锅炉高温腐蚀和低温腐蚀资料
几种常见锅炉腐蚀的机理分析及防范
几种常见锅炉腐蚀的机理分析及防范作者：刘辉来源：《沿海企业与科技》2009年第09期[摘要]文章通过几个典型锅炉腐蚀事例对锅炉腐蚀机理进行分析，探讨预防锅炉腐蚀的措施。
[关键词]锅炉；腐蚀；机理；预防[作者简介]刘辉，肇庆市特种设备检验所工程师，广东肇庆，526060[中图分类号]TK224[文献标识码]A[文章编号]1007-7723(2009)09-0054-0002一、前言锅炉受压元件的腐蚀是锅炉最常见的一种损坏，对锅炉的危害极大。
锅炉受压元件的水侧，由于水垢、高盐度锅水、高温蒸气、溶解氧、游离二氧化碳、氯离子的作用，使金属发生腐蚀；锅炉受压元件的火侧，由于炉灰、烟气、空气以及水蒸汽、渗漏的水滴等作用，也使金属发生腐蚀。
找出锅炉受压元件的腐蚀部位，分析其产生的原因，提出消除和预防腐蚀的措施，是我们对锅炉进行定期检验的目的之一。
在对锅炉进行定期检验时，会遇到各种各样的锅炉腐蚀，常见的有垢下腐蚀、烟气腐蚀、应力腐蚀等。
下面通过对几个典型锅炉腐蚀事例进行分析，探讨腐蚀产生的机理，以便找出预防腐蚀的有效措施。
二、垢下腐蚀这两台锅炉有一个共同特点：均为备用炉，停炉时采用未经除氧的软水保养。
停炉保养时，锅筒水侧长时间被水浸泡。
当锅筒金属表面含有杂质或有杂物堆积锅筒表面时，有杂质或有杂物堆积部位与周边部位电极电位不同，形成阳极区和阴极区。
而锅水是一种电解质并具有极性，于是形成局部电池，产生电化学腐蚀。
在水的极性分子吸引下，钢材表面的一部分铁原子开始移入锅水而形成带正电荷的铁离子，而钢材上保留多余的电子并带有负电荷，在局部电池作用下，铁离子不断进入锅水，在锅筒表面形成麻点腐蚀。
当水中有溶解氧时，由于氧是一种去极化剂，使腐蚀加剧，便有可能形成腐蚀坑。
这些腐蚀产物在锅炉运行时起阴极作用，促使金属继续腐蚀。
另一方面，锅筒底部是锅炉水循环的“死角”，当有局部有杂物堆积时，水循环进一步不畅，如水处理效果不理想便在此积生水垢、泥渣。
锅炉运行中的高温腐蚀
锅炉运行中的高温腐蚀、高温氧化和低温腐蚀：机理与应对策略一、高温腐蚀高温腐蚀是锅炉运行中最为常见的腐蚀类型之一。
在高温环境下，锅炉的金属壁面会受到氧化、硫化、氯化等化学反应的侵蚀，从而造成金属壁面的损伤和破坏。
高温腐蚀的主要影响因素包括温度、气氛组成、金属材料等。
1.温度：高温腐蚀通常发生在锅炉的高温区域，如燃烧器、过热器和再热器等部位。
随着温度的升高，金属表面的氧化反应速率也会加快，导致腐蚀加剧。
2.气氛组成：气氛组成对高温腐蚀的影响主要体现在氧气浓度、硫化物和氯化物等腐蚀性气体浓度等方面。
高氧气浓度和腐蚀性气体浓度会加速金属表面的氧化和腐蚀反应。
3.金属材料：不同种类的金属材料对高温腐蚀的敏感性不同。
例如，铁基合金在高温下容易发生氧化反应，而镍基合金则具有较好的抗高温腐蚀性能。
为了减轻高温腐蚀，可以采取以下措施：1.选用具有抗高温腐蚀性能的金属材料，如镍基合金等。
