所造成影响的有效消除。可以通过审查锅炉汽水系统设计过程中所忽略的受热膨胀因素来看其是否产生了较大应力。如果锅炉启停次数过多,其水中的含氧量就会提高,容易引发设备的点蚀,而点蚀集中更会引发应力集中,所以在启停锅炉过程中要考虑它的交变应力作用,尽量减少对锅炉的启停,减少产生腐蚀疲劳裂纹。 2.4、基于热负荷强度要求水质 由于高温高压管道管壁存在热传递现象,这也是锅炉汽水系统在蒸发过程中的腐蚀本质原因。由于在设备运行过程中这一热传递会直

工业锅炉局部腐蚀分析和预防腐蚀关键技术

工业锅炉局部腐蚀分析和预防腐蚀关键技术 摘要:在多年的锅炉检验过程中,发现快装锅炉的腐蚀部位有一定的规律性:即发生在锅炉的特定区域内、其腐蚀形态多以凹坑、斑点状出现;其腐蚀原因除了与锅炉水质状况有关外,还与锅炉的运行方式、锅炉结构和维护保养等因素有关。 关键词:工业锅炉局部腐蚀预防 1、腐蚀的机理 腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类,化学腐蚀一般无电流产生,而电化学腐蚀则伴有电流产生。对锅炉受压元件来说,水侧以电化学腐蚀为主,火侧或烟气侧以化学腐蚀为主。氧腐蚀实际上是一种电化学腐蚀,其主要原因是铁和氧形成两个电极,组成腐蚀电池。因为铁的电极电位比氧的电极电位低,所以在铁氧腐蚀电池中,铁是阳极遭到腐蚀, 铁在这里失去电子(氧化)以铁离子的形式转入水中,其反应如下:Fe→Fe2++2e氧在阴极,进行还原反应如下:O2+2H2O+4e→4OH-在这里,溶解氧起阴极去极化作用,而去极化作用的强弱与含氧量有关。所以,要减轻锅炉的氧腐蚀,必须尽可能地降低给水中溶解氧的含量。 2、锅筒水位线附近的腐蚀 2.1 腐蚀特点 锅筒水位线附近的腐蚀,是指在锅筒内水位线上下约100mm内,沿锅筒的内表面纵向分布的斑点状腐蚀。这种点蚀形状似水滴,腐蚀深度不大,但所占面积大,分布较为密集。其腐蚀程度虽然对锅筒强度影响不大,但是在锅炉水位波动范围内存在着温度交变应力,会促使腐蚀加剧,如果任其发展下去将导致锅筒强度降低,危及安全运行。 该区域之所以容易发生腐蚀,原因可能有三:第一,与给水未除氧有关。第二,可能是运行方式和操作不当造成的。经验证明,产生这种腐蚀的锅炉差不多都是间断运行的锅炉。这些锅炉运行方式和操作的特点是:在临时停炉或夜间压火时,保持较高的水位,随着停炉冷却,锅内压力迅速下降并很快降到零,甚至产生负压,使空气侵入锅内。当锅炉开始运行时,又不注意或无法赶走侵入锅内的空气,随着压力的上升,空气中的氧溶入锅水中,促进了氧腐蚀的发生。第三,可能是煮炉方法不当。煮炉的主要目的是通过煮炉在金属表面形成一层耐腐蚀的保护膜。煮炉用的药剂一般采用氢氧化钠(NaOH)和磷酸三钠(Na3PO4·12H2O)或碳酸钠(Na2CO3)。在煮炉过程中,金属表面形成保护膜主要是靠磷酸三钠;氢氧化钠在煮炉中的作用是与油脂起皂化作用,生成的泡沫性物质可以除去锅内油污,中和金属表面酸性以利形成保护膜。同时利用水的沸腾和自然循环以及降压排污的冲刷作用,使浮锈及部分氧化皮与金属本体脱离。如果在煮炉时只用了氢氧化钠,未用磷酸三钠,那么在金属壁面形成保护膜的效果差,而且如果煮炉时各个环节控制不好,锅筒内壁铁锈、氧化皮是不容易煮掉的,这就为锅炉腐蚀创造了有利的条件。 2.2 预防措施 对于这种腐蚀的预防,在给水未除氧的情况下可采取以下几种措施: (1)改进操作方式。临时停炉时,在维持较高水位的同时尽量维持一定的压力,防止外界空气侵入锅内;锅炉运行时要开启空气阀,待空气阀冒汽,锅炉压力达到

