生物质锅炉高温过热器腐蚀机理的研究
生物质锅炉过热器高温腐蚀、磨损的原因及解决办法
生物质锅炉过热器高温腐蚀、磨损的原因及解决办法原文首发豫鑫锅炉：/article/6191.html 1．高温腐蚀的原因分析生物质锅炉过热器的高温腐蚀因为是生物燃料中含有大量的碱金属的氯化物和少量的硫化物，这些碱金属的氯化物和硫化物在高温（约550～900℃）缺氧条件下变为黏稠和熔化状态附着在水冷壁外表面，破坏氧化膜，当与氧气接触时，氯被部分置换出来，强氧化性的氯再次腐蚀管材。
被置换后氧化物形成了最终的氧化皮。
氧化皮层层剥离，蒸汽管子不能承受内在压力时，就产生了爆管现象。
温度是腐蚀产生的条件之一，只有在高温条件下，碱金属的氯化物和硫化物发生熔化时才会造成严重腐蚀。
2．解决的方法(1)降低火焰中心，控制炉膛出口温度，不能超过600℃。
(2)利用吹灰减少浮灰在过热器管的积聚，降低碱性腐蚀。
(3)保证锅炉连排、定排质量，保障汽水品质合格，防止管内结垢、流速受阻，造成受热面循环不畅，管壁过热。
(4)防止锅炉过负荷运行，尤其是不能产生二次燃烧。
(5)减少燃料中的灰分，减少烟气中的携灰量。
3．降低受热面磨损(1)尽量降低燃料中的灰分含量。
(2)尽量降低烟气流速。
(3)受热面管道布置要均匀，避免烟气涡流、斜流、集束流形成的强烈冲刷。
(4)在冲刷强烈区域的管道加装防磨护板。
(5)检查吹灰器角度，不能长期对着一个部位。
吹灰前疏水要彻底。
建议及优化措施生物质锅炉汽压达不到额定值，长期的低汽压，汽耗增加，降低了锅炉效率。
(1)给水温度、主蒸汽温度都需要接近额定值。
(2)在炉水和蒸汽品质合格时，减少锅炉排污量。
(3)检查生物质锅炉漏风要形成常规化、制度化。
(4)严格执行设备保养制度，比如转动机械加油，不能使设备带伤运行。
(5)有机会时做一次锅炉的优化调整，以使生物质锅炉各项参数都达到最佳。
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策1. 引言1.1 研究背景生物质锅炉高温过热器腐蚀是生物质能利用中的一个重要问题，随着生物质能利用的不断发展，生物质锅炉在供热、发电等领域得到广泛应用。
生物质锅炉高温过热器腐蚀问题严重影响着锅炉的安全运行和能效。
对生物质锅炉高温过热器腐蚀进行系统分析和研究具有重要意义。
研究生物质锅炉高温过热器腐蚀的背景，是为了深入探究造成腐蚀的根本原因，针对性地制定预防和应对措施，提高生物质锅炉的运行稳定性和经济效益。
通过研究生物质锅炉高温过热器腐蚀，可以为生物质能利用技术的进一步发展提供技术支持和理论依据，推动生物质能的可持续利用。
加强对生物质锅炉高温过热器腐蚀问题的研究，对于提高生物质锅炉的运行效率、延长设备寿命、减少能源消耗和环境污染具有重要意义。
通过深入分析研究背景，可以为接下来对生物质锅炉高温过热器腐蚀原因及对策的研究提供必要的基础和动力。
1.2 研究意义生物质锅炉高温过热器腐蚀是当前生物质能利用中面临的一个重要问题，对此进行深入研究具有重要的意义。
生物质锅炉高温过热器腐蚀问题关系到设备的安全稳定运行。
腐蚀会导致设备的损坏和故障，不仅影响生产效率，还可能造成安全事故，给设备运行和人员生命财产安全带来严重威胁。
深入研究生物质锅炉高温过热器腐蚀问题，可以有效提高设备的运行可靠性，降低事故风险。
研究生物质锅炉高温过热器腐蚀问题具有重要的理论和实践意义，有助于推动生物质能产业的健康发展，促进环保和可持续发展。
2. 正文2.1 生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析生物质锅炉高温过热器腐蚀是该领域一个重要的问题，其原因主要包括燃料质量不稳定性引起腐蚀、高温条件下气体侵蚀导致腐蚀、湿烟气中硫和水蒸气引起腐蚀等方面。
燃料的质量不稳定性是造成生物质锅炉高温过热器腐蚀的重要原因之一。
由于生物质燃料的成分和性质不稳定，其中可能含有大量的氧化物和硫化物等介质，这些物质在高温条件下易于与过热器表面发生化学反应，导致金属腐蚀加剧。
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策一、腐蚀原因分析1. 燃料成分生物质燃料中含有的灰分、硫分、氯分、碱金属等成分是高温过热器腐蚀的主要原因之一。
灰分中的硅酸盐、氧化铁等物质对过热器材料具有一定的腐蚀作用，而硫分则容易形成腐蚀性气体，如硫化氢、二氧化硫等。
氯分和碱金属也会对材料表面产生腐蚀破坏。
2. 燃烧温度生物质锅炉燃烧温度过高或不稳定会导致过热器的温度过高，使得材料受热和冷却的变化频繁，容易导致高温过热器材料的腐蚀破坏。
渣沉积、灰尘和燃料燃烧不完全等问题也会导致燃烧温度不稳定，从而加剧高温过热器的腐蚀程度。
3. 氧化腐蚀在生物质锅炉的高温过热器中，空气中的氧与金属表面的水蒸气和氧化物反应，会产生氧化腐蚀。
当燃料中含有硫分时，还容易形成硫酸腐蚀现象。
4. 结构设计生物质锅炉高温过热器的结构设计也会影响其腐蚀情况。
如过热器管道的焊缝处和弯头处易发生应力集中，容易导致腐蚀的加剧。
5. 操作维护生物质锅炉的操作维护情况也直接影响高温过热器的腐蚀程度。
如果操作不当或维护不到位，会导致锅炉燃烧不良，渣沉积过多，烟气中含有酸性物质，进而引发高温过热器的腐蚀问题。
二、对策措施1. 选择适合的材料在设计生物质锅炉高温过热器时，应选择耐高温、抗腐蚀的优质材料。
一般情况下，高温过热器管道材料常采用优质碳素钢、合金钢等材料，并在需要时进行防腐处理，以增加其抗腐蚀能力。
对于生物质燃料的选择和处理要求，尽量降低灰分、硫分、氯分和碱金属的含量。
通过科学的燃料混合、燃烧调节等方式，减少燃料中有害成分对高温过热器的腐蚀影响。
合理控制生物质锅炉的燃烧温度，保持其在安全范围内稳定燃烧，避免燃烧温度过高或波动过大，减少高温过热器受热和冷却的变化频率，降低腐蚀程度。
通过在燃烧室设置适当的氧化物吸附剂、喷洒保护层、控制氧量等方式，防止氧化腐蚀的发生，增加高温过热器的使用寿命。
及时清理渣沉积、灰尘和污垢，定期对生物质锅炉进行检测监控，确保燃烧处于最佳状态，防止燃烧温度不稳定等问题，减少高温过热器的腐蚀风险。
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策一、引言生物质锅炉是一种以生物质颗粒、生物质燃料等为燃料的锅炉，广泛应用于工业、农业、建筑等领域。
由于生物质锅炉在燃烧过程中产生的高温、高压和腐蚀性气体等因素的影响，生物质锅炉的高温过热器腐蚀问题成为了一个需要重视的课题。
本文将对生物质锅炉高温过热器腐蚀的原因进行分析，并提出相关的对策，以期为生物质锅炉的稳定运行提供一定的参考。