2.控制锅炉运行温度，避免超温现象。
3.改善锅炉内部气氛组成，减少腐蚀性气体浓度。
4.在金属表面涂覆防护涂层，如抗氧化涂层等。
二、高温氧化高温氧化是指金属在高温下与氧气发生反应，生成金属氧化物的过程。
高温氧化会使得金属壁面变厚、粗糙，甚至出现裂纹，从而影响锅炉的安全运行。
高温氧化的主要影响因素包括温度、氧气浓度和金属材料等。
随着温度的升高，金属氧化反应速率会加快，导致氧化层增厚；高氧气浓度也会促进金属氧化反应的进行；不同种类的金属材料对高温氧化的敏感性不同。
为了减轻高温氧化，可以采取以下措施：1.控制锅炉运行温度，避免超温现象。
2.改善锅炉内部气氛组成，减少氧气浓度。
3.采用耐高温氧化性能较好的金属材料。
4.在金属表面涂覆抗氧化涂层，如搪瓷等。
三、低温腐蚀低温腐蚀是指烟气中的硫酸蒸汽在较低温度下与金属表面发生化学反应，导致金属壁面损伤和破坏的现象。
低温腐蚀通常发生在锅炉的低温区域，如空气预热器等部位。
低温腐蚀的主要影响因素包括烟气成分、温度和金属材料等。
锅炉受热面高温腐蚀类型及其机理思考
锅炉受热面高温腐蚀类型及其机理思考摘要：在电站锅炉检验中，锅炉受热面的高温腐蚀是一个复杂的物理化学过程，严重影响着锅炉的安全、稳定运行。
我国大型火电站锅炉四管爆漏引起的停炉占机组非计划停用时间约40%，占锅炉设备非计划停用时间约70%。
受热面管的爆漏拉裂事故造成机组的非计划停运，对电厂的安全、可靠、经济运行威胁极大。
基于此，本文基于有效工作实际，总结了锅炉受热面高温腐蚀机理及预防措施，希望分析能够提高认识，从而为锅炉防治高温腐蚀提供有效参考。
关键词：电站锅炉；受热面管；高温腐蚀1、锅炉受热面高温腐蚀机理1.1硫酸盐型高温腐蚀当锅炉燃烧含硫量高和含有碱性物质的燃煤时，会在锅炉高温受热面部位产生硫酸盐型的高温腐蚀。
根据发生在锅炉水冷壁的高温腐蚀产物的研究分析，发现部分高温腐蚀积灰中含有大量的硫与碱金属元素，且以硫酸盐、焦硫酸盐、三硫酸铁钠等复合硫酸盐形式存在，其腐蚀过程包括两种方式：（1）在炉内高温环境下形成的带有粘性的碱金属硫酸盐，吸收氧化的二氧化硫后与金属氧化物发生化学反应生成熔点较低的钠、钾复合硫酸盐，当钠、钾复合硫酸盐中的钾与钠之比在1～4之间时，其熔点会降低到约550℃，管壁表面的Fe2O3氧化膜被复合硫酸盐熔解破坏掉，导致管壁持续腐蚀。
（2）炉内碱金属的熔盐腐焦硫酸盐蚀。
焦硫酸盐的存在温度大致在400～590℃，并且受烟气中SO3含量的影响，当SO3的浓度低于其存在温度所要求的浓度时，焦硫酸盐不会存在。
当温度在400～480℃时，烟气侧的腐蚀以焦硫酸盐为主，焦硫酸盐与金属表面的氧化膜发生反应生成硫酸盐，而在此温度下，硫酸盐不稳定，会分解成没有保护性的氧化膜，外露的金属会逐步被氧化[1]。
1.2硫化物型高温腐蚀硫化物型高温腐蚀主要发生在火焰冲刷壁管的情况下，煤粉中含有的黄铁矿受热分解出游离态的硫，在炉膛壁面附近的还原性气体和腐蚀性气体氛围中，游离态的硫和高温下的水冷壁管壁金属发生化学反应，生成铁的氧化物和硫化物，腐蚀水冷壁管壁，当温度高于350℃时腐蚀过程进行的很快。
