鍋爐結(jié)垢和腐蝕對鍋爐

1、 受熱面結(jié)垢和腐蝕及其受熱面結(jié)垢和腐蝕及其防護（停爐保養(yǎng)）防護（停爐保養(yǎng)） 一、水垢和水渣一、水垢和水渣二、汽水系統(tǒng)的腐蝕及其防止二、汽水系統(tǒng)的腐蝕及其防止三、鍋爐的高溫腐蝕及其防止三、鍋爐的高溫腐蝕及其防止四、四、300MW鍋爐停爐保養(yǎng)鍋爐停爐保養(yǎng) 一、水垢和水渣一、水垢和水渣 如果水質(zhì)不良，運行一段時間后，在熱力如果水質(zhì)不良，運行一段時間后，在熱力設(shè)備中受熱面水側(cè)金屬表面上生成的固態(tài)設(shè)備中受熱面水側(cè)金屬表面上生成的固態(tài)附著物叫做水垢。另外，在爐水中，還可附著物叫做水垢。另外，在爐水中，還可能析出一些固體物質(zhì)，這些固體物質(zhì)有的能析出一些固體物質(zhì)，這些固體物質(zhì)有的以懸浮狀態(tài)存在于水中，也有的以

2、泥渣狀以懸浮狀態(tài)存在于水中，也有的以泥渣狀態(tài)沉積在熱力設(shè)備水流流動滯緩的各個部態(tài)沉積在熱力設(shè)備水流流動滯緩的各個部位。這些呈懸浮狀態(tài)或沉渣狀態(tài)的物質(zhì)叫位。這些呈懸浮狀態(tài)或沉渣狀態(tài)的物質(zhì)叫水渣。水渣。 水垢的特性水垢的特性 水垢的化學組成一般比較復雜，水垢的化學組成一般比較復雜，它是由多種化合物混合組成的。它是由多種化合物混合組成的。便于研究水垢形成的原因、防止便于研究水垢形成的原因、防止及消除的方法，通常水垢按其主及消除的方法，通常水垢按其主要化學成分分為：鈣鎂水垢、硅要化學成分分為：鈣鎂水垢、硅酸鹽水垢、氧化鐵垢和銅垢。酸鹽水垢、氧化鐵垢和銅垢。 水垢的危害水垢的危害水垢的導熱性很差，其導熱

3、系數(shù)要比鍋爐鋼板的導熱系水垢的導熱性很差，其導熱系數(shù)要比鍋爐鋼板的導熱系數(shù)小幾十倍至數(shù)百倍，所以鍋爐結(jié)垢后就會嚴重阻礙數(shù)小幾十倍至數(shù)百倍，所以鍋爐結(jié)垢后就會嚴重阻礙傳熱并引起下列危害：傳熱并引起下列危害： 浪費燃料，降低出力浪費燃料，降低出力 堵塞管道，破壞水循環(huán)堵塞管道，破壞水循環(huán) 引起垢下腐蝕，縮短鍋爐壽命引起垢下腐蝕，縮短鍋爐壽命 。受熱面結(jié)生水垢后，金屬的熱量由于受水垢的阻礙而受熱面結(jié)生水垢后，金屬的熱量由于受水垢的阻礙而難于傳熱給鍋水，致使金屬壁溫急劇升高，當溫度超難于傳熱給鍋水，致使金屬壁溫急劇升高，當溫度超過了金屬所能承受的允許溫度時，金屬強度顯著降低過了金屬所能承受的允許溫度時