二、高温过热器腐蚀原因分析1. 燃烧产物对高温过热器的腐蚀生物质燃烧产生的气体中含有大量的酸性分子和氯化物，这些物质在高温条件下会与高温过热器表面的金属材料发生化学反应，导致高温过热器的腐蚀。
特别是在锅炉运行过程中，锅炉内部温度和压力变化较大，使得腐蚀作用更加突出。
2. 燃烧不完全带来的腐蚀由于生物质燃烧的燃烧过程受到很多因素的影响，比如燃烧温度、燃烧速率、氧气浓度等。
在一些情况下，生物质燃烧产生的燃烧产物中会出现一些未完全被氧化的废气，这些废气会对高温过热器表面产生腐蚀作用。
3. 湿烟气中的化学腐蚀由于生物质燃烧产生的烟气中含有大量的水蒸气，当烟气中的水蒸气冷却时将产生湿烟气，而湿烟气中的化学成分会对高温过热器表面产生腐蚀。
4. 疏松结渣带来的腐蚀在燃烧过程中，生物质燃烧产生的灰渣和其他固体废物很容易在高温过热器表面形成疏松的结渣层，这些结渣层不仅增加了高温过热器表面的热阻，还会对高温过热器表面产生腐蚀作用。
1. 选择合适的材料为了减少高温过热器的腐蚀，首先应选择耐高温、抗腐蚀性能好的材料来制作高温过热器。
可以选用镍基合金、铬钼钢等具有耐高温和抗腐蚀性能的材料来制作高温过热器。
2. 优化燃烧控制通过优化生物质锅炉的燃烧控制系统，可以有效地降低生物质燃烧产生的酸性气体和氯化物的含量，从而减少燃烧产物对高温过热器的腐蚀作用。
3. 加强烟气处理通过加强烟气处理系统，可以有效地减少烟气中的水蒸气含量，降低湿烟气对高温过热器的腐蚀作用。
4. 定期清理结渣定期清理高温过热器表面的结渣层，可以降低高温过热器的热阻、减少腐蚀。
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策生物质锅炉高温过热器是一种用于提高锅炉燃烧效率和节约能源的重要设备。
由于生物质燃烧产生的高含硫、高氯等特点，高温过热器容易出现腐蚀问题。
本文将对生物质锅炉高温过热器的腐蚀原因进行分析，并提出相应的对策。
一、腐蚀原因分析1.1 氯化物侵蚀：生物质燃烧中含有较高的氯元素，氯化物在高温条件下会生成氯化氢和氯化物，这些物质会对过热器材料产生腐蚀作用。
氯化物腐蚀主要发生在过热器的管壁和烟道灰积处。
1.2 硫酸侵蚀：生物质中的硫元素主要以硫酸盐的形式存在，当硫酸盐在高温环境下吸附在过热器材料表面时，会形成硫酸膜，并与空气中的水蒸气反应生成硫酸，导致高温过热器腐蚀。
1.3 碱金属侵蚀：生物质中的钾、钠、钙等碱金属元素在高温环境下易产生熔融、挥发和形成高温腐蚀物质，对高温过热器材料的腐蚀作用是较为严重的。
二、对策及措施2.2 设计合理的结构：合理设计过热器结构，采取防止腐蚀的措施，如增加防腐涂层、增加材料的厚度等。
应确保过热器的设计和制造符合相关规范和标准，提高过热器的稳定性和可靠性。
2.3 控制燃料的硫含量：选择低硫含量的生物质燃料，如秸秆、麦秸等，减少生物质燃烧产生的硫酸盐，从源头上减少硫酸侵蚀。
2.4 净化燃烧气体：在锅炉设计中加入净化系统，如干式除尘器、湿式除尘器、脱硫装置等，减少氯化物、硫酸盐等有害物质对过热器的侵蚀。
2.5 增加氯的吸附：可在过热器中增加氯的吸附剂，如活性炭等，吸附和还原氯化物，减少对过热器的侵蚀。
2.6 加强监测与维护：加强对生物质锅炉高温过热器的监测与维护工作，定期进行巡检、清洗和维护，发现腐蚀问题及时处理，确保过热器的正常运行。
三、总结生物质锅炉高温过热器腐蚀问题是生物质锅炉运行过程中需要重视的一个问题，通过分析腐蚀原因并采取相应的对策和措施，可以有效地减少过热器的腐蚀问题，提高生物质锅炉的运行效率和寿命。
在实际操作中，还需要结合具体锅炉运行情况和生物质燃烧特点，制定适合的腐蚀防治方案，不断优化和改进生物质锅炉的设计和运行管理。
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策引言1. 燃烧过程中产生的气相和液相腐蚀物质在生物质锅炉的燃烧过程中，会产生大量的气相和液相腐蚀物质，例如SO2、Cl2、H2S等气体腐蚀物质，以及KCl、NaCl等液体腐蚀物质。
这些腐蚀物质会随着燃烧气体通过高温过热器，在其表面引发化学反应，导致高温过热器表面发生腐蚀现象。
2. 操作条件对高温过热器腐蚀的影响生物质锅炉在运行过程中，操作条件的变化也会影响高温过热器腐蚀情况。
过高的燃烧温度、过量的燃烧空气等操作条件都会导致燃烧气体中腐蚀物质的产生增加，从而加剧高温过热器的腐蚀问题。
3. 高温过热器材质和涂层的选择高温过热器的材质和涂层选择也是影响腐蚀问题的重要因素。
当前大部分生物质锅炉使用的高温过热器材质是20G、12Cr1MoV等合金钢，而合金钢的腐蚀性比较大，尤其是在高温高压下更容易发生腐蚀。
涂层的选择也会对高温过热器的抗腐蚀性产生影响，如果涂层的选择不合适，会影响高温过热器的使用寿命和安全性。
针对在燃烧过程中产生的气相和液相腐蚀物质，可以通过有效的脱硫、除尘等措施对其进行防控。
在生物质锅炉的燃烧过程中添加石灰吸收剂，可以有效降低燃烧产生的SO2等气体腐蚀物质的含量，从而减轻高温过热器的腐蚀问题。
2. 合理控制操作条件在生物质锅炉的设计和选材过程中，需要重视高温过热器的材质和涂层的选择，优先选择抗腐蚀性能好的材质和涂层，以增加高温过热器的抗腐蚀能力。
可以采用一些特殊材料或涂层来提高高温过热器的抗腐蚀性能，例如使用不锈钢、耐磨材料等。
4. 定期检查和维护对于生物质锅炉中的高温过热器，需要做好定期的检查和维护工作，及时发现和处理存在的腐蚀问题，以保证高温过热器的正常运行。
可以通过超声波检测、化学分析等手段，对高温过热器进行全面的检测，及时发现腐蚀问题并进行修补和维护。
结语生物质锅炉高温过热器的腐蚀问题一直备受关注，而要解决这一问题需要综合考虑燃烧过程、操作条件、材质选择等多个因素。
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策1. 生物质灰温度过高导致高温过热器腐蚀生物质锅炉燃烧生物质燃料时，产生的灰渣中富含碱金属和硫等化合物，当灰渣在高温过热器表面聚集并受热，灰渣表面的温度就会升高，这就会导致高温过热器表面温度升高，加速了高温过热器的腐蚀速度。
2. 烟气中各种气体对高温过热器腐蚀生物质燃烧时产生的烟气中含有大量的硫氧化物和氯化物，它们在高温环境下会与金属表面形成酸性物质，加速了高温过热器的腐蚀速度。
3. 高温过热器冷却水中的氧和碱度不均导致腐蚀生物质锅炉高温过热器冷却水中的氧含量过高，以及碱度不均匀，容易引起高温过热器的局部腐蚀。
4. 材料本身的抗腐蚀能力差由于生物质锅炉高温过热器工作环境的特殊性，选择的材料抗腐蚀能力差，容易导致高温过热器的腐蚀。