锅炉本体的腐蚀机理及防护
锅炉本体的腐蚀机理及防护摘要：在时代的快速进步中工业发展速度不断加快，而锅炉又是重要的生产设备。
科学合理使用锅炉关系到人们生活和经济发展等诸多领域，所以，使用锅炉的安全问题逐渐受到广泛重视，倘若使用不当产生安全事故，造成的后果不堪设想。
锅炉本体在使用中会随着使用时间的累积而不断加重腐蚀，进而导致减小锅炉本体受热面管材的壁厚，埋藏下巨大的安全隐患。
该文将从锅炉的使用与维护现状出发，分析锅炉的腐蚀机理，探究提高防护的有效措施。
关键词：锅炉；腐蚀机理；防护策略1.锅炉本体的腐蚀机理锅炉腐蚀被划分为内部以及外部腐蚀两种类型，一是内部腐蚀，二是外部腐蚀，两种不同腐蚀的机理存在差异性[1]。
其中内部腐蚀，主要是受到汽水相互作用和影响导致，包括应力的腐蚀、氧腐蚀以及碱腐蚀、蒸汽腐蚀等等。
外部腐蚀主要由于高温氧化所致，当锅炉由于受到内部高温，造成表面金属材料腐蚀。
2.锅炉本体的腐蚀类型与机理分析2.1锅炉本体的内部腐蚀①应力腐蚀应力腐蚀是锅炉本体常见的内部腐蚀之一，通常内部是金属材料构成的器具、装饰和设备均会产生应力腐蚀。
具体来讲，应力腐蚀主要是受到拉应力的影响，在拉应力的作用以及影响之下，金属将在介质内被破坏，这种内部破坏的影响力很强，会破坏材料内部，诱发腐蚀问题。
而且，一旦发生腐蚀问题，应第一时间处理，否则情况过于严重，又未及时处理，将导出现不可复原可能。
常见的应力涵盖两种类型，其一为阳极溶解类腐蚀，其二为氢致开裂类腐蚀。
②氧腐蚀因为锅炉蒸汽内储备大量的水蒸汽，若是其一直处于高温环境则将和炉管内壁之间产生反应，此时水中氧气和铁相互作用出现化学反应，进而形成氧腐蚀。
锅炉蒸汽中水所溶解的氧份，其对于金属的腐蚀是一种电化学性质腐蚀，铁与氧将形成电池阴阳两极。
同时，因为铁电极电位比氧低，因此，在铁氧电池中，铁为阳极将遭到腐蚀。
③垢下腐蚀垢下腐蚀作为常见的锅炉局部腐蚀现象，对锅炉运行质量以及效率具有较大影响。
锅炉垢下腐蚀问题的产生是由于其内部介质中含有大量钙以及镁等各类物质，此类物质在锅炉温度不断增高后将与金属表面产生反应形成水垢。
锅炉基本金属高低温腐蚀及对策
１ 影 响低 温 受 热 面 积 灰 腐 蚀 运 行 方 面 的 因 素
１ ． １ 锅炉 的燃烧方式 我们知 道燃 烧方式 的改变会改变 炉膛 内的燃 烧温度 ．有 资料表 明： 炉膛燃烧温度 的变化对 ｓ ０ 的生 成及露点温度有一定 的影响 。一 般认为火焰温度越高则 ｓ ０ 的转化 率越高 ．露点温度相应增 高一些 。 但 由于悬浮燃烧 的锅炉燃烧生成 的碱性 灰对 ｓ ０ 有较强 的吸附能力 ， 因此烟气 中的 Ｓ Ｏ 含量及露点温度又有一定 的降低 。 所以应控制炉膛 燃烧温度不宜过高 ． 