鍋爐高溫腐蝕及防止措施

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1、鍋爐高溫腐蝕及防止措施摘要:鍋爐的高溫腐蝕對鍋爐的安全經(jīng)濟運行危害極大,文章對產(chǎn)生鍋爐高溫腐蝕的幾種主要原因進行了分析和探討,提出一些防止鍋爐高溫腐蝕的措施,以求對鍋爐的安全經(jīng)濟運行有所裨益。　　關(guān)鍵詞:鍋爐;高溫腐蝕;措施　　Abstract:Hightemperaturecorrosionofboilerboilersafeandeconomicoperationoftheextremelyharmful,thearticleonhightemperaturecorrosionofboilerproducedseveralofthemainreasonsfortheanal

2、ysisanddiscussionofsomeofthepreventionmeasuresinhightemperaturecorrosionofboiler,theboilerinordertobesafeandeconomicoperationbenefit.　　Keyperaturecorrosion;measures　　　　鍋爐的高溫腐蝕主要發(fā)生在燃用高硫煤的鍋爐水冷壁管和過熱器管束上。鍋爐運行時在煙溫大于700℃的區(qū)域內(nèi),在高溫高壓條件下受熱面與含有高硫的腐蝕性燃料和高溫?zé)煔饨佑|,極易發(fā)生高溫腐蝕。高壓鍋爐水冷壁管的硫腐蝕主要是由于煤粉中的黃鐵礦(FeS2)燃燒受熱

3、,分解出自由的硫原子,產(chǎn)生腐蝕。通常高壓鍋爐水冷壁管向火側(cè)的正面腐蝕最快,減薄得最多,若發(fā)生爆管都在管子的正面爆開,管子的側(cè)面減薄得較少,而管子背火側(cè)幾乎不減薄,這種腐蝕給鍋爐水冷壁管造成很大威脅,嚴重時,往往幾個月就得更換部分管段,給鍋爐的安全經(jīng)濟運行帶來很大危害。而鍋爐過熱器管的高溫腐蝕主要是由于液態(tài)的灰黏結(jié)在過熱器管壁上而引起腐蝕。　　1高溫腐蝕的主要原因　　1.1燃燒不良和火焰沖刷　　持續(xù)燃燒不良和脈動火焰沖擊爐墻時,導(dǎo)致燃燒不完全,在燃燒器區(qū)域附近的火焰中心處,當(dāng)未燃盡的焰流沖刷水冷壁管時,由于煤粉具有一定的棱角,煤粉對管壁有很大的磨損作用,這種磨損將加速水冷壁保護層

4、的破壞,在管壁的外露區(qū)段,磨損破壞了由腐蝕產(chǎn)物形成的不太堅固的保護膜,煙氣介質(zhì)便急劇地與純金屬發(fā)生反應(yīng),這種腐蝕和磨損相結(jié)合的過程,大大加劇了金屬管子的損害過程?！　?.2燃料和積灰沉積物中的腐蝕成分　　燃用含硫量高的煤粉時,煤粉中的黃鐵礦(FeS2)燃燒受熱,分解出自由的硫原子:FeS2→FeS+[S],而煙氣中存在的一定濃度的H2S與SO2化合,也產(chǎn)生自由硫原子:2H2S+SO2→2H2O+3[S]。自由硫原子與約350℃溫度的水冷壁管相遇,發(fā)生反應(yīng):Fe+[S]→FeS,3FeS+5O2→Fe3O4+3SO2,產(chǎn)生腐蝕?！　∑浯?燃料中的硫及堿性物會在爐內(nèi)高溫下反應(yīng)生成硫

5、酸鹽,當(dāng)這些硫酸鹽沉積到受熱面上后會再吸收SO3,生成焦硫酸鹽,如Na2S2O7和K2S2O7。焦硫酸鹽的熔點很低,在通常的鍋爐受熱面壁溫下呈熔融狀態(tài),與Fe2O3更容易發(fā)生反應(yīng),生成低熔點的復(fù)合硫酸鹽:3Na2SO4+Fe2O3+3SO3→2Na3Fe(SO4)3,3K2SO4+Fe2O3+　　3SO3→2K3Fe(SO4)3,當(dāng)溫度在550℃~700℃時,復(fù)合硫酸鹽處于融化狀態(tài),將管壁表面的Fe2O3氧化保護膜破壞,繼續(xù)和管子金屬發(fā)生反應(yīng),造成過熱器管的腐蝕?！　×硗?燃料中含有氯化物也是使?fàn)t管損耗的一個重要原因。它們與煙氣中的水、硫化氫等反應(yīng)生成硫酸鹽和Hcl氣體,由于H

6、cl的存在可以使金屬表面的保護膜遭到破壞,從而加大對管壁的腐蝕。燃料中含氯量增加,對金屬的腐蝕速率也隨之增加。當(dāng)灰中含氯低于0.2%時,不致產(chǎn)生明顯的腐蝕;當(dāng)含氯量達到0.6%時,將造成高的腐蝕率。1.3還原性氣氛　　鍋爐的高溫腐蝕和還原性氣氛的存在有著密切相關(guān)的關(guān)系,CO濃度大的地方腐蝕就大。某些部位的空氣不足,使煤粉燃燒的過程拖長,未燃盡的煤粉在爐管附近分離,使碳和硫聚集在邊界層中,未燃盡碳進一步燃燒時又形成局部缺氧,使水冷壁附近的煙氣處于還原性氣氛。由于缺氧,硫的完全燃燒和SO2的形成發(fā)生困難,H2S便與受熱面金屬發(fā)生直接反應(yīng),因H2S是還原性介質(zhì),比氧化性介質(zhì)更具有腐蝕

7、性,H2S的濃度越高,受熱面溫度越高,腐蝕速度越快,同時還原性氣氛導(dǎo)致了灰熔點溫度的下降和灰沉積物過程加快,從而導(dǎo)致受熱面管子的腐蝕?！　?防止高溫腐蝕的措施　　2.1調(diào)整燃燒并控制煤粉細度　　調(diào)整燃燒器,避免火焰對側(cè)墻的直接沖撞,加強一次風(fēng)煤粉氣流的調(diào)整,盡可能使各燃燒器煤粉流量相等,保證燃燒器出口氣流的煤粉濃度均勻分布;在磨煤機出口加裝動靜分離器,控制煤粉細度,減少腐蝕發(fā)生的概率,以降低腐蝕和磨損。　　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蝕速率。國外研究顯示,水