1. 选择合适的高温过热器材料在生物质锅炉高温过热器的设计和选材中，应根据生物质燃烧所产生气体对材料的腐蚀性选择合适的材料，如合金钢、不锈钢等，提高材料的抗腐蚀能力。
2. 减少燃烧产生的灰渣对高温过热器的腐蚀适度控制生物质锅炉的燃料供应量，防止灰渣在高温过热器表面的积聚，降低灰渣的温度，减缓对高温过热器的腐蚀。
3. 控制烟气中的化学腐蚀物质含量通过燃烧控制、烟气脱硫、除尘等技术手段，降低烟气中硫及氯的含量，减少对高温过热器的腐蚀。
4. 加强高温过热器的水质管理通过合理的水处理设备和水质管理措施，控制高温过热器的冷却水中氧的含量，保持水的碱度均匀，减少高温过热器的腐蚀。
5. 定期检测和维护高温过热器定期对生物质锅炉高温过热器进行检测和维护，及时发现和修复高温过热器的腐蚀问题，确保设备的安全稳定运行。
通过以上对策措施的实施，可以有效地减少生物质锅炉高温过热器的腐蚀问题，提高设备的工作效率和使用寿命，保障生物质锅炉的正常运行。
它也对提高生物质能源利用效率、保护环境具有重要意义。
生物质锅炉高温过热器的腐蚀问题是一个复杂的工程技术问题，需要综合运用材料科学、燃烧工程、化学工程等多种学科的知识进行分析和解决。
生物质锅炉过热器气相HCl 腐蚀的试验研究
ISSN 100020054CN 1122223 N 清华大学学报(自然科学版)J Tsinghua Univ (Sci &Tech ),2008年第48卷第11期2008,Vol .48,No .1122 36196721970,1975生物质锅炉过热器气相HCl 腐蚀的试验研究印佳敏, 吴占松(清华大学热能工程系,热科学与动力工程教育部重点实验室,北京100084)收稿日期:2008203204作者简介:印佳敏(1982—),女(汉),江苏,博士研究生。
通讯联系人:吴占松,教授,E 2mail :wzs @tsinghua .edu .cn摘 要:为了选择合适的生物质锅炉过热器管材以减少高温腐蚀,模拟生物质锅炉过热器区的气相条件,对管材20G 和12Cr 1MoVG 进行了腐蚀试验研究。
通过腐蚀增重量,得出了腐蚀动力学曲线。
利用配有能谱分析仪的扫描电镜和X 射线衍射仪,对试样腐蚀后的形貌结构、元素含量和腐蚀产物的组成进行了分析。
试验结果表明:两种材料的抗腐蚀性能均较差,500℃以下20G 略优于12Cr 1MoVG ;随着温度升高,两种材料的抗腐蚀性能均降低,且20G 降低得较快。
关键词:生物质锅炉;过热器;高温腐蚀;HCl 中图分类号:TK 224.9文献标识码:A文章编号:100020054(2008)1121967204Exper i m en ta l i nvestiga tion of corrosion a ssoc i a ted w ith ga seous HCl i n the superhea ters i n a b ioma ss bo ilerYI N J iam in ,W U Zha nsong(Key Laboratory for Ther mal Sc ience and Power Eng i neer i ng of M i n istry of Education ,D epart men t of Ther mal Eng i neer i ng ,Tsi nghua Un iversity ,Be ij i ng 100084,Chi na )Abstract :Co rro si on experi m ents w ith m etals 20G and 12Cr1MoV G w ere conducted by si m ulating the atmo sphere of the superheaters in a bi om ass bo iler to choo se app rop riate m aterials p reventing h igh temperature co rro si on .C o rro si on dynam ic curves w ere p lo tted using the m ass gain .The m etal elem ents w ere analyzed after theexperi m ents using SE M (scanning electron m icro scope )2ED S (energy dispersive spectrom eter )m ethod and X 2ray diffracti on (XRD )to detect the appearance,t he elem ent contents and the compo siti ons of the co rro si on p roducts .T he results show that bo th the tw o m etals have poo r anti 2co rro si on abilities,w ith 20G being a little better than 12Cr1MoV G below 500℃.T he anti 2co rro si onabilities of the two m etals,e specially 20G ,d ecrease w ith increasing temperature .Key words :bi om assbo iler;superheater;high 2temperature co rro si on;H C l根据《可再生能源中长期发展规划》确定的主要发展目标,到2020年,我国的生物质发电总装机容量将达到30GW 。
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策
生物质锅炉高温过热器主要存在的问题是腐蚀。
腐蚀主要是由于高温、高压和腐蚀介质的作用下，过热器内部金属表面发生化学反应，导致金属失去原有的性质和功能，进而影响设备的正常运行和寿命。
生物质锅炉高温过热器的腐蚀原因主要包括以下几个方面：
1. 高温氧腐蚀：过热器在高温条件下，金属表面与氧气发生反应，生成氧化物，造成金属表面腐蚀。
高温氧腐蚀主要与氧化物的热稳定性、腐蚀速率和腐蚀产物有关。
2. 高温硫腐蚀：生物质燃烧时产生的硫化物会与金属表面发生反应，生成金属硫化物，导致金属腐蚀。
硫化物与金属间的亲和性和硫酸盐的形成和析出都会加剧硫腐蚀的程度。
1. 选择合适的材料：选择耐高温和耐腐蚀性能好的材料，如铁素体不锈钢、镍基合金等，能够有效抵抗腐蚀，提高设备的使用寿命。
2. 控制燃料成分：控制燃料中的硫和氯含量，尽量降低其对金属腐蚀的作用。