以降低 ｓ ０ 的转化率 １ ． ２ 燃料成分 燃料 中的含硫量的大小直接影响低温受热面的腐蚀速度 含硫量 的大小直接影 响低温受热面 的腐 蚀程度还 与燃 料 中的含 Ｃ ａ 量有 关 ． 这是 因为 当燃料 中的含 ｃ ａ 量 较多时 ． 燃烧生 成的 ｃ ａ Ｏ与 ｓ ０ 形 成硫 酸钙 ， 从而 降低 了 ｓ ０ ， 的浓度 。 降低 了硫酸 蒸汽 浓度 ， 降低 了露 点温 度． 起到 了降低低温受热面积灰腐蚀效果 １ ． ３ 烟气流速 有资料表明 ： 烟气流速变化不大时 ． 受热面酸沉积速度变化不 大 ，
蚀。
一
温积灰腐蚀 。 另一方面能够有效 的控制炉膛 出口还原性气体 Ｎ Ｏ的生 成量 ， 提高 了灰的熔点 ， 降低 了受热面积和结渣。
３ 高温腐蚀的主要原 因
３ ． １ 燃料和积灰沉积物 中的腐蚀成分 燃用 含硫 量高 的煤粉 时， 煤粉 中的黄铁 矿（ Ｆ ｅ ｓ 燃烧 受热， 分解 出 自由的硫原子： Ｆ ｅ ｓ 厂 Ｆ ｅ ｓ ＋ ｆ ｓ １ ， 而烟气中存在 的一定浓度 的 Ｈ ２ ｓ 与ｓ ０ 化合 ， 也产生 自由硫原子 ： ２ Ｈ Ｓ＋Ｓ ０ 厂 ２ Ｈ： ０＋ ３ ｆ Ｓ １ 。 自由硫原 子与约 ３ ５ ０ ￣ Ｃ 温度 的水冷壁管相 遇，发生 反应： Ｆ ｅ ＋ 『 Ｓ １ 一Ｆ ｅ Ｓ ， ３ Ｆ ｅ Ｓ ＋ ５ ０２ － － ＋ Ｆ ｅ ， Ｏ ＋ ３ Ｓ ０ ， 产 生腐蚀 。 其次 燃料 中的硫及碱性物会在炉内高温下反应生成 硫酸盐。 当这 些硫 酸盐沉积 到受热 面上后会再 吸收 ｓ ０ ． 生成焦硫 酸盐 ， 如Ｎ ａ ２ Ｓ Ｏ 和Ｋ ２ Ｓ ２ ０ 焦硫酸盐的熔点很低 在通常的锅炉受热面壁温下呈熔融状 态 ，与 Ｆ ｅ Ｏ ， 更 容 易 发生 反应 ，生成 低熔 点 的 复合 硫 酸盐 ： ３ Ｎ ａ ２ Ｓ Ｏ ＋ Ｆ ｅ ２ ０ ３ ＋ ３ Ｓ Ｏ ｓ， ＇ ２ Ｎ ａ ３ ｒ ｅ （ ｓ ０ ４ ） ３ ， ３ Ｋ ２ Ｓ Ｏ ４ ＋ Ｆ ｅ ２ ０ ３ ＋ ３ Ｓ Ｏ ３ － － ＋ ２ Ｋ ３ Ｆ ｅ （ Ｓ ０ ４ ） ３ ， 当温度在 ５ ５ ０ ％～ ７ ０ ０ ％时， 复合硫酸盐处于融化状态 ， 将 管壁表面的 Ｆ ｅ ０ ， 氧化保 护膜破坏 ． 继续 和管 子金属发生反应 造 成过热器管的腐蚀 ３ ． ２ 还 原性气 氛 锅 炉 的高 温腐蚀 和还原性 气氛 的存在有 着密切 相关 的关系 ， Ｃ Ｏ 浓 度大的地方腐蚀就 大 某些部位的空气不足， 使煤粉燃烧 的过程拖 长． 未燃尽 的煤粉存炉管 附近分离． 使碳 和硫聚集在 边界层 中． 未燃尽 碳 进一步燃烧时又形成 局部缺氧． 使水冷壁附近 的烟气处于还原性气 氛。 由于缺氧， 硫 的完全燃 烧和 ｓ ０ 的形 成发生 困难， Ｈ ｓ 便与受热面金 属 发生直接反 应． 因Ｈ ， ｓ 是还原性 介质． 比氧化性介 质更具有 腐蚀性 ．
锅炉受热面的磨损与腐蚀