4、，金屬強度顯著降低，從而導致金屬過熱變形，嚴重時將造成鼓包、裂縫，從而導致金屬過熱變形，嚴重時將造成鼓包、裂縫，甚至爆管等事故。另外，鍋爐結(jié)垢后，將增加清洗，甚至爆管等事故。另外，鍋爐結(jié)垢后，將增加清洗和維修的時間、費用及工作量等，影響生產(chǎn)，減小鍋和維修的時間、費用及工作量等，影響生產(chǎn)，減小鍋爐的有效利用率，降低經(jīng)濟性。爐的有效利用率，降低經(jīng)濟性。 水渣的特性水渣的特性 形成水渣的主要化學物質(zhì)有：碳酸鈣；氫氧化鎂；堿形成水渣的主要化學物質(zhì)有：碳酸鈣；氫氧化鎂；堿堿式碳酸鎂；磷酸酶；堿式磷灰石；蛇紋石；金屬腐堿式碳酸鎂；磷酸酶；堿式磷灰石；蛇紋石；金屬腐蝕產(chǎn)物；水渣還可能含有隨給水帶入鍋爐的某些

5、懸浮蝕產(chǎn)物；水渣還可能含有隨給水帶入鍋爐的某些懸浮物。物。 水渣按期性質(zhì)可分為兩類：水渣按期性質(zhì)可分為兩類： 不會粘附在受熱面上的水渣。這類水渣較松軟，常懸不會粘附在受熱面上的水渣。這類水渣較松軟，常懸浮在爐水中，易隨鍋爐排污排除掉。如堿式磷酸鈣、浮在爐水中，易隨鍋爐排污排除掉。如堿式磷酸鈣、蛇紋石等，這種水渣對鍋爐危害較小。蛇紋石等，這種水渣對鍋爐危害較小。 易粘附在受熱面上轉(zhuǎn)化成水垢的水渣。這類水渣易粘易粘附在受熱面上轉(zhuǎn)化成水垢的水渣。這類水渣易粘附在受熱面管內(nèi)壁上，特別是在水流緩慢或停滯的地附在受熱面管內(nèi)壁上，特別是在水流緩慢或停滯的地方，經(jīng)高溫烘焙后，會轉(zhuǎn)化為水垢（稱為二次水垢）方，經(jīng)

6、高溫烘焙后，會轉(zhuǎn)化為水垢（稱為二次水垢），如磷酸鎂和氫氧化鎂等。這類水渣危害較大，應極，如磷酸鎂和氫氧化鎂等。這類水渣危害較大，應極力避免。力避免。 二、汽水系統(tǒng)的腐蝕及其防止二、汽水系統(tǒng)的腐蝕及其防止鍋爐運行時，爐內(nèi)水汽的壓力和溫度比較高，導鍋爐運行時，爐內(nèi)水汽的壓力和溫度比較高，導致爐管管壁溫度很高，設(shè)備各部分應力很大，致爐管管壁溫度很高，設(shè)備各部分應力很大，同時由于給水中雜質(zhì)在爐內(nèi)發(fā)生濃縮和析出，同時由于給水中雜質(zhì)在爐內(nèi)發(fā)生濃縮和析出，在爐內(nèi)常積集有沉積物，這些因素都會促進腐在爐內(nèi)常積集有沉積物，這些因素都會促進腐蝕，并使腐蝕復雜化。所以，盡管進入鍋爐的蝕，并使腐蝕復雜化。所以，盡管進入

7、鍋爐的水都是經(jīng)過除氧的，爐水的水都是經(jīng)過除氧的，爐水的PH值也比較高，值也比較高，但依然會發(fā)生腐蝕。但依然會發(fā)生腐蝕。如果爐水汽水系統(tǒng)發(fā)生嚴重的腐蝕，由于爐內(nèi)高如果爐水汽水系統(tǒng)發(fā)生嚴重的腐蝕，由于爐內(nèi)高溫高壓，就容易導致爆管事故。所以，防止爐溫高壓，就容易導致爆管事故。所以，防止爐汽水系統(tǒng)的腐蝕是一個很重要的問題。汽水系統(tǒng)的腐蝕是一個很重要的問題。 氧腐蝕氧腐蝕沉積物下腐蝕沉積物下腐蝕水蒸汽腐蝕水蒸汽腐蝕應力腐蝕應力腐蝕 氧腐蝕氧腐蝕正常情況下，不會有大氣侵入爐內(nèi)，即使給水中帶有微正常情況下，不會有大氣侵入爐內(nèi)，即使給水中帶有微量的氧，在省煤器中就消耗完了，所以，爐內(nèi)不會發(fā)量的氧，在省煤器中就