可以采用气化燃烧技术和燃烧添加剂等方法，降低燃料中的有害物质含量。
3. 控制燃烧温度和过剩空气系数：控制燃烧温度和过剩空气系数，尽量降低过热器内的氧和燃料的接触，减少氧气腐蚀和燃料的氧化反应，从而降低腐蚀程度。
4. 定期维护和清洗：定期对过热器进行维护和清洗，清除表面的腐蚀产物和污垢，防止其进一步加重腐蚀。
5. 监测和检测：建立腐蚀监测系统，定期对过热器进行检测和监测，及时发现并解决腐蚀问题，保证设备的正常运行和安全。
针对生物质锅炉高温过热器的腐蚀问题，可以通过选择合适的材料、控制燃料成分、控制燃烧温度和过剩空气系数、定期维护和清洗以及监测和检测等对策来解决，保证设备的正常运行和寿命。
生物质直燃锅炉高温受热面沉积垢的实验研究
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Ｍａｃ ｕ ｚ ｒｈｚ ｌ
生物 质 直 燃 锅炉 高温 受热 面 沉 积 垢 的实 验研 究
马 斌 马 启 磊 ，
（． １安徽省电力科学研究 院 ， 合肥 ２００ ；． ３６１２安徽新力 电业科技咨询有 限责任公 司 ， 合肥 ２００ ） ３６１
摘 要 ： 文章 对 某生物质 直燃 发 电锅 炉 的 高温 受热 面的 腐 蚀 情 况进 行 分 析 ， 用 ｘ 衍 射 成 分 利
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策【摘要】生物质锅炉高温过热器腐蚀是一个影响锅炉运行稳定性的重要问题。
本文从燃料成分、燃烧条件和烟气中含硫量等方面分析了高温过热器腐蚀的原因。
针对这些原因，提出了选择合适的燃料、控制燃烧条件和增加烟气处理设备等对策建议。
通过对生物质锅炉高温过热器腐蚀原因的深入分析和对策的提出，可以有效预防和解决锅炉腐蚀问题，提高锅炉的运行效率和寿命。
生物质锅炉高温过热器腐蚀问题的解决不仅有助于保护设备，也符合环保要求，对促进生物质能源产业的发展具有重要意义。
【关键词】生物质锅炉、高温过热器、腐蚀、燃料成分、燃烧条件、焚烧气、含硫量、燃料选择、燃烧控制、烟气处理设备、对策建议、总结、原因分析、生物质能源1. 引言1.1 生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策生物质锅炉是一种利用生物质作为燃料进行热能转化的设备，其高温过热器是其重要组成部分之一。
高温过热器在运行过程中易受到腐蚀的影响，导致设备寿命缩短，效率降低甚至发生安全事故。
对于生物质锅炉高温过热器腐蚀原因的分析及对策显得尤为重要。
在分析高温过热器腐蚀原因时，首先需要考虑燃料成分对腐蚀的影响。
生物质燃料中的灰分、硫分等成分会加剧高温过热器的腐蚀速度。
燃烧条件也是影响腐蚀的重要因素，如燃烧温度、氧气含量等。
烟气中含硫量过高也会加剧过热器腐蚀的程度。
针对以上原因，建议选择合适的燃料，控制好燃烧条件，避免出现过高温度、氧气不足等问题，同时增加烟气处理设备，减少烟气中含硫量，从而有效防止过热器腐蚀。
生物质锅炉高温过热器腐蚀是可以通过合理的措施得以避免的。
通过对腐蚀原因的分析及对策的实施，可以有效延长设备的使用寿命，提高设备运行效率，保障设备安全稳定运行。
2. 正文2.1 高温过热器腐蚀原因分析高温过热器腐蚀是生物质锅炉运行过程中常见的问题之一，其主要原因包括燃料成分影响、燃烧条件影响和烟气中含硫量影响。
燃料成分对高温过热器腐蚀起着重要作用。
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策生物质锅炉高温过热器是生物质锅炉的重要组成部分，用于加热蒸汽，提高锅炉的热效率。
由于生物质燃烧产生的烟气中含有酸性气体和腐蚀性成分，高温过热器容易受到腐蚀。
本文将就生物质锅炉高温过热器腐蚀原因进行分析，并提出对策。
生物质燃烧会产生酸性气体，如硫酸和硫酸酸雾。
这些酸性气体会与水蒸气生成硫酸或二氧化硫，通过烟气与过热器结构表面的金属接触，形成硫酸腐蚀。
燃料中蕴含的氯化物和碱金属等成分也会与烟气中的水蒸气反应生成腐蚀性的盐类，加速过热器的腐蚀。
针对这些原因，提出以下对策：1.选择耐腐蚀材料。
对于生物质锅炉高温过热器，建议使用耐酸碱腐蚀的材料，如Austenitic不锈钢、镍基合金等。
这些材料具有良好的抗腐蚀性能，能够有效延长过热器的使用寿命。
2.控制燃料的质量。
合理选择生物质燃料，如选择低氯和低灰分的生物质燃料，可以减少燃烧产物中的腐蚀性成分。
控制燃烧过程中的燃烧温度、燃烧速率和氧气含量等参数，可以使燃烧更加充分，减少腐蚀产物的生成。
3.增加过热器的防腐措施。
在高温过热器表面增加防腐蚀涂层或覆盖保护层，可以减少烟气和过热器金属的接触，减缓过热器的腐蚀速度。
定期进行清洗和维护，及时清除过热器表面的灰渣和积尘，也能减少腐蚀的可能。
4.提高燃烧效率。
增加锅炉的节能措施，如使用燃气预热器、余热回收系统等，可以提高燃烧效率，减少燃料的消耗和燃烧产物的生成，从而减少对过热器的腐蚀。
生物质锅炉高温过热器腐蚀是由于酸性气体和腐蚀性成分的存在造成的。
通过选择合适的材料、控制燃料质量、增加防腐措施和提高燃烧效率等对策，能够有效地减少过热器的腐蚀，并延长生物质锅炉的使用寿命。
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策生物质锅炉高温过热器腐蚀是制约生物质锅炉安全、稳定运行的重要问题之一。
高温过热器是生物质锅炉的核心装置之一，其主要作用是增加锅炉的热效率，提高锅炉的工作压力和温度。
但由于生物质燃烧产生的高温高压蒸汽和燃烧产物中含有的污染物，高温过热器容易出现腐蚀现象，影响锅炉的安全和经济运行。
对生物质锅炉高温过热器腐蚀原因进行分析，并提出针对性的对策，对于解决这一问题具有重要意义。
高温过热器腐蚀的主要原因包括以下几个方面：1. 烟气中的酸性气体：由于生物质燃烧产生的烟气中含有酸性气体（如HCl、SO2等），这些酸性气体会与高温过热器中的水蒸汽生成酸性溶液，进而引起腐蚀。
2. 燃烧后的灰渣：生物质燃烧后会产生大量的灰渣，其中有一部分灰渣会直接附着在高温过热器的内表面，形成灰渣层。
这些灰渣中含有一些腐蚀性物质（如钠、钾等），长时间的侵蚀作用会导致高温过热器的腐蚀。
3. 高温过热器材料的选择和使用：有些材料在高温高压下容易发生腐蚀，如碳钢等。
在生物质锅炉中，应选择能够耐受高温高压和腐蚀的材料，如耐火材料、不锈钢等。
为了解决高温过热器腐蚀问题，可以采取以下对策：1. 清洗和保养：定期对高温过热器进行清洗和保养，清除附着在内表面的灰渣和其他污染物，防止腐蚀的发生。
2. 烟气净化：在生物质锅炉燃烧过程中，添加适量的石灰石等烟气脱硫剂来吸收酸性气体，降低烟气中酸性气体的含量，减少对高温过热器的腐蚀作用。
