低溫腐蝕形成的原因及防范措施

1、低溫腐蝕形成的原因及防范措施一、低溫腐蝕的定義：發(fā)生在鍋爐尾部受熱面（省煤器、空預(yù)器）的硫酸腐蝕，因?yàn)槲膊渴軣崦鎱^(qū)段的煙氣和管壁溫度較低，所以稱為低溫腐蝕。二、低溫腐蝕形成原因：低溫腐蝕的形成：燃料中的硫燃燒生成二氧化硫（S+O2=SO2），二氧化硫在催化劑的作用下進(jìn)一步氧化生成三氧化硫（2SO2+O2=2SO3），SO3與煙氣中的水蒸汽生成硫酸蒸汽（SO3+H2O=H2SO4）。硫酸蒸汽的存在使煙氣的露點(diǎn)顯著升高。由于空預(yù)器中空氣的溫度較低，預(yù)熱器區(qū)段的煙氣溫度不高，壁溫常低于煙氣露點(diǎn)，這樣硫酸蒸汽就會(huì)凝結(jié)在空預(yù)器受熱面上，造成硫酸腐蝕。 低溫腐蝕常發(fā)生在空預(yù)器上，但是當(dāng)燃料中含硫量較高、過

2、剩空氣系數(shù)較大，煙氣中SO3含量較高，酸露點(diǎn)升高，并且給水溫度較低（汽機(jī)高加停用）時(shí)，省煤器管也有可能發(fā)生低溫腐蝕。三、影響低溫腐蝕的因素：除壁溫外，影響低溫腐蝕的主要因素是煙氣中的三氧化硫含量。隨煙氣中三氧化硫含量的增加，硫酸蒸汽的含量也相應(yīng)增加，并使煙氣中酸露點(diǎn)明顯提高。后者使受熱面容易結(jié)露并引起腐蝕，前者使腐蝕程度加劇。煙氣中氧化硫的含量與下列因素有關(guān)： 1、燃料中的硫分越多，則煙氣中的三氧化硫含量也越多； 2、火焰溫度高，則火焰中原子氧的含量增加，因而三氧化硫也含量也增多； 3、過量空氣系數(shù)增加也會(huì)使火焰中原子氧的含量增加，從而使三氧化硫含量也增加； 4、飛灰中的某些成分，如鈣鎂氧化物

3、和磁性氧化鐵（Fe3O4）以及未燃盡的焦炭粒等有吸收或中和二氧化硫和三氧化硫的作用。故煙氣中飛灰含量增加、切飛灰含上述成分又較多時(shí)，則煙氣中三氧化硫量將減少。 5、當(dāng)煙氣中氧化鐵（Fe2O3）或氧化釩（V2O5）等催化劑含量增加時(shí)，煙氣中的三氧化硫?qū)⒃黾?。四、低溫腐蝕的預(yù)防：1、提高空預(yù)器管壁溫度，使壁溫高于煙氣露點(diǎn)。如提高排煙溫度，開熱風(fēng)再循環(huán)，加暖風(fēng)器提高空預(yù)器入口溫度。此法的優(yōu)點(diǎn)是簡便易行，缺點(diǎn)是鍋爐效率降低。2、在煙氣中加入添加劑，中和SO3,阻止硫酸蒸汽的產(chǎn)生。此法的優(yōu)點(diǎn)是不降低鍋爐效率，缺點(diǎn)是增加運(yùn)行成本，還要清除中和生成的產(chǎn)物。 3、用耐腐蝕的材料制造空預(yù)器，如采用玻璃管、搪瓷管

4、或用陶瓷材料制作，防腐效果好，不降低鍋爐效率，但成本高，漏風(fēng)系數(shù)大。4、采用低氧燃燒，減少煙氣中的過剩氧，阻止和減少SO2轉(zhuǎn)變?yōu)镾O3。低氧燃燒可以降低引、送風(fēng)機(jī)電耗，是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高和很有發(fā)展前途的技術(shù)措施，但低氧燃燒要求鍋爐具有完善的燃燒設(shè)備和燃燒檢測儀表，并且要求運(yùn)行人員有較高的技術(shù)水平。 5、煙氣中硫酸蒸汽開始凝結(jié)的溫度稱為酸露點(diǎn)。通過檢測酸露點(diǎn)溫度，可以準(zhǔn)確知道一定工況下的酸露點(diǎn)，由此調(diào)整排煙溫度，達(dá)到節(jié)能和延長鍋爐壽命的最佳條件。 這種方法投資少，收效快，是最理想的預(yù)防措施。 低溫腐蝕的選材 建議選用抗硫酸腐蝕相對(duì)比較好的，如：09CrCuSb，此鋼種成本制造相對(duì)具有很高的性價(jià)比