锅炉氧腐蚀危害介绍

锅炉氧腐蚀危害介绍 腐蚀一词指的是材料在周围环境介质的化学或电化学作用下发生的破坏。 氧腐蚀是锅炉系统中最常见的腐蚀形态。锅炉给水一般都与大气接触,水中溶解氧含量很高,这就为锅炉系统氧腐蚀提供了充分条件。当锅炉给水不采取除氧措施或除氧不当时,溶解氧将全部或部分进入锅炉系统,造成给水管路、水箱、省煤器、汽包、蒸汽管路以及凝结水系统的氧腐蚀,这种腐蚀对金属构件强度的损坏是十分严重的。例如,某厂的0.37Mpa、9.5t/h锅炉,当给水氧浓度为0.5mg/L时,试片的腐蚀速度为0.7mm/a,每隔五六年炉管就发生腐蚀穿透事故,汽包壁的蚀坑深度达总厚度的1/3。在锅炉给水未除氧的情况下,锅炉往往运行3~5年,甚至1~2年后,锅炉内壁的腐蚀深度即达2~3mm,严重地影响它们的安全运行。 热水锅炉的氧腐蚀更为严重。国家某权威机构曾对在用的800台采暖锅炉进行调查,结果表明,发生腐蚀的锅炉就有755台,占95%,其中严重腐蚀的约占10%~15%,腐蚀泄漏约占5%~8%,由于腐蚀而花的正常检修费用达近百万元。我国热水锅炉的设计寿命为15年,由于腐蚀等原因,目前一般只能运行5~8年,仅为设计寿命的1/2~1/3。同时,热水锅炉的腐蚀泄漏常常发生在最严寒的冬季采暖期,供热中断直接影响到居民的正常生活。 锅炉系统氧腐蚀的特征为溃疡腐蚀,常常在金属表面生成许多直径为1~30mm的鼓包。其表面颜色由黄褐色到砖红色等不等,主要成分为氧化铁。次层为黑色粉末状物,为四氧化三铁。有时,在腐蚀物的最深处,紧靠金属表面,还存在一个黑色层,为氧化亚铁。将这些腐蚀产物清除后,便露出蚀坑。 溶解氧腐蚀之所以呈溃疡状,与差异充电池的形成有关。氧腐蚀的

热水锅炉腐蚀与防腐蚀

济南绿桥环保技术有限公司https://www.doczj.com/doc/c42857038.html,热水锅炉腐蚀与防腐蚀 热水锅炉腐蚀与防腐蚀 济南绿桥环保王恒摘要:热水锅炉无论在工业生产还是人民生活中都发挥着重要作用。然而,热水锅炉矽统的运行腐蚀、停用腐蚀以及由此而引起的腐蚀产物结垢问题却是长期困扰人们的难题。目前在热水锅炉运行、停用期间主要是以传统的处理方法,但是,由于传统方法操作繁琐,往往不完全具备实施条件等原因,效果不理想。BF-3a解决对锅炉运行、停用期间腐蚀性两大难题。 关键词:热水锅炉,腐蚀,传统的处理,BF-30a防腐蚀性,锅炉腐蚀控制 1、问题的提出 据辽宁省辽阳市锅炉检验研究所统计,在在用的800台采暖锅炉中,发生了腐蚀的锅炉就有755台,占95%,其中严重腐蚀约占10%—15%腐蚀泄露约占5%—8%,与国外相比我国的锅炉寿命仅为设计寿命的1/2—1/3。 2、腐蚀产生的原因 锅炉材质钢中含有碳及一些杂质,由于钢中成分及组织的不均匀,存在着电极电位差,既有正负微电机的存在,锅炉水中的去极剂,如氧和二氧化碳能够不断从微电机负极吸收电子,而作为微电机正极的铁离子也能顺利的失去电子而进入水溶液。水及其中的氧、二氧化碳去极剂相当于接通电池的导线,使电子传递完而产生微电流。这种微电极的反应的最终结果是刚中的杂质或铁被溶出而形成缺陷,严重时形成深坑和穿孔,这就是电化学腐蚀。 由于溶解氧本身是阴极去极化剂,对金属的危害十分严重,而二氧化碳在水溶液呈酸性,直接破坏金属表面的保护膜,加速了氧对金属的电化学腐蚀。在天然水中,硬度主要有HCO3的盐类组成,这些重碳酸盐在锅炉中经过一系列的变化,在水中产生二氧化碳和碳酸,从而引起锅炉内表面腐蚀,特别是有些单位对原水不进行任何处理,直接送进锅炉,在锅炉被加热过程中,重盐酸被分解,产生沉淀物,粘附于锅炉及管道内加热表面,形成坚硬的水垢。 二氧化碳的产生处于直接进入锅炉的原水有关外,还与是否采用除氧有关。 3、锅炉腐蚀原因分析 3-1大量补入原水未经任何处理 当补给水质达不到标准的要求,补给水中重碳酸盐在锅炉内加热过程中产生二氧化碳,或在直接补入生水的过程中,既不进了溶解氧,对锅炉金属表面产生腐蚀。