3. 材料选择和改良：在设计和选择高温过热器材料时，应考虑其在高温高压和腐蚀环境下的耐久性，并选择能够抵抗腐蚀的合适材料。
可以通过提高材料的硬度、增加表面保护层等方式改良材料的耐蚀性能。
4. 控制燃烧过程：合理控制生物质锅炉的燃烧过程，减少燃烧产物中的腐蚀性物质的生成和排放，降低对高温过热器的腐蚀影响。
生物质锅炉高温过热器腐蚀是一个复杂的问题，需要从多个方面进行综合分析和解决。
通过合理的清洗和保养、烟气净化、材料选择和改良以及燃烧过程的控制等对策，可以有效地降低高温过热器的腐蚀，提高生物质锅炉的安全稳定运行。
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策
随着生物质锅炉的广泛应用，高温过热器腐蚀已经成为制约其安全运行和延长使用寿
命的主要问题之一。
然而，其腐蚀原因十分复杂，包括烟气中的化学腐蚀和金属高温氧化
等多个方面，因此，针对具体情况综合考虑多种因素，才能有效地解决高温过热器腐蚀问题。
化学腐蚀是生物质锅炉高温过热器腐蚀常见的形式之一。
烟气中的硫、氯、氧化物等
污染物，会与水和金属表面形成酸性或碱性腐蚀介质，从而对过热器金属造成腐蚀。
因此，在设计、选择锅炉燃料和炉膛及烟气通道的材料时，应该进行充分考虑和筛选。
同时，在
锅炉运行时，应该定期检查和维护，及时清理积灰和水垢，避免产生腐蚀条件。
另一方面，金属高温氧化也是高温过热器腐蚀的一种形式。
在高温下，金属材料容易
发生氧化反应，形成氧化皮，这会导致物理性能的降低，从而影响锅炉的寿命。
因此，在
生物质锅炉运行过程中，应该控制燃烧过程，减小锅炉过热器的表面温度，避免过度氧
化。
除了上述两个方面外，还应该注意水质对高温过热器腐蚀的影响。
在生物质锅炉运行
过程中，由于水的存在，容易产生腐蚀介质和水垢，导致过热器的腐蚀。
因此，应该严格
控制水质，加强水处理和清洗，避免水垢和腐蚀介质对过热器造成损害。
为了解决高温过热器腐蚀问题，我们应该综合考虑多种因素，从锅炉设计、选择锅炉
燃料和炉膛及烟气通道的材料、控制燃烧过程、定期检查和维护、加强水处理和清洗等方
面入手。
只有综合管理和有效措施，才能使生物质锅炉高温过热器安全可靠地运行，延长
其使用寿命。
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策
首先，高温过热器腐蚀主要是由于烟气中的酸性物质的作用造成的。
生物质燃烧后，会产生一些酸性物质，如HCl、SO2、SO3等。
这些物质会随着烟气进入高温过热器，与金属管壁发生反应，导致管壁腐蚀。
此外，生物质燃烧时产生的氢氯酸和氯化钾也会对高温过热器的腐蚀产生影响。
针对高温过热器的腐蚀问题，可以采取以下对策：
1.选用适合的材料各种金属材料的耐腐蚀性不同，因此需要选择适合的材料作为高温过热器的材料。
通常情况下，选用耐高温、耐腐蚀的不锈钢、合金钢等材料来制作高温过热器，可以有效降低高温过热器的腐蚀速度。
2.防止冷凝水的形成在高温过热器中，烟气中的气态水分在经过高温过热器时，由于温度过高，水分会蒸发为水蒸汽。
但在一些情况下，由于大气环境或设备本身原因，会出现高温过热器内部温度降低，导致水蒸汽冷凝，形成水滴。
这些水滴中含有大量的酸性物质，会直接侵蚀高温过热器的内壁，引起腐蚀。
因此，需要采取措施防止冷凝水的形成，如加强维护、定期清洗等。
3.控制燃烧过程合理的燃烧过程能够有效减少生物质锅炉产生的酸性物质的数量和浓度，进而减少高温过热器的腐蚀程度。
在燃烧时，可以增加过量空气量、降低燃料含硫量等措施来控制燃烧过程。
综上所述，高温过热器腐蚀是生物质锅炉中存在的一大问题，需要采取一系列的措施来解决。
通过优化设备材料、防止冷凝水形成、控制燃烧过程等方法，可以有效减轻高温过热器的腐蚀问题，保障生物质锅炉的安全运行，提高能源利用效率。
生物质锅炉受热面的防腐研究
生物质锅炉受热面的防腐研究摘要：生物质锅炉主要以秸秆、木屑等农林剩余物为燃料，燃烧后烟气中含有大量的氯化钾、氯化钠以及氨等较强腐蚀性的物质，对生物质锅炉受热面产生了较强的腐蚀风险。
根据生物质锅炉燃料及运行特性，研究生物质锅炉的防腐措施和防腐涂料，以有效地控制生物质锅炉受热面的腐蚀速率，使锅炉达到安全稳定运行的要求。
前言由于生物质锅炉燃烧生物质成型燃料(BMF)形成的高温烟气含有较高氧化钾、氧化钠、氨氮等氧化物以及氯离子等阴离子，在800～1100℃下，对锅炉的受热面具有较强的热熔盐腐蚀作用。
熔盐包括碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、氯化物、氢氧化物以及低熔点氧化物。
热熔盐腐蚀是指材料在碱性环境下由碱金属氧化物、阴离子等物质的中高温腐蚀。
对无机非金属陶瓷类材料，热熔盐腐蚀的机制主要表现为化学腐蚀，对金属材料则有酸碱熔蚀机制和电化学腐蚀机制。
热熔盐腐蚀速度受许多因素的影响，如暴露环境的气相成分、气体流速、沉积盐成分、沉积速度、沉积层厚度、环境温度和热循环时间以及这些因素之间相互依赖关系。
热熔盐腐蚀速度惊人，比如壁厚为6mm的生物质锅炉受热面管子，在2年内即可腐蚀剩余2mm，年腐蚀速率在2mm／年左右。
腐蚀速度比纯氧化高得多，加之热熔盐腐蚀易产生孔蚀，故其危害性更大。
为了有效地抑制生物质锅炉受热面腐蚀给生物质锅炉设备运行带了严重安全隐患，提高生物质锅炉的使用寿命，增加生物质锅炉经济效益，现对生物质锅炉受热面的腐蚀进行研究分析，并研究用于生物质锅炉受热面的防腐涂层对锅炉进行防腐处理试验。
1生物质锅炉受热面腐蚀的生成条件及爆管原因生物质燃料在燃烧过程中形成以氧化钾、氧化钠、氨氮等氧化物以及氯离子、亚硫酸根、硫酸根等阴离子。
由于燃烧时富氧，形成了碱性的、高温的热腐蚀环境，生物质锅炉受热面高温腐蚀集中发生在水冷壁、过热器等部位。
高温腐蚀的生成条件及爆管原因分析如下：(1)生物质锅炉的燃料中含有较高的碱金属如钾、钠等，含有具有腐蚀性的阴离子如氯离子、硫离子等。
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策生物质锅炉高温过热器腐蚀是生物质锅炉运行中常见的问题之一。
高温过热器腐蚀主要由于以下原因造成：一是燃烧过程中产生的酸性气体进入高温过热器内部，与金属材料反应产生腐蚀；二是生物质燃烧过程中生成的灰渣和粉尘中含有高浓度的腐蚀性物质，附着在高温过热器表面，引发腐蚀反应。
针对这些腐蚀问题，应采取以下对策：1. 控制燃烧过程中产生的酸性气体排放。
采用优化燃烧控制技术，调整燃烧工况，控制炉内氧浓度和温度分布，减少燃烧过程中产生的酸性气体。