锅炉受热面的磨损与腐蚀锅炉受热面的磨损与腐蚀一、锅炉受热面的飞灰磨损燃煤锅炉受热面的飞灰磨损，不但要造成受热面的频繁更换。
使发电成本增加，而且还将造成受热面的泄漏或爆管事故，危害很大。
受热面的飞灰磨损一般都带有局部的性质，在烟速高的烟气走廊区和灰粉浓度大的区域，通常磨损较严重，从被磨损管子的周界来看，磨损程度也是不均匀的。
为了找出减轻磨损的措施，有必要先对飞灰磨损的机理及规律进行讨论。
l、飞灰磨损的机理在锅炉烟道中烟气冲刷受热面时，往往存在一定数量一定动能的飞灰粒子冲击管壁的现象，每次冲击都可能从管壁上削去极其微小数量的金属屑。
日积月累，由于飞灰的不断冲击，管壁将被越削越薄，这就是磨损。
飞灰在冲击管壁时，一般有垂直冲击和斜向冲击两种情况。
垂直冲击造成的磨损称为冲击磨损，冲击磨损作用的结果是使正对气流方向的壁面上出现明显的麻点。
斜向冲击时的冲击力可分为法向分力和切向分力。
法向分力引起冲击磨损，切向分力则引起切削磨损。
由于受热面的各根管子在烟道中所处的位置各不相同，因而各管在沿管周各点所受的冲击力和切向力的作用也不相同，导致飞灰对各管磨损程度的差异。
2、影响飞灰磨损的因素影响飞灰磨损的因素很多，它们之间的关系可用下式表示：式中:T--管壁表面单位面积磨损量，g／m2；C--考虑飞灰磨损性的系数，与飞灰性质及管柬结构特性有关；η一飞灰撞击管壁的机会率，与灰粒所受的惯性力及气流阻力有关；u--烟气中的飞灰浓度，g／m2ω－飞灰速度，一般可认为等于烟气的流速，m／s；τ－时间，h。
由(3一1)式可知，影响飞灰磨损的主要因素有：(1)飞灰速度管壁的磨损量与烟气流速的三次方成正比，因此锅炉运行中对烟气流速的控制可以有效地减轻飞灰对受热面的磨损。
但是烟气流速降低，会造成烟气侧对流放热系数的降低，并增加了积灰与堵灰的可能性，因而应全面考虑，以确定最经济、最安全的烟气流速。
在某些情况下，烟道中会存在没有或只有很少受热面阻隔的狭窄烟气通道，或由于积灰、堵灰等原因形成狭窄通遭，称为烟气走廊在这些区域，烟气流速特别高，有时比平均流速大3—4倍，因而将使磨损量较平均情况增加达数十倍。
安全技术之锅炉高温腐蚀及防止措施
锅炉高温腐蚀的成因复杂，需要深入探究其机理，针对不同原因引起的腐蚀采取不同的防治措施。
对未来工作的建议与展望
加强技术研究
01
加大对锅炉高温腐蚀技术的研究力度，深入探究其成因和机理
，为防治工作提供理论支持。
推广应用新技术
02
积极推广和应用先进的防腐蚀技术，提高锅炉设备的运行效率
和安全性。
完善管理制度
要点二
运行工况
锅炉的运行工况，如负荷、启停次数等，也会影响高温腐 蚀的程度。
防止高温腐蚀的措
03
施
提高材料耐腐蚀性
使用耐腐蚀材料
在允许的条件下，尽量使用耐腐蚀的材料， 如不锈钢、合金钢等，以提高设备的耐腐蚀 性能。
涂层保护
在设备表面涂覆防腐蚀涂层，如油漆、镀层 等，以增加设备表面的耐腐蚀性。
控制锅炉运行参数
03
加强设备管理和维护，定期进行检查和监测，确保锅炉设备的
安全运行。
THANKS.