锅炉管道腐蚀的原因分析和建议

锅炉管道腐蚀的原因、分析及建议 ×××(××××××××××发电有限责任公司×××××× 044602) 摘要:四管爆漏是火力发电厂中常见、多发性故障,而管道的腐蚀常常中四管泄漏的重要原因。大部分管道腐蚀的初始阶段,其泄漏量和范围都不大,对于故障的部位不好确定和判断。一般要经过几天或更长时间泄漏程度才会逐渐增大,发展成为破坏性泄漏或爆管,严重威胁着火力发电厂的安全稳定运行,故本文对锅炉四管腐蚀的原因进行了分析并根据相应的原因提出了一些建议。 关键词:腐蚀、硫化物、氯化物 0 前言 腐蚀是火力发电厂中常见的故障。腐蚀的初始阶段,没有明显的现象或其泄漏量和范围都小,对于故障的部位不好确定和判断。一般要经过几天或更长时间泄漏程度才会逐渐增大,同时局部的泄漏会冲刷周围邻近的管壁,造成连锁性破坏,危及到整个锅炉运行的安全。1.腐蚀的原因 广义的腐蚀指材料与环境间发生的化学或电化学相互作用而导致材料功能受到损伤的现象。 狭义的腐蚀是指金属与环境间的物理-化学相互作用,使金属性能发生变化,导致金属,环境及其构成系功能受到损伤的现象。 1.1管内壁腐蚀:也称水汽侧腐蚀。 1.1.1溶解氧腐蚀。 1.1.2垢下腐蚀。 1.1.3碱腐蚀 1.1.4氢损伤。 1.1.5铜氨化合物腐蚀。 1.2烟气侧腐蚀。 1.2.1高温腐蚀。

1.2.2低温腐蚀。 1.3应力腐蚀,也称冲蚀。指管道受到腐蚀和拉(压)应力的综合效应。 3.设备发生腐蚀的理论原因分析 3.1管内壁腐蚀 3.1.1溶解氧腐蚀 由于Fe与O2、CO2之间存在电位差,形成无数个微小的腐蚀电池,Fe是电池中的阳极,溶解氧起阴极去极化作用,Fe比O2等的电位低而遭到腐蚀。 当pH值小于4或在强碱环境中,腐蚀加重,pH值介于4~13之间,金属表面形成致密的保护膜(氢氧化物),腐蚀速度减慢。腐蚀速度与溶解氧的浓度成正比,随着给水速度提高、锅炉热负荷增加、溶解氧腐蚀也随之加剧。 3.1.2垢下腐蚀 由于给水质量不良或结构缺陷防碍汽水流通,造成管道内壁结垢。垢下腐蚀介质浓度高,又处于停滞状态,会使管内壁发生严重的腐蚀,这种腐蚀与炉水的局部浓缩有关。如果补给水或因凝汽器泄漏(河水)使炉水含碳酸盐,其沉积物下局部浓缩的炉水(沉积着高浓度的OH-)pH值上升到13以上时发生碱对金属的腐蚀。如果凝汽器泄漏的是海水或含Cl-的天然水,水中的MgCl2、CaCl2将进入锅炉、产生强酸HCl,这样沉积物下浓缩的炉水(很高浓度的H+)pH值快速下降,而发生对金属的酸性腐蚀。 3.1.3碱腐蚀 游离碱会在多孔性沉积物和管内表面浓缩,浓缩的强碱会溶解金属保护膜而形成铁酸根与次铁酸根离子的混合物,当管壁表面局部碱浓度超过40%时,会释放出氢气,从而形成金属表面深而广的腐蚀,也称延性腐蚀。 3.1.4氢损伤(氢损伤实际就是酸性腐蚀) 一般情况下给水与管壁(Fe)发生反应生成H2和Fe3O4。 保护膜Fe3O4阻隔H2进入管壁金属而被炉水带走,当给水品质不佳或管内结垢会生成Fe2O3和FeO。 Fe2O3、FeO比较疏松、附着性很差,有利于H2向管壁金属的扩散,高温下晶界强度低,H2与钢中的碳和FeC反应生成CH4。