合理选择生物质燃料，尽量避免含硫、含氯等高挥发性物质较高的燃料。
2. 加强高温过热器的防腐措施。
采用优质抗腐蚀材料制作高温过热器，如不锈钢、合金钢等，提高材料的抗腐蚀性能。
可以在高温过热器表面涂覆特殊的防腐涂层，形成保护膜，减少与酸性气体的接触。
3. 建立灰渣和粉尘处理系统。
将生物质锅炉燃烧产生的灰渣和粉尘收集起来，通过合适的处理系统将其中的腐蚀性物质去除或减少，并进行有效处理和利用。
可以采用旋风集尘器、电除尘器等设备，对灰渣和粉尘进行除尘和脱硫处理，降低其对高温过热器的腐蚀影响。
4. 定期清洗高温过热器。
定期对高温过热器进行清洗，清除附着在表面的灰渣和粉尘，防止其积聚和堆积，减少对高温过热器的腐蚀破坏。
清洗过程中，使用合适的清洗剂和工艺，避免对高温过热器材料造成二次腐蚀。
生物质锅炉高温过热器腐蚀问题对于锅炉运行稳定性和寿命有着重要影响。
通过采取上述对策，可以有效减少高温过热器的腐蚀损伤，提高生物质锅炉的运行效率和可靠性。
还应加强对生物质燃料和燃烧技术的研究，推动生物质锅炉的发展与应用，减少对传统能源的依赖，实现清洁能源的可持续利用。
生物质锅炉过热器高温腐蚀研究
生物质锅炉过热器高温腐蚀研究印佳敏1,吴占松2(1 广东省电力设计研究院,广东广州510663;2 清华大学,北京100084)摘要:通过在1台实际运行的生物质锅炉过热器管道处进行现场挂片试验,对常用过热器管道材料12Cr1M o V G 和T P316L进行了腐蚀试验研究;利用扫描电镜SEM ED S、X荧光光谱仪和X射线衍射对腐蚀产物和过热器表面积灰的微观形貌、元素含量和组分进行分析。
试验表明,过热器管道上积灰比较严重,并且从管道的迎风面到背风面,积灰层的厚度逐渐增加;12Cr1M oV G的表层灰渣下有叶片状组织生成,而T P316L表层灰渣中出现了K Cl晶体;灰渣层的主要成分为K2SO4。
关键词:生物质锅炉;过热器;高温腐蚀;积灰中图分类号:T K224 9 文献标志码:A 文章编号:1007 290X(2010)07 0031 04 Investigation on High temperature Corrosion of Superheaters in Biomass BoilerY I N Jia min1,WU Z han so ng2(1 G ua ng dong Electr ic Po we r D esign I nst ,G uang zhou,G uangdong510663,China;2 T singh ua U niv ,Be ijing100084, China)Abstract:C or ro sion behav io r of12Cr1M oV G a nd T P316L wer e investiga ted by coupon test carr ied o ut at superhe ater s o f a biom ass bo iler T he meta l species w ere a naly zed by scanning e lectr on m icr osco pe and energ y disper sive spectr o meter(SEM EDS),X ra y f luor escence spectr om eter a nd X ra y diff ra ctome ter to dete ct the a ppea rance,the e lem ent co ntents and the compo sitio n o f co rr o sio n pr oduc ts a nd super heater sur fa ce deposition T he re sults show ed tha t m assive de po sitio n w as f or med on the sur face of the m etal species T he thickness of depo sitio n w as increa sed fr om w indwa rd to leew ar d Shee tlike fr amew or k wa s fo r med under the sla g o f12Cr1M o V G w hile K Cl appe are d in the slag of T P316L T he c ompo sitio n o f slag was mainly K2SO4Key words:bio mass bo iler;superhe ater;high temper ature cor ro sion;ash deposition大规模的生物质发电需要借助生物质直燃技术,但由于生物质中Cl含量较高,造成生物质锅炉过热器区的高温腐蚀,限制了蒸汽参数的提高。
生物质锅炉高温过热器腐蚀机理的研究
文章编号:CN23-1249(2010)05-0014-05生物质锅炉高温过热器腐蚀机理的研究宋鸿伟,甄邯伟(国能生物发电集团有限公司,北京100027)摘 要:本文分析了生物质锅炉高温过热器腐蚀垢样的主要成分及熔融特性,结合现场实际和相关文献,研究了腐蚀发生过程,以及在碱金属氯化物对高温熔融腐蚀的作用,并对腐蚀的典型温度区间、普遍存在性和持续性的特点进行了分析,最后提出了防止腐蚀的措施和方法。
关键词:生物质锅炉;高温过热器;腐蚀中图分类号:TK229 文献标识码:AStudy onM echanis m of H igh Te mperat ure SuperheaterCorrosion of B i o m ass F ired BoilerSong H ongw ei ,Zhen H anw ei(Nati o na lB i o ener gy Corporation ,B eiji n g 100027,Ch i n a)Abst ract :This paper g i v es ana lysis on m a j o r ele m ents and m o lten characteristics o f corrosi o n scalesa mp le of bio m ass fired bo iler high superheater ,and puts for w ar d the key po int that alka li chloride m o lten corr osion ism ajor type o f b i o m ass fired bo iler h igh te mperature super heater .C orrosi