8、消耗完了，所以，爐內(nèi)不會發(fā)生氧腐蝕。如果發(fā)生下列情況，就有可能發(fā)生腐蝕。生氧腐蝕。如果發(fā)生下列情況，就有可能發(fā)生腐蝕。 1、除氧器運行不正常、除氧器運行不正常 除氧器運行不當，就有可能使溶氧帶入鍋爐內(nèi)。比如除氧器運行不當，就有可能使溶氧帶入鍋爐內(nèi)。比如除氧器負荷變動過大，間斷性向除氧器中添加大量補除氧器負荷變動過大，間斷性向除氧器中添加大量補給水等。而且有時還可能發(fā)生因溶氧的測定不正確或給水等。而且有時還可能發(fā)生因溶氧的測定不正確或者測定是間斷的，以致在運行記錄中還沒有發(fā)現(xiàn)除氧者測定是間斷的，以致在運行記錄中還沒有發(fā)現(xiàn)除氧器運行不正常，而腐蝕已經(jīng)很嚴重。器運行不正常，而腐蝕已經(jīng)很嚴重。 給水含

9、氧量不是很大時，腐蝕首先發(fā)生在省煤器進口給水含氧量不是很大時，腐蝕首先發(fā)生在省煤器進口端，然后可能延伸到中部和尾部，只至鍋爐下降管。端，然后可能延伸到中部和尾部，只至鍋爐下降管。 2、鍋爐在基建和停運期間無防護措施、鍋爐在基建和停運期間無防護措施 基建期間的氧腐蝕，腐蝕產(chǎn)物可以在基建期間的氧腐蝕，腐蝕產(chǎn)物可以在 酸洗過程中清除。酸洗過程中清除。 停運期間的氧腐蝕，通常分布在整個停運期間的氧腐蝕，通常分布在整個水汽系統(tǒng)，特別是積水放不掉的部分。水汽系統(tǒng)，特別是積水放不掉的部分。這和運行中發(fā)生的氧腐蝕有所不同。這和運行中發(fā)生的氧腐蝕有所不同。 沉積物下腐蝕（沉積物下腐蝕（1 1）：原理）：原理 當

10、鍋爐內(nèi)表面附著水垢和水渣時，在下面會發(fā)生嚴重的當鍋爐內(nèi)表面附著水垢和水渣時，在下面會發(fā)生嚴重的沉積物下腐蝕，是目前高壓鍋爐內(nèi)常見的一種腐蝕。沉積物下腐蝕，是目前高壓鍋爐內(nèi)常見的一種腐蝕。 在正常的運行條件下，爐內(nèi)金屬表面覆蓋一層氧化鐵薄在正常的運行條件下，爐內(nèi)金屬表面覆蓋一層氧化鐵薄膜，這是金屬表面在高溫爐水中形成的，其反應式如下膜，這是金屬表面在高溫爐水中形成的，其反應式如下： 3Fe+4H2O 約約300 Fe3O4+4H2 形成的形成的Fe3O4膜是致密的，具有良好的保護性能。如果膜是致密的，具有良好的保護性能。如果Fe3O4遭到了腐蝕，金屬表面就會暴露在溫度很高的爐遭到了腐蝕，金屬表面