成功应用与推广
1
采用新型耐腐蚀材料和涂层技术，提高设备抗腐 蚀能力。
2
优化工艺流程，减少高温腐蚀发生的可能性。
3
加强培训和教育，提高操作人员对高温腐蚀的认 识和防范意识。
பைடு நூலகம்
结论与展望
05
安全技术的重要性与应用价值
安全技术的价值
01
安全技术是保障企业安全生产的关键，可有效防止事
故发生，降低风险，提高设备运行效率。
安全技术之锅炉高温腐 蚀及防止措施
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目录
• 锅炉高温腐蚀概述 • 高温腐蚀的影响因素 • 防止高温腐蚀的措施 • 案例分析与实践经验 • 结论与展望
锅炉高温腐蚀概述
炉排锅炉烟气段低温腐蚀温度条件
炉排锅炉烟气段低温腐蚀温度条件介绍炉排锅炉烟气段低温腐蚀是指在锅炉烟气段中，由于一系列因素的影响，导致材料在较低温度下发生腐蚀的现象。
本文将从炉排锅炉的工作原理、腐蚀机理以及腐蚀温度条件等方面进行探讨。
工作原理炉排锅炉是一种常见的燃煤锅炉，它利用燃煤产生的热能将水加热为蒸汽，以驱动涡轮机发电。
炉排锅炉的燃烧区域位于炉膛上部，燃煤在炉膛中进行燃烧，产生的高温烟气通过炉排排出。
烟气段是指烟气流经锅炉炉膛和锅炉在各个部位进行传热的过程。
腐蚀机理炉排锅炉烟气段低温腐蚀的主要机理包括干燥硫酸腐蚀、酸露点腐蚀和氧腐蚀等。
干燥硫酸腐蚀是由燃煤中的硫元素形成的SO2气体与烟气中的O2和H2O反应产生干燥硫酸，然后与金属表面发生反应。
酸露点腐蚀是指烟气中的酸性物质与金属表面发生反应，形成腐蚀产物。
氧腐蚀是由于烟气中的氧气与金属表面发生氧化反应，导致金属腐蚀。
腐蚀温度条件炉排锅炉烟气段低温腐蚀的温度条件一般在350℃以下。
具体而言，干燥硫酸腐蚀200℃。
的温度范围在200℃左右，酸露点腐蚀的温度范围在120150℃，氧腐蚀的温度范围在100这些温度条件是指腐蚀反应发生的温度范围，当烟气温度在这些范围内时，腐蚀反应会加剧。
影响因素炉排锅炉烟气段低温腐蚀的发生受到许多因素的影响。
主要影响因素包括燃料特性、燃烧工况、锅炉结构和运行方式等。
燃料的硫含量是影响干燥硫酸腐蚀的重要因素，硫含量越高，腐蚀程度越严重。
燃烧工况包括燃烧温度、氧量和燃烧时间等，过高的燃烧温度和过多的氧气会促进氧腐蚀的发生。
锅炉结构和运行方式决定了烟气在锅炉中的流动形式，合理的结构和运行方式能够减轻腐蚀的程度。
腐蚀预防为了防止炉排锅炉烟气段低温腐蚀的发生，需要采取一系列的腐蚀预防措施。
首先是改善燃料的品质，降低燃料中的硫含量。
其次是调整燃烧工况，控制燃烧温度和氧量，避免过高的温度和过多的氧气。
此外，改进锅炉的结构和运行方式也是有效的预防手段，例如采用抗腐蚀材料制造锅炉部件、合理设计流动通道等。
锅炉的烟气侧腐蚀
锅炉的烟气侧腐蚀（高温与低温腐蚀）上一篇/ 下一篇 2008-05-28 17:56:31 / 个人分类：交流查看( 7 ) / 评论( 1 ) / 评分( 1 / 0 )锅炉不仅水侧会发生腐蚀，烟气侧也会发生腐蚀。
水冷壁、不定期热器管、再热器管、省煤器管和空气预热器的烟气侧，受烟气或悬浮于其中的灰分的作用，会发生不同程度的腐蚀。
这种腐蚀包括高温氧化、熔盐腐蚀和露点腐蚀，前两种腐蚀为高温腐蚀，露点腐蚀称为低温腐蚀。
烟气单纯的氧化不会引起管壁的严重破坏，因为钢表面有一层保护膜，使钢的氧化速度受到一定的限制，因此，我们着重讨论熔盐腐蚀和露点腐蚀。
高温腐蚀主要指熔盐腐蚀，其特点为：熔盐有很高的导电性，对金属有腐蚀作用。
它有现金帐种形态，一种是金属溶解于盐之中，会生成一种络盐。
另一种是金属被氧化，金属以离子状态溶解，它于水溶液的腐蚀相类似，属于电化学腐蚀。