o n m ech an i s m is described based on actual conditi o ns on site and so m e papers ,and corrosion characteristics i n clud i n g typical te m perature reg ion,generally ex isting and everlasting is summ arized .F i n ally ,M eas ure m en ts and m et h ods o f i n habiti n g corrosi o n are po i n ted ou.tK ey w ords :b i o m ass-fired bo iler ;h i g h te m perature superheater ;corrosi o n ;m ec han is m收稿日期:2010-06-13作者简介:宋鸿伟(1975-),男,主要从事生物质发电的技术管理和研究工作。
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策
生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策
生物质锅炉高温过热器腐蚀是指在高温条件下，过热器受到腐蚀作用而损坏。
腐蚀的原因主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀两个方面。
为了防止腐蚀的发生，需要采取一系列的对策来保护过热器。
化学腐蚀是指在高温下，过热器受到酸碱金属氧化物等化学物质的侵蚀。
这种腐蚀一般发生在水冷式过热器中。
其原因主要有以下几点：一是水中的溶解氧会产生氧化腐蚀；二是水中的酸性物质或碱性物质会加剧腐蚀作用；三是水中的硅酸盐、硫酸盐等物质也能引起腐蚀。
为了防止化学腐蚀的发生，可以采取以下对策：
1.控制水质，合理调整水中酸碱度，防止过热器受到酸碱物质侵蚀。
2.加入缓蚀剂，能够形成一层保护膜，降低过热器受到溶解氧侵蚀的风险。
3.增加过热器的防腐层厚度，提高过热器的耐腐蚀能力。
1.增加材料的抗腐蚀性能，选择更耐腐蚀的金属材料。
2.加入缓蚀剂，形成保护膜，阻止电流的流动，减少金属腐蚀。
3.降低水中的溶解氧浓度，减少氧化腐蚀的发生。
为了防止生物质锅炉高温过热器腐蚀的发生，需要从水质控制、材料选择、缓蚀剂使用等方面加以对策。
只有综合采取多种措施，才能有效保护过热器，延长其使用寿命，确保锅炉的安全运行。
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文章编号:CN23-1249(2010)05-0014-05生物质锅炉高温过热器腐蚀机理的研究宋鸿伟,甄邯伟(国能生物发电集团有限公司,北京100027)摘 要:本文分析了生物质锅炉高温过热器腐蚀垢样的主要成分及熔融特性,结合现场实际和相关文献,研究了腐蚀发生过程,以及在碱金属氯化物对高温熔融腐蚀的作用,并对腐蚀的典型温度区间、普遍存在性和持续性的特点进行了分析,最后提出了防止腐蚀的措施和方法。
关键词:生物质锅炉;高温过热器;腐蚀中图分类号:TK229 文献标识码:AStudy onM echanis m of H igh Te mperat ure SuperheaterCorrosion of B i o m ass F ired BoilerSong H ongw ei ,Zhen H anw ei(Nati o na lB i o ener gy Corporation ,B eiji n g 100027,Ch i n a)Abst ract :This paper g i v es ana lysis on m a j o r ele m ents and m o lten characteristics o f corrosi o n scalesa mp le of bio m ass fired bo iler high superheater ,and puts for w ar d the key po int that alka li chloride m o lten corr osion ism ajor type o f b i o m ass fired bo iler h igh te mperature super heater .C orrosi o n m ech an i s m is described based on actual conditi o ns on site and so m e papers ,and corrosion characteristics i n clud i n g typical te m perature reg ion,generally ex isting and everlasting is summ arized .F i n ally ,M eas ure m en ts and m et h ods o f i n habiti n g corrosi o n are po i n ted ou.tK ey w ords :b i o m ass-fired bo iler ;h i g h te m perature superheater ;corrosi o n ;m ec han is m收稿日期:2010-06-13作者简介:宋鸿伟(1975-),男,主要从事生物质发电的技术管理和研究工作。
0 引 言生物质能在全球一次能源中约占14%,是继煤炭、石油、天然气之后的第四大能源。
在发展中国家,生物质是非常重要的能源,约能提供35%的能量需求。
生物质是环境友好型燃料,不仅是二氧化碳零排放,而且由于生物质所含的硫、灰分较低,产生的环境污染较少。
然而,与煤相比,由于生物质碱金属(钾、钠)含量较高,同时草质类生物质燃料中的氯元素含量较高,这些均导致了锅炉高温过热器的严重腐蚀问题。
由于国内生物质锅炉投运时间较短,高温过热器的腐蚀问题还没有完全暴露,所以,此问题还没有引起较多的关注。
但是,高温过热器的腐蚀直接导致泄漏事件第5期锅 炉 制 造No .5 2010年9月BO I L ER MANUFACTUR I N GS ep .2010的发生,影响到锅炉机组运行安全性和稳定性,因此,研究生物质锅炉高温过热器腐蚀机理及防范措施具有重大的现实意义。
1 高温过热器腐蚀实例国内某生物质发电厂采用国外引进技术生产的水冷振动炉排高温高压锅炉,锅炉主要设计参数为:额定蒸发量130t/h ,额定主汽压力9.2M Pa ,额定主汽温度540 。