11、就會暴露在溫度很高的爐水中，非常容易遭到腐蝕。促使水中，非常容易遭到腐蝕。促使Fe3O4保護膜破壞的一保護膜破壞的一個最重要因素就是爐水中的個最重要因素就是爐水中的pH值不合格。值不合格。 當當pH值在值在10-12時腐蝕速度最小，時腐蝕速度最小，pH值過低或過值過低或過高都會使腐蝕速度加快。高都會使腐蝕速度加快。在低在低pH值（值（pH13）下）下,腐蝕加快的原因是金屬表腐蝕加快的原因是金屬表面的面的Fe3O4保護膜溶于溶液而遭到破壞。保護膜溶于溶液而遭到破壞。 Fe3O4 +4NaOH 2NaFeO2+2NaFeO2+H2O另一方面，鐵和另一方面，鐵和NaOH直接反應：直接反應：Fe+2N

12、aOH Na2FeO2+2H2亞鐵酸鈉在亞鐵酸鈉在pH溶液中是可溶的，所以，當在高溶液中是可溶的，所以，當在高pH值值pH13后，隨后，隨pH值增高，腐蝕速度增大。值增高，腐蝕速度增大。 一般運行條件下，爐水一般運行條件下，爐水pH值常保持在值常保持在9-11之間，鍋爐金屬表面膜是穩(wěn)定的，不之間，鍋爐金屬表面膜是穩(wěn)定的，不會發(fā)生腐蝕。會發(fā)生腐蝕。 沉積物下腐蝕（沉積物下腐蝕（2 2）：不良運行條件）：不良運行條件發(fā)生沉積物下腐蝕的必要條件是發(fā)生沉積物下腐蝕的必要條件是爐管上有沉積物爐管上有沉積物和和爐爐水有侵蝕性水有侵蝕性。運行中造成這些條件的工況有運行中造成這些條件的工況有;結(jié)垢物質(zhì)帶入爐內(nèi)

13、。給水中鐵腐蝕產(chǎn)物沉積在爐管管結(jié)垢物質(zhì)帶入爐內(nèi)。給水中鐵腐蝕產(chǎn)物沉積在爐管管壁向火側(cè)，是引起爐內(nèi)沉積物下腐蝕的一重要因素。壁向火側(cè)，是引起爐內(nèi)沉積物下腐蝕的一重要因素。凝汽器泄露。因凝汽器泄露隨冷卻水進入的碳酸氫鹽凝汽器泄露。因凝汽器泄露隨冷卻水進入的碳酸氫鹽，會使爐水中產(chǎn)生游離，會使爐水中產(chǎn)生游離NaOH,引起沉積物下堿性腐蝕引起沉積物下堿性腐蝕。冷卻水中含有大量的。冷卻水中含有大量的MgCl2、CaCl2時，容易引起時，容易引起脆性腐蝕。脆性腐蝕。 補給水水質(zhì)不良。補給水水質(zhì)不良。 沉積物下腐蝕（沉積物下腐蝕（3 3）：防止）：防止要防止沉積物下腐蝕，除防止爐管上形成沉積物外，要防止沉積物

14、下腐蝕，除防止爐管上形成沉積物外，還應該消除爐水侵蝕性。措施如下還應該消除爐水侵蝕性。措施如下;新裝鍋爐投入運行前，應進行化學清洗；鍋爐運行后新裝鍋爐投入運行前，應進行化學清洗；鍋爐運行后定期清洗，以除去沉積在金屬管壁上的腐蝕產(chǎn)物。定期清洗，以除去沉積在金屬管壁上的腐蝕產(chǎn)物。提高給水質(zhì)量，防止給水系統(tǒng)腐蝕。提高給水質(zhì)量，防止給水系統(tǒng)腐蝕。防止凝汽器泄露。防止凝汽器泄露。調(diào)節(jié)爐水水質(zhì)，消除或減少爐水侵蝕性。調(diào)節(jié)爐水水質(zhì)，消除或減少爐水侵蝕性。 做好鍋爐停用保護工作，防止停用腐蝕，以免爐管金做好鍋爐停用保護工作，防止停用腐蝕，以免爐管金屬表面上附著產(chǎn)物。屬表面上附著產(chǎn)物。 水蒸氣腐蝕（水蒸氣腐蝕（