5、，其耐硫酸的腐蝕效果是316L不銹鋼的3倍以上，價(jià)格是316L不銹鋼的1/3都不到 ND鋼是目前國內(nèi)外最理想的“耐硫酸低溫露點(diǎn)腐蝕”用鋼材，09CrCuSb（ND鋼）鋼無縫鋼管/鋼板主要的考核指標(biāo)（7050%H2SO4溶液中浸泡24小時(shí)），與碳鋼、日本進(jìn)口同類鋼、不銹鋼耐腐蝕能力相比較，是日本CR1R鋼的1.8倍，是1Cr18Ni9鋼的2.8倍，是Corten鋼的8.6倍，是20g鋼的14倍。 09CrCuSb（ND鋼）鋼是以鍋爐；電爐的熱交換、煙管、煙囪等用途為目的開發(fā)的具有優(yōu)秀的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕的熱軋鋼板、鋼管。其優(yōu)越的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕的性能及非常高的性價(jià)比，是完全可以代替不銹鋼，超越不銹鋼（

6、在耐硫酸露點(diǎn)腐蝕方面）的最好材料，ND鋼具有重大經(jīng)濟(jì)意義，符合當(dāng)今高效.長壽.節(jié)能.環(huán)保等“綠色”觀念和國家發(fā)展政策導(dǎo)向。 鍋爐低溫腐蝕的形成和防護(hù) 鍋爐尾部受熱面（省煤器、空氣預(yù)熱器）的硫酸腐蝕，因?yàn)槲膊渴軣崦鎱^(qū)哉的煙氣和管壁溫度較低，所以稱為低溫腐蝕。燃料中的硫燃燒生成二氧化硫（S+O2SO2），二氧化硫在催化劑的作用下進(jìn)一步氧化生成三氧化硫（2SO2+O22SO3），SO3與煙氣中的水蒸氣生成硫酸蒸氣。硫酸蒸氣的存在使煙氣的露點(diǎn)顯著升高。例如，燃油爐煙氣中的水蒸氣分壓力約為0.008-0.014Mpa，相應(yīng)的熱力學(xué)露點(diǎn)為41-52，如煙氣中的硫酸蒸氣濃度為10%時(shí)，露點(diǎn)升高至190。預(yù)熱

7、器管壁溫度與煙氣及空氣的流速和溫度有關(guān)，約等于煙氣與空氣的平均溫度。由于空氣預(yù)熱器下部空氣的溫度較低，預(yù)熱器下部的煙氣溫度不高，壁溫常低于煙氣露點(diǎn)。硫酸蒸氣會(huì)凝結(jié)在預(yù)熱器受熱面上，造成了硫酸腐蝕。低溫腐蝕常發(fā)生在空氣預(yù)熱器上，但是當(dāng)燃料含硫量較高，過量空氣系數(shù)較大，以致煙氣中SO3含量較多，露點(diǎn)較高，且給水溫度較低（如高壓給水加熱器停用）時(shí)，省煤器管也有可能發(fā)生低溫腐蝕。 解決方案： ND鋼是目前國內(nèi)外最理想的“耐硫酸低溫露點(diǎn)腐蝕”用鋼材，09CrCuSb（ND鋼）鋼無縫鋼管/鋼板主要的考核指標(biāo)（7050%H2SO4溶液中浸泡24小時(shí)）腐蝕速率不大于14mg/cmh，與碳鋼、日本進(jìn)口同類鋼、不銹鋼耐腐蝕能力相比教，是日本CR1R鋼的1.84倍，是1Cr18Ni9鋼的2.97倍，是Corten鋼的8.63倍，是Q235B鋼的14.11倍。 09CrCuSb（ND鋼）鋼是以鍋爐；電爐的熱交換、煙管、煙囪等用途為目的開發(fā)的具有優(yōu)秀的耐