锅炉尾部受热面低温腐蚀分析及预防

锅炉尾部受热面低温露点腐蚀分析及预防 徐州天能姚庄煤矸石热电有限公司孙乐场 [摘要] 借徐州天能姚庄热电公司锅炉尾部受热面腐蚀一事,分析了烟气中SO3的形成和硫酸蒸汽的凝结是工业锅炉运行时低温段受热面管道腐蚀发生的根本原因。介绍了低温受热面管道的腐蚀过程,并对降低腐蚀提出了可行的预防措施 [关键词] 省煤器空预器腐蚀露点措施 0引言 响应节能减排、资源综合利用号召,徐州天能姚庄热电公司3台SHF20-2.45/400-SⅡ型燃煤锅炉技改为SHS20-2.45/400-QJ型燃焦炉煤气锅炉。运行一年后,3台炉空预器、省煤器出现不同程度的损坏。经检查分析省煤器、空气预热器的损坏,低温露点腐蚀是主要原因,在受热面的温度低于烟气的露点时,烟气中的水蒸气和硫燃烧后生成的三氧化硫结合成的硫酸会凝结在受热面上,严重地腐蚀受热面。 1低温腐蚀机理 1.1三氧化硫及硫酸的生成 焦炉煤气中含有硫,硫与空气中的氧气作用生成SO2,在炉膛内SO2继续被氧化,生成SO3,SO3与水蒸气结合生成硫酸蒸气的概率很大,硫酸蒸气将在温度比较低的空气预热器上凝结。硫酸浓度为零时,纯水沸点为45.45℃,随浓度增高,沸点也随之升高。烟气中只要含有少量硫酸蒸气,就会使露点大大超过纯水的露点;当硫酸蒸气的浓度为10%时,露点可达190℃左右。尽管烟气中硫酸蒸气的浓度很低,凝结下来的液体中的硫酸浓度却可以很高。因此,必须严格控制烟气中SO3含量,即控制燃料中的硫含量。 1.2 三氧化硫的生成及转化率的确定 烟气中三氧化硫生成的机理极其复杂。一般以为一部分是在工艺生产过程中产生的,一部分是在尾部烟道中产生的。 在工艺生产过程中,主要是原子氧的作用而生成三氧化硫,而原子氧主要是在燃烧反应中形成的。如: CO+O2→CO2+O H+O2→OH+O