15、1 1）：原理）：原理 當過熱蒸汽溫度高達當過熱蒸汽溫度高達450 時（過熱蒸汽管管壁溫度約時（過熱蒸汽管管壁溫度約為為500 ）就要和碳鋼發(fā)生反應；在）就要和碳鋼發(fā)生反應；在450 -570 之間之間時，它們的反應生成物為時，它們的反應生成物為Fe3O4：Fe+4H2O Fe3O4+4H2當溫度達到當溫度達到570 以上時，反應生成物為氧化鐵以上時，反應生成物為氧化鐵Fe+H2O FeO+H22FeO+H2O Fe2O3+H2這兩種反應都是化學反應，所引起的腐蝕都是化學腐蝕。這兩種反應都是化學反應，所引起的腐蝕都是化學腐蝕。當產(chǎn)生這種腐蝕時，管壁均勻的變薄，腐蝕產(chǎn)物常常成當產(chǎn)生這種腐蝕時，管

16、壁均勻的變薄，腐蝕產(chǎn)物常常成粉末狀或鱗片狀，多為粉末狀或鱗片狀，多為Fe3O4 。 水蒸氣腐蝕（水蒸氣腐蝕（2 2）：部位）：部位在鍋爐內(nèi)，發(fā)生汽水腐蝕的部位，一般在以下兩在鍋爐內(nèi)，發(fā)生汽水腐蝕的部位，一般在以下兩處：處：汽水停滯部分。汽水停滯部分。 當鍋爐有水平或傾斜度較小管當鍋爐有水平或傾斜度較小管段，以致水循環(huán)不暢，發(fā)生汽塞或汽水分層時，段，以致水循環(huán)不暢，發(fā)生汽塞或汽水分層時，就可能因為蒸汽過熱而產(chǎn)生汽水腐蝕。就可能因為蒸汽過熱而產(chǎn)生汽水腐蝕。 過熱器中。過熱蒸汽溫度一般在過熱器中。過熱蒸汽溫度一般在450 -570 范范圍內(nèi)。正常情況下，過熱蒸汽管壁上會形成一層圍內(nèi)。正常情況下，過熱

17、蒸汽管壁上會形成一層黑色的保護膜防止腐蝕。如果運行中過熱器熱負黑色的保護膜防止腐蝕。如果運行中過熱器熱負荷和溫度波動很大，使保護膜遭到破壞，那么過荷和溫度波動很大，使保護膜遭到破壞，那么過熱器管壁就會遭受嚴重的汽水腐蝕。熱器管壁就會遭受嚴重的汽水腐蝕。 水蒸氣腐蝕（水蒸氣腐蝕（3 3）：防止）：防止 防止方法：防止方法： 消除鍋爐中傾斜度較小管段，以保證正常消除鍋爐中傾斜度較小管段，以保證正常的汽水循環(huán)的汽水循環(huán); 對于過熱器，應采用特種鋼材制作。因為對于過熱器，應采用特種鋼材制作。因為超高壓和亞臨界鍋爐的過熱蒸汽溫度已達超高壓和亞臨界鍋爐的過熱蒸汽溫度已達到到550 以上，不論是在機械性能方

18、面或以上，不論是在機械性能方面或耐腐蝕性能方面普通的碳鋼都不能承受，耐腐蝕性能方面普通的碳鋼都不能承受，必須用其他材料，如耐熱的奧氏不銹鋼。必須用其他材料，如耐熱的奧氏不銹鋼。 應力腐蝕應力腐蝕 當金屬除了受某些侵蝕性介質(zhì)的作用外，同時還受機當金屬除了受某些侵蝕性介質(zhì)的作用外，同時還受機械應力的作用時，它會發(fā)生裂紋損壞，這是一種特殊械應力的作用時，它會發(fā)生裂紋損壞，這是一種特殊的腐蝕現(xiàn)象，稱為應力腐蝕。的腐蝕現(xiàn)象，稱為應力腐蝕。 鍋爐金屬的應力腐蝕有：鍋爐金屬的應力腐蝕有： 腐蝕疲勞腐蝕疲勞 應力腐蝕開裂應力腐蝕開裂 苛性脆化苛性脆化 腐蝕疲勞腐蝕疲勞 原理：屬于金屬在交變應力作用下的一種應力