锅炉共设计四级过热器,三级喷水减温器。
三级过热器布置在炉膛上部,为辐射式过热器;四级过热器布置在第二烟道中,为半辐射式过热器。
三、四级过热器管子材质为TP347H (AS ME SA -213M ),对应国内牌号1C r 19N i11Nb 。
入炉燃料为棉花秸秆,并掺烧木片、树皮等农林废弃物。
机组在运行不足28个月的时间里,检查发现三级过热器部分管排发生严重腐蚀。
管排腐蚀照片详见图1。
此后,陆续发现同类锅炉机组的高温过热器在运行两年左右时间后均发生了类似的腐蚀问题。
参阅国外文献和相关报道,在丹麦、芬兰等国家的已经运营的生物质电厂锅炉过热器也存在同类问题。
图1三级过热器部分管排腐蚀照片2 腐蚀产物的试验分析为了确定三级过热器管壁腐蚀垢样的主要成分以及其与温度的关系,对垢样进行了电子能谱和熔融试验分析。
2.1 腐蚀垢样分析观察腐蚀垢样大部分为三层结构,层间有裂隙。
从最外层为土黄色的大颗粒的砂土,中间层为白色结晶物,最内层为红褐色或黑绿色。
具体照片详见图2。
这与文献[2]中对丹麦M asnedo 生物质电厂高温过热器上的结焦层结构分析的结论是相似的,即结焦层具有三层结构。
对三层垢样进行电子能谱分析,具体结果详见下表。
图2 三级过热器管排腐蚀垢样照片(1)最外层垢样分析:最外层为土黄色的较大颗粒的砂土,通过电子能谱分析,其主要元素为钙(Ca)、硅(S i)以及少量的氯(C l)和硫(S)元素,钙(Ca)、硅(S i)元素含量约占40%(重量百分比)。
(2)中间层垢样分析:通过分析可知,白色结晶物含有大量的氯化钾。
这种物质混在C a 、M g 、A l 、Si 等氧化物(仪器不能测氧量)的混合物中,15 第5期 宋鸿伟,等:生物质锅炉高温过热器腐蚀机理的研究不仅可以降低混合物的熔点,而且会产生强烈的腐蚀气体(C l 2、HC l),进而腐蚀管子外壁。
(3)最内层垢样分析:通过分析可知,该样品中含有大量的硫(S)、钠(N a)、钾(K )。
这些碱金属硫化物与其它氧化物(如S i 的氧化物)的混合物,不仅熔点低,还会造成高温硫腐蚀。
它对不锈钢管壁的腐蚀温度区间为566~732 。
这在煤粉炉燃烧过程中早已被熟知。
表1 最内一层垢样能谱分析结果[1]K N a SC l S i C a Fe Cr 最外层16.0! 1.10.126.211.2!!中间层27.6!!26.219.513.22.6!最内层31.819.226.2!12.6!4.45.9表中∀!#表示未检测到或含量太低。
2.2 白色晶体熔融试验分析利用SX -4-10型箱式电阻炉对三级过热器外管壁取样的白色晶体进行熔融试验,以确定其变形温度和熔融温度。
试验前的样品详见图3。
将白色晶体置入陶瓷器皿中,放入加热炉中加热至600 并保温2分钟,样品未见变形。
详见图4。
加热至650 并保温2分钟,样品变形明显。
详见图5。
加热至700 并保温2分钟,样品完全熔化。
详见图6。
经试验验证,白色晶体(碱金属氯化物)的变形温度为650 ,熔融温度为700 。
文献[2]提出,生物质锅炉灰渣的熔融特性具有两个温度区间,一个温度区间为600~700 ,是由碱金属盐类所决定;另一个温度区间为600~700 ,是由硅酸盐类所决定。
本试验结果与文献[2]研究结论相符合。
3 腐蚀机理经现场观察和分析多台锅炉机组高温过热器的腐蚀现象,可确定判别为碱金属氯化物的熔融腐蚀,腐蚀现象的发生和发展速率与管壁温度有直接关系。
应该指出,烟气中的氯化氢(H C l)也16 锅 炉 制 造 总第223期导致了高温过热器管子的腐蚀,但不是主要原因。
碱金属氯化物的熔融腐蚀过程具体如下(参阅文献[3]和[4]等资料)。
3.1 腐蚀过程3.1.1 碱金属氯化物的生成在生物质燃烧过程中,大量的氯、硫元素与挥发性的碱金属元素(如:主要是钾和钠)以蒸气形态进入到烟气中,会通过均相反应形成微米级颗粒的碱金属氯化物(氯化钠和氯化钾),凝结和沉积在温度较低的高温过热器管壁上。
3.1.2 碱金属氯化物的硫酸盐化凝结和沉积在管子外表面的碱金属氯化物(氯化钠和氯化钾),将与烟气中的二氧化硫发生硫酸盐化反应,通过反应方程式(1)和(2)生成氯气。
2N a C l+SO2=N a2SO4+C l2(1)2KC l+SO2=K2SO4+C l2(2) 3.1.3 氯气扩散,与铁反应生成氯化铁碱金属硫酸盐化反应中会产生氯气的过程发生在积灰层,在靠近金属表面会聚集浓度非常高的氯气,其浓度远高于烟气中的氯气。
由于部分氯气是游离态,能够穿过多孔状垢层进行扩散,通过反应方程式(3)与铁反应生成氯化铁。
因管壁金属与腐蚀垢层的分界面上的氧气分压力几乎为零,即在还原性气氛下,氯气能够与金属反应生成氯化铁,且氯化铁是稳定的。
Fe+C l2=FeC l2(3) 3.1.4 氯化铁氧化生成氯气由于氯化铁熔点约为280 左右,所以在管壁温度高于300 时,氯化铁发生气化,并通过垢层向烟气方向扩散。
由于氧气分压力较高,即在氧化性气氛条件下,氯化铁将与氧气发生反应,生成氧化铁和氯气。
氯气为游离态,能够(扩散到金属与腐蚀层的交界面上)与金属再次发生反应。
3Fe C l2+2O2=Fe3O4+3C l2(4)2Fe C l2+1.5O2=Fe2O3+2C l2(5)Fe C l2+O2+Fe3O4=2Fe2O3+C l2(6)在整个腐蚀过程中,氯元素起到了催化剂的作用,将铁元素从金属管壁上置换出来,最终导致了严重的腐蚀。
此外,以上仅以铁(Fe)元素为例进行了说明,合金钢中的铬(C r)元素的化学反应机理与铁(Fe)元素相同。
图7 管壁腐蚀过程示意图3.2 腐蚀特点3.2.1 具有典型的温度区间通过分析多台高温高压生物质水冷振动炉排锅炉高温过热器实际腐蚀发生和发展情况,发现当蒸汽温度控制在490 以下运行时,高温过热器腐蚀速度较慢,一旦蒸汽温度高于550 时,腐蚀速度加快,实际测量的腐蚀速度高达1.5~2.0 mm/a。
同时,现场发现处于高温过热器后段蒸汽流程(温度较高)的管子腐蚀问题较前段蒸汽流程(温度较低)的严重,而且同处于一个烟温区的水冷壁管子未发现腐蚀。
这与文献[4]的研究结论相一致。
即当过热器的蒸汽温度小于450 时,管壁腐蚀基本可以忽略;当蒸汽温度在490~ 520 时,管壁腐蚀速度加快;当蒸汽温度大于520 时,管壁腐蚀速度将急剧加快。
现场监测,高温过热器管壁温度与蒸汽温度大致相差50~ 100 ,也就是说,当高温过热器管壁温度大于620 时,腐蚀速度加剧。
对比所做的碱金属氯化物的熔融试验,可见,高温过热器腐蚀的典型温度腐蚀区间与碱金属氯化物的熔融温度区间相吻合,熔融态的碱金属氯化物对高温过热器腐蚀发生和发展起了决定性作用。