锅炉给水水质超标的危害

一、水中的杂质 水的杂质除氧、二氧化碳等气体和悬浮物外,还有溶解固形物。溶解固形物最常见的有八种离子:氯离子(Cl--)、硫酸根离子(SO2-4)、重碳酸根离子(HCO--3)、碳酸根离子(CO2-3)、钠离子(Na+)、镁离子(Mg2+)、钙离子(Ca2+)、钾离子(K+)。以上杂质的水溶液,假如直接用于锅炉给水,则对锅炉和蒸汽品质都会直接或间接地造成危害:产生水垢与沉渣;对锅炉腐蚀;恶化蒸汽品质。 二、各种杂质对安全生产的影响 钠离子:限制炉水中的含钠量是为了保证蒸汽品质。因蒸汽带水,使炉水中的钠盐带入蒸汽,当含盐量超过一定数值时,蒸汽带水量会明显增加,使蒸汽品质明显变坏。过热蒸汽带入汽轮机的钠化合物,由于钠化合物在过热蒸汽中的溶解度不大,而且随着蒸汽压力的下降,溶解度也会很快下降。所以在汽轮机内,当蒸汽压力稍有降低时,它们在蒸汽中的含量就高于溶解度,因此很容易从蒸汽中析出而沉积在汽轮机内,不仅影响汽轮机的出力,而且还危机安全运行。 氧:自然水中,大多都溶解有氧。氧存在于水中,对于钢、铁、铜等金属,都具有不同的腐蚀作用。pH值较低的水,能促进溶解氧的腐蚀作用;pH值较高的水,可使这种作用减弱。当水温升高,但不足以使溶解氧从水中析出时,腐蚀作用的速度会加快,所以在热水管和凝聚水管中,氧腐蚀更为严重。经验得知,此温度约在60~90℃之间。溶解氧的腐蚀,只

有在水溶解中才能发生。溶解氧的腐蚀,是锅炉金属表面腐蚀的主要和常见的原因。 二氧化硅:在所有自然水中,二氧化硅的含量差异较大,江河中二氧化硅在一年中变化也很大。二氧化硅在锅炉内形成的水垢是非常坚硬的,且呈透明或半透明状态,类似玻璃。用机械方法清除这种水垢,要比清洗一般碳酸盐水垢多几倍工时,这种水垢的导热性能极差。当水垢产生后,会使受热面降低传热作用,以致造成受热面过热烧坏。 铁:自然水中含铁量小于0.1mg/L时,并无影响,但当含量超过0.3mg/L 时,水就会有味、混浊。地下水含有铁时,会出现红色氢氧化铁沉淀。锅炉补给水中含铁量过高,会导致锅炉受热面炉管产生氧化铁垢。氧化铁水垢的导热性能很差,平均导热系数只有0.1~0.2kcal/(m·h·℃),仅为钢材的1.67‰~5‰;即使与锅炉内常见的钙镁水垢相比,平均导热数也要低很多,约为钙镁水垢平均导热系数的1.67%~40%。而资料显示,锅炉受热面上附着1mm厚的水垢时,其燃料的消耗将增加1.5~3.0%,由此可见,在锅炉炉管上生成的氧化铁水垢将大大降低锅炉的经济性。氧化铁水垢不仅严重阻碍传热,而且会造成传热面局部温度过高,导致金属强度下降。因此,锅炉给水的铁含量超标,还容易造成炉管变形,进而危及锅炉的安全。

锅炉腐蚀原因及预防

锅炉腐蚀原因及预防 锅炉腐蚀原因分析 1、锅内氧腐蚀形貌特征分析 a.腐蚀部位一般位于水位线附近; b.一般为点状的高于金属表面的包状物,外表面为黄褐色到砖红色不等,包状物内多为黑色粉状物,含有一定水份; c.去除包状物后金属表面为一圆状深坑; d.锅炉一般有带水停用的现象。 2、锅内溶解氧腐蚀成因分析 a.锅内氧腐蚀属于电化学腐蚀,锅水是一种电介质,由于水位线附近锅水溶解氧的浓度较高,形成了腐蚀电池; b.腐蚀电池是指:不同金属的电偶腐蚀电池、浓差腐蚀电池、温差腐蚀电池,金属化学成份的不均匀、金相组织的不均匀、应力大小的不同、表面损伤情况或保护膜的破坏等可形成腐蚀电池; c.钢材等在各自盐类溶液中不能产生平衡电位(电位平衡了腐蚀就停止了),即容易发生腐蚀(锌铜金不易腐蚀)。 锅内溶解氧腐蚀的预防 a.定期煮炉,清除金属表面的腐蚀产物,并在金属表面形成完整的保护膜; b.运行时保持锅水碱度和ph值符合要求(可以选择给水加氨,使给水ph值符合水、汽质量要求,以减缓氧腐蚀); c.给水除氧或锅内加药除氧; d.减少锅水中氯离子含量; e.加强停炉保养,长期停炉宜用干法保养(烘干或吹干后密封,放置除湿剂,将水汽接管用盲板全部隔断);短期停炉宜用湿法保养(充氮或采用防护药品除氧)或热保养法(保持炉温、保持锅内蒸汽压力大于大气压,防止空气侵入);临时停炉时宜用充水带压保养(加温后去火,将水加满并保持一定压力, 防止外界空气侵入)。 3、管内壁腐蚀