19、腐蝕。原理：屬于金屬在交變應力作用下的一種應力腐蝕。所產(chǎn)生的裂紋，有穿晶的、有是晶間的，或兼而有之。所產(chǎn)生的裂紋，有穿晶的、有是晶間的，或兼而有之。 部位：在鍋爐汽包的管道結(jié)合處，如給水管接頭處、部位：在鍋爐汽包的管道結(jié)合處，如給水管接頭處、磷酸鹽加藥管道、定期排污管與下聯(lián)箱結(jié)合處。磷酸鹽加藥管道、定期排污管與下聯(lián)箱結(jié)合處。 鋼表面干濕交替，管道中汽水混合物流速時快時慢等鋼表面干濕交替，管道中汽水混合物流速時快時慢等會產(chǎn)生交變應力的情況，也會很快發(fā)生裂紋腐蝕。會產(chǎn)生交變應力的情況，也會很快發(fā)生裂紋腐蝕。 防止：可從消除應力入手，如在汽包給水管道接頭處加防止：可從消除應力入手，如在汽包給水管道接

20、頭處加特殊保護套管，使汽包壁不與進水管道直接接觸，而特殊保護套管，使汽包壁不與進水管道直接接觸，而是間隔著一層蒸汽或者爐水，以消除溫度巨變。是間隔著一層蒸汽或者爐水，以消除溫度巨變。 應力腐蝕開裂應力腐蝕開裂 原理：應力腐蝕開裂是鋼在應力和侵蝕性介質(zhì)的作用原理：應力腐蝕開裂是鋼在應力和侵蝕性介質(zhì)的作用下發(fā)生的腐蝕損壞。下發(fā)生的腐蝕損壞。 部位：鍋爐在制造、安裝或檢修過程，過熱器，再熱部位：鍋爐在制造、安裝或檢修過程，過熱器，再熱器的管道經(jīng)焊接或彎管工藝后，管材內(nèi)部可能有殘余器的管道經(jīng)焊接或彎管工藝后，管材內(nèi)部可能有殘余應力。應力。 防止：在制造、安裝和檢修時，要盡可能的消除鋼材防止：在制造、安

21、裝和檢修時，要盡可能的消除鋼材的內(nèi)應力。鍋爐化學清洗時，要避免的內(nèi)應力。鍋爐化學清洗時，要避免CL-、OH-、進入、進入或殘留?；驓埩?。 苛脆性腐蝕苛脆性腐蝕 定義：鍋爐金屬的一種特殊腐蝕方式，主要因定義：鍋爐金屬的一種特殊腐蝕方式，主要因素是水中苛性鈉使受腐蝕金屬發(fā)生脆化，故稱素是水中苛性鈉使受腐蝕金屬發(fā)生脆化，故稱苛性脆化。苛性脆化。 原理：一種特殊電化學，由于晶粒與晶粒的邊原理：一種特殊電化學，由于晶粒與晶粒的邊緣在高應力下發(fā)生電位差，形成腐蝕微電池而緣在高應力下發(fā)生電位差，形成腐蝕微電池而導致的。導致的。 腐蝕特征：可脆性化常發(fā)生與汽包柳釘口處發(fā)腐蝕特征：可脆性化常發(fā)生與汽包柳釘口處發(fā)