3.1.1溶解氧腐蚀 由于Fe与02. C02之间存在电位差,形成无数个微小的腐蚀电池, Fe是电池中的阳极,溶解氧起刚极去极化作用,Fe 比02等的电位低而遭到腐蚀。 当pH值小于4或在强碱环境中,腐蚀加重,pH 值介于4^13之间,金属表面形成致密的保护膜(氢氧化物),腐蚀速度减慢。腐蚀速度与溶解氧的浓度成正比,随若给水速度提高、锅炉热负荷增加、溶解氧腐蚀也随之加剧。 3.1.2垢下腐蚀 由于给水质量不良或结构缺陷防碍汽水流通,造成管道内璧结垢。垢下腐蚀介质浓度高,又处于停滞状态,会使管内壁发生严重的腐蚀,这种腐蚀与炉水的局部浓縮有关。如果补给水或因凝汽器泄漏(河水)使炉水含碳酸盐,其沉积物下局部浓縮的炉水(沉积着高浓度的0H-)pH值上升到13以上时发生碱对金属的腐蚀。如果凝汽器泄漏的是海水或含C1-的天然水,水中的MgCl2. CaC12 将进入锅炉、产生强酸HC1.这样沉积物下浓缩的炉水( 很高浓度的时) pH值快速下降,而发生对金属的酸性腐蚀。 3.1.3碱腐蚀 游离碱会在多孔性沉积物和管内表面浓缩,浓缩的强碱会溶解金属保护膜而形成铁酸根与次铁酸根离子的混合物,当管壁表而局部碱浓度超过40%时,会释放出氢气,从而形成金属表面深而广的腐蚀,也称延性腐蚀。 3.1.4氢损伤(氢损伤实际就是酸性腐蚀) 一般情况下给水与管壁(Fe)发生反应生成H2和Fe301.保护膜Fe304阻隔H2进入管壁金属而被炉水带走,当给水品质不佳或管内结垢会生成Fe203和Fe0. Fe203. Fe0比较疏松、附着性很差,有利于H2向管壁金属的扩散,高温下品界强度低, H2与钢中的碳和FeC反应生成CH4. 管壁金属脱碳,CH4 积聚在晶界上的浓度不斷升高,形成局部高压以致应力集中,晶界断裂,产生微裂纹并发展成网络,导致金属强度严重降低,使金属变脆而断裂。

低温腐蚀形成的原因及防范措施

低温腐蚀形成的原因及防范措施 一、低温腐蚀的定义: 发生在锅炉尾部受热面(省煤器、空预器)的硫酸腐蚀,因为尾部受热面区段的烟气和管壁温度较低,所以称为低温腐蚀。 二、低温腐蚀形成原因: 低温腐蚀的形成:燃料中的硫燃烧生成二氧化硫(S+O2=SO2),二氧化硫在催化剂的作用下进一步氧化生成三氧化硫(2SO2+O2=2SO3),SO3与烟气中的水蒸汽生成硫酸蒸汽(SO3+H2O=H2SO4)。硫酸蒸汽的存在使烟气的露点显著升高。由于空预器中空气的温度较低,预热器区段的烟气温度不高,壁温常低于烟气露点,这样硫酸蒸汽就会凝结在空预器受热面上,造成硫酸腐蚀。低温腐蚀常发生在空预器上,但是当燃料中含硫量较高、过剩空气系数较大,烟气中SO3含量较高,酸露点升高,并且给水温度较低(汽机高加停用)时,省煤器管也有可能发生低温腐蚀。 三、影响低温腐蚀的因素: 除壁温外,影响低温腐蚀的主要因素是烟气中的三氧化硫含量。随烟气中三氧化硫含量的增加,硫酸蒸汽的含量也相应增加,并使烟气中酸露点明显提高。后者使受热面容易结露并引起腐蚀,前者使腐蚀程度加剧。烟气中氧化硫的含量与下列因素有关:1、燃料中的硫分越多,则烟气中的三氧化硫含量也越多;2、火焰温度高,则火焰中原子氧的含量增加,因而三氧化硫也含量也增多;3、过量空气系数增加也会使火焰中原子氧的含量增加,从而使三氧化硫含量也增加; 4、飞灰中的某些成分,如钙镁氧化物和磁性氧化铁(Fe3O4)以及未燃尽的焦炭粒等有吸收或中和二氧化硫和三氧化硫的作用。故烟气中飞灰含量增加、切飞灰含上述成分又较多时,则烟气中三氧化硫量将减少。 5、当烟气中氧化铁(Fe2O3)或氧化钒(V2O5)等催化剂含量增加时,烟气中的三氧化硫将增加。 四、低温腐蚀的预防: 1、提高空预器管壁温度,使壁温高于烟气露点。如提高排烟温度,开热风再循环,加暖风器提高空预器入口温度。此法的优点是简便易行,缺点是锅炉效率降低。 2、在烟气中加入添加剂,中和SO3,阻止硫酸蒸汽的产生。此法的优点是不降低锅炉效率,缺点是增加运行成本,还要清除中和生成的产物。 3、用耐腐蚀的材料制造空预器,如采用玻璃管、搪瓷管或用陶瓷材料制作,防腐效果好,不降低锅炉效率,但成本高,漏风系数大。 4、采用低氧燃烧,减少烟气中的过剩氧,阻止和减少SO2转变为SO3。低氧燃烧可以降低引、送风机电耗,是一项经济价值很高和很有发展前途的技术措施,

锅炉软水中溶解氧的危害与去除

锅炉软水中溶解氧的危害与去除 一、炉内为什么会发生氧腐蚀? 在正常情况下,锅炉内不会发生氧腐蚀,但当发生下述情况时,就可能发生炉内氧腐蚀。 1.除氧工作不正常 当热力除氧器运行不正常或除氧剂投加不正常时,就可能使进人锅炉的给水中带有过量的溶解氧。当给水中溶氧含量不是很大时,腐蚀可能首先发生在省煤器入口处,随着给水含氧量的增大,腐蚀则可能延伸到省煤器的中部和尾部,严重时锅炉的下降管也可能遭到腐蚀。 2.锅炉停用时防护不好 锅炉停用时,如果防护措施不当,大气可能侵入锅炉内而造成腐蚀。锅炉停用时发生的氧腐蚀,通常是整个水汽系统中,特别容易发生在积水不易放干的部分,这与锅炉运行时发生的氧腐蚀常常局限在某一部位是不同的。 二、酸腐蚀 1.发生酸腐蚀的原因 当炉水中氯化镁MgCl2含量较高时,在高温的作用下,会发生水解反应而生成酸。盐酸是一种强酸,它能破坏金属表面的氧化膜,又能腐蚀钢铁。在炉水pH值较低的情况下,腐蚀产物(铁的氯化物)又可能与氢氧化镁Mg(OH)作用而生成新的氯化镁。新生成的氯化镁在适宜的条件下则又可能水解成盐酸,如此周而复始,使铁不断遭到酸腐蚀而被损坏。

2.炉内酸腐蚀特点 锅炉内酸腐蚀多发生在水冷壁管上,其特征是:在水冷壁管皿状蚀坑上,有较硬的Fe,04突起物,呈现层状结构,在附着物和金属交接处有明显的蚀坑,腐蚀部位金相组织发生变化,有明显的脱碳现象。 三、碱腐蚀 1.发生碱腐蚀的原因 在正常情况下,炉水pH值一般在9~11之间,此时炉管金属表面的氧化膜是稳定的,不会发生碱腐蚀。 发生碱腐蚀的原因,是由于在炉管的局部地方发生了碱的浓缩。例如:由于水循环不良或在一些水平或倾斜度不够的炉管内,发生“汽水分层”现象时,使附在管壁的液膜浓缩。该部位的游离NaOH达到危险浓度,从而产生碱腐蚀。另外,在有沉积物的地方,其沉积物下炉水滞流,也可能使NaOH浓缩到危险的浓度。 2.炉内发生碱腐蚀的机理 在高温高压的条件下,炉水中游离苛性钠溶解了铁金属表面的氧化保护膜,使其生成可溶性的亚铁酸,进而亚铁酸盐在高温作用下分解成磁性四氧化三铁并放出氢气,使铁金属遭碱腐蚀而破坏: Fe0+Na0H——NaHFe02 3NaltFe02+H20叫Fe304+3NaOH+H2 3.炉内碱腐蚀特点 炉内碱腐蚀多发生在软水冷壁管的向火侧,热负荷较高或水循环不良的部位和倾斜管上;多孔沉积物下,和管壁与焊接的细小间隙处。