22、生脆化裂紋。有的柳釘圣至斷裂。生脆化裂紋。有的柳釘圣至斷裂。 可脆性化的初期不易發(fā)現(xiàn)，因為不會形成潰瘍可脆性化的初期不易發(fā)現(xiàn)，因為不會形成潰瘍點。也不會使金屬變薄。點。也不會使金屬變薄。 目前，目前，300MW機組的鍋爐，從燃燒方式上講，有直流燃燒器四機組的鍋爐，從燃燒方式上講，有直流燃燒器四角切圓燃燒方式、旋流燃燒器水平燃燒方式和拱頂燃燒器角切圓燃燒方式、旋流燃燒器水平燃燒方式和拱頂燃燒器W型火型火焰燃燒方式，對于不同燃燒方式的鍋爐爐內(nèi)水冷壁高溫腐蝕的部焰燃燒方式，對于不同燃燒方式的鍋爐爐內(nèi)水冷壁高溫腐蝕的部位是不同的。位是不同的。直流四角切圓燃燒方式的燃燒器，其特點是爐內(nèi)火焰形成大旋渦直流

23、四角切圓燃燒方式的燃燒器，其特點是爐內(nèi)火焰形成大旋渦作旋轉(zhuǎn)上升運動，一次風射流受上游旋轉(zhuǎn)氣流擠壓，爐內(nèi)切圓增作旋轉(zhuǎn)上升運動，一次風射流受上游旋轉(zhuǎn)氣流擠壓，爐內(nèi)切圓增大。當燃燒器的高寬比加大時，熱態(tài)切圓增大，煤粉火焰容易沖大。當燃燒器的高寬比加大時，熱態(tài)切圓增大，煤粉火焰容易沖刷墻壁，導致水冷壁高溫腐蝕。水冷壁的腐蝕部位大致是：沿一刷墻壁，導致水冷壁高溫腐蝕。水冷壁的腐蝕部位大致是：沿一次風氣流流向，在爐膛中心線附近及下游的水冷壁壁面。二次風次風氣流流向，在爐膛中心線附近及下游的水冷壁壁面。二次風支撐一次風氣流，并在爐壁附近形成氧化性氣氛；在注重著火、支撐一次風氣流，并在爐壁附近形成氧化性氣氛；

24、在注重著火、穩(wěn)燃的同時，注意截面熱負荷的選取，以防止爐膛結(jié)渣和積灰，穩(wěn)燃的同時，注意截面熱負荷的選取，以防止爐膛結(jié)渣和積灰，而加速高溫腐蝕的過程。為此，應適當加大爐膛的截面積，加大而加速高溫腐蝕的過程。為此，應適當加大爐膛的截面積，加大噴燃器的高寬比，以便燃燒器區(qū)域的溫度較為平緩。噴燃器的高寬比，以便燃燒器區(qū)域的溫度較為平緩。三、鍋爐的高溫腐蝕及其防止三、鍋爐的高溫腐蝕及其防止 高溫腐蝕機理多年的研究表明高溫腐蝕機理多年的研究表明,大型鍋爐水冷壁高溫腐大型鍋爐水冷壁高溫腐蝕大多屬于硫化物型高溫腐蝕。腐蝕過程如下蝕大多屬于硫化物型高溫腐蝕。腐蝕過程如下:黃鐵黃鐵礦粉末隨未燃燼煤粉到達水冷壁附近受

25、熱分解釋放出礦粉末隨未燃燼煤粉到達水冷壁附近受熱分解釋放出自由原子硫及硫化亞鐵自由原子硫及硫化亞鐵:FeS2FeS+S當水冷壁管當水冷壁管附近有一定濃度的附近有一定濃度的H2S和和SO2時時,生成自由原子硫生成自由原子硫: 2H2S+SO22 H2O+3S在還原性氣氛中在還原性氣氛中,單獨的單獨的原子硫在管壁溫度達到原子硫在管壁溫度達到623 K時時,發(fā)生硫化作發(fā)生硫化作用用:Fe+SFeSH2還可以通過疏松的還可以通過疏松的Fe2O3,與較與較致密的磁性氧化鐵層致密的磁性氧化鐵層Fe3O4(即即Fe2O3-FeO)中復合的中復合的FeO作用作用:FeO+H2 SFeS+H2O 硫化亞鐵硫化亞