热水锅炉停炉期内部腐蚀的防护措施(标准版)

( 安全技术 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 热水锅炉停炉期内部腐蚀的防 护措施(标准版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

热水锅炉停炉期内部腐蚀的防护措施(标 准版) 在日常的热水锅炉内部腐蚀防护方面,我们往往将防护工作的重点放在锅炉的运行期,忽略了锅炉停炉期内部腐蚀问题,殊不知热水锅炉停炉期内部腐蚀问题也相当严重。 1热水锅炉停炉期内部腐蚀防护的方法 1.1干式防护法 干式防护法就是使锅炉内部金属表面保持干燥,防止金属腐蚀。常用方法有烘干法、加入干燥剂法和充入氮气法等。 1.2湿式防护法 湿式防护法就是将具有防护性的水溶液充满锅炉,以隔离空气进入锅炉内部,或抑制水溶液中的溶解氧和二氧化碳与金属发生电解腐蚀。湿式防护法包括:氨液法、碱液法、磷酸三钠和亚硝酸钠

混合液保护法、蒸汽压力保护法及给水压力保护法等。 2热水锅炉停炉期内部腐蚀防护方法的选择 2.1对于短期停用的锅炉可采用内部烘干法进行防腐,这种方法最为经济简单。 2.2对于长期停用的锅炉(指停用一年以上),如果各部分水能够排净,而且锅炉的各孔门密封程度较好的中、低压小型锅炉,宜采用加入干燥剂法。采用这种方法防护时,应派专人负责,定期检查干燥剂是否失效,根据每次检查的结果,来确定下次检查的时间。 2.3对于夏季停用的锅炉宜采用给水保持压力法,因为所有的热水系统都有定压装置,无论采用高压水箱定压或采用气体加压罐定压,还是水泵定压,锅炉都能保持一定正压,从而减缓空气中氧和二氧化碳的侵入。但锅炉及系统中的水不应有腐蚀性,即初次加入的水应加热除氧,除去水中溶解氧或二氧化碳气体,然后再加入一定量的亚硫酸钠或直接将亚硫酸钠加入保养的生水中,这样就可以减缓或避免停用锅炉的腐蚀。 无论采用何种防护方法,都应在锅炉停用后由专人进行检修,

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: 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。 1.2 煤、灰、烟气因素 蒙达公司实际燃煤是东胜、神木煤田的长焰煤和不粘结煤的混煤。:燃煤中碱性氧化物含量较高,灰中钠、钾盐类含量高,平均值达3.85%,含硫量偏高。 1.3 运行调整不当 为了分析运行调整因素对腐蚀的影响,在A、B侧水冷壁标高20、25、28米处安装了三排烟气取样点,每排三个,共18个。分析烟气成分后发现,燃用含硫量高的煤种时,由于燃烧配风调整不合理,省煤器后氧量偏大(实侧值 气体,加剧了高温腐蚀的产生与发展。 4.35%),导致燃烧过程中生成大量的SO 2 2.腐蚀类型 所取垢样中,硫酸酐及三氧化二铁的含量最高,具有融盐型腐蚀的特征,属于融盐型高温腐蚀。从近表层腐蚀产物的分析结果看,S和Fe元素含量最高,具有硫化物型腐蚀特征,说明存在较严重的硫化物型腐蚀。因此,达拉特发电厂的锅炉高温腐蚀是以融盐型腐蚀为主并有硫化物腐蚀的复合型腐蚀。 3.防止受热面高温腐蚀的措施 2.1.采用低氧燃烧技术组 由于供给锅炉燃烧室空气量的减少,因此燃烧后烟气体积减小,排烟温度下 的百分数和过量空气百分数之间降,锅炉效率提高。燃油和煤中的硫转化为SO 3 的转化明显下降。的关系是,随着过量空气百分数的降低,燃料中的硫转化为SO 3

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