26、鐵FeS緩慢氧化而生成黑色的磁性氧化緩慢氧化而生成黑色的磁性氧化鐵鐵:3FeS+5O2Fe3O4+3SO2從以上高溫腐蝕機理可從以上高溫腐蝕機理可知知:水冷壁高溫腐蝕的宏觀原因是入爐煤硫含量高、高水冷壁高溫腐蝕的宏觀原因是入爐煤硫含量高、高溫區(qū)形成局部還原溫區(qū)形成局部還原 防止高溫腐蝕的措施防止高溫腐蝕的措施1 調(diào)整燃燒并控制煤粉細度調(diào)整燃燒并控制煤粉細度 調(diào)整燃燒器調(diào)整燃燒器,避免火焰對側(cè)墻的直接沖撞避免火焰對側(cè)墻的直接沖撞,加強一次風煤粉氣加強一次風煤粉氣流的調(diào)整流的調(diào)整,盡可能使各燃燒器煤粉流量相等盡可能使各燃燒器煤粉流量相等,保證燃燒器出口氣流保證燃燒器出口氣流的煤粉濃度均勻分布的煤粉

27、濃度均勻分布;在磨煤機出口加裝動靜分離器在磨煤機出口加裝動靜分離器,控制煤粉細控制煤粉細度度,減少腐蝕發(fā)生的概率減少腐蝕發(fā)生的概率,以降低腐蝕和磨損。以降低腐蝕和磨損。 2 控制燃料中的硫和氯含量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,水冷壁管常在燃料品種變化時發(fā)生向火側(cè)嚴重腐蝕。燃料是控制水冷壁管常在燃料品種變化時發(fā)生向火側(cè)嚴重腐蝕。燃料是控制腐蝕速率的第一道關(guān)口腐蝕速率的第一道關(guān)口,應燃用含硫量低于應燃用含硫量低于0.8%的煤種的煤種,以降低腐以降低腐蝕速率。蝕速率。 3 改善燃燒區(qū)的還原氣氛改善燃燒區(qū)的

28、還原氣氛 合理配風并強化爐內(nèi)氣流的混合過程合理配風并強化爐內(nèi)氣流的混合過程,同時降低空預器等設(shè)同時降低空預器等設(shè)備的漏風備的漏風;可以采用增加側(cè)邊風、貼壁風等技術(shù)可以采用增加側(cè)邊風、貼壁風等技術(shù),在水冷壁附近形在水冷壁附近形成氧化氣氛成氧化氣氛,以改善燃燒區(qū)的氧量以改善燃燒區(qū)的氧量,避免出現(xiàn)局部還原性氣氛避免出現(xiàn)局部還原性氣氛,緩解緩解高溫腐蝕的發(fā)生。高溫腐蝕的發(fā)生。 4 避免出現(xiàn)受熱面超溫避免出現(xiàn)受熱面超溫 因為長期低負荷運行會造成過熱器管內(nèi)工質(zhì)流量過小因為長期低負荷運行會造成過熱器管內(nèi)工質(zhì)流量過小,流速流速過低過低,嚴重影響了管子內(nèi)外熱交換嚴重影響了管子內(nèi)外熱交換,造成管壁溫度過高造成管壁溫度過高,而爐膛溫度而爐膛溫度不可能同時降低不可能同時降低,造成管子短時間超溫。所以應盡量避免長期低造成管子短時間超溫。所以應盡量避免長期低負荷運行負荷運行,同時控制爐內(nèi)局部特別是燃燒器區(qū)域附近的火焰中心同時控制爐內(nèi)局部特別是燃燒器區(qū)域附近的火焰中心處的最高溫度及熱流密度處的最高溫度及熱流密度,以避免