这是熔盐腐蚀的主要不得形式，尽管熔盐的温度、电导率与水溶液不同，但熔盐腐蚀的电化学性质和水溶液中的电化学性质相似。
熔盐体系和水溶液相比，它的电导率高，对电极反应的阻力小。
所以，在相同的电位差下，熔盐的腐蚀速度大。
在熔盐体系中，往往是氧化剂的迁移速度成为整个腐蚀的控制步骤。
一、锅炉的高温腐蚀一、硫腐蚀硫腐蚀包括硫酸盐腐蚀和硫化物腐蚀1、水冷壁管烟侧的硫酸盐腐蚀：引起水冷壁管烟侧的硫酸盐腐蚀的物质，是下硫酸盐和焦硫酸盐。
它们的腐蚀机理是不同的。
A：硫酸盐的机理为水冷壁管温度在310-420度，管壁由于氧化形成三氧化二铁层。
燃烧时升华出来的碱金属氧化物凝结在管壁上，与烟气中的三氧化硫反应生成硫酸盐，粘附于管壁上并捕捉灰粒，粘结成灰层。
于是灰表面温度上升，外面形成渣层，最外层为流层。
烟气中的三氧化硫能够穿过渣层，在管壁和灰渣层的接触面，与三氧化二铁反应，然后，管壁上再形成新的三氧化二铁层。
这样管壁受到腐蚀。
B：焦硫酸盐的机理为管壁结渣中的硫酸盐与三氧化硫反应生成焦硫酸盐，它在310-400度的范围内成熔化状态，腐蚀性很强，与管壁的氧化层反应，只要有5%的焦硫酸盐存在，管壁将受到严重腐蚀。
锅炉的腐蚀与防腐
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二、 锅炉系统中常见的腐蚀形式
⑷ 硫腐蚀的防止： 防止水冷壁的腐蚀有 A：改善燃烧条件，过剩系数不宜过小，防止管壁 接触管壁。 B：控制管壁温，防止管内结垢和水冷壁局部热负 荷过高。 C：引入空气，使炉膛贴壁处有一层氧化性气膜， 以便冲淡烟气中的SO2浓度并且使结积层中分解出 来的向外扩散而不向内扩散。 防止过热器和再热器烟侧高温腐蚀的措施有 a)限制过热汽参数。
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二、 锅炉系统中常见的腐蚀形式
⑵ 过热器和再热器烟侧的硫酸盐腐蚀： 引起过热器和再热器烟侧腐蚀的物质是铁、钠的 硫酸盐M3Fe(SO4)3。熔融状态的M3Fe(SO4)3可以 通过腐蚀产物层到达金属表面，它与金属基体直 接反应，先生成FeS，FeS再和氧作用生成SO2和 Fe3O4反应产物SO3可以氧化为SO3，所生成的SO3 又和飞灰中的Fe2O3、反应产物M2SO4起化学作用， 生成M3Fe(SO4)3继续腐蚀金属。因此少量的腐蚀 剂——液态M3Fe(SO4)3的，在有氧的情况下可腐 蚀大量的金属
4、锅炉的腐蚀疲劳 腐蚀疲劳：腐蚀介质 + 交变应力 腐蚀疲劳与应力腐蚀破裂的区别
应力腐蚀破裂 应力条件
介质条件
腐蚀疲劳 交变应力
腐蚀介质
拉应力
特定介质
金属条件
裂纹特点
合金
有主裂纹，有分支
纯金属、合金
有多条裂纹，无分支
防止方法：减少交变应力，降低介质腐蚀性， 做好停炉保护
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二、 锅炉系统中常见的腐蚀形式
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二、 锅炉系统中常见的腐蚀形式
1）低温腐蚀的特点 燃料中的硫燃烧产生的SO2其中有一部分进一步氧 化变为SO3，它在低温部位和水蒸汽作用下凝聚成 硫酸，使受热面发生严重的腐蚀。其发生条件为： 烟中有SO3，且壁温低于露点。影响因素有：烟气 露点；管壁凝结的酸量；管壁凝结的酸浓度；管 壁的温度四大因素。
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。
锅炉高温腐蚀分析与技术措施
锅炉高温腐蚀分析与技术措施锅炉高温腐蚀是影响锅炉完好运行的一个重要因素，一旦发生，将会给锅炉安全使用造成严重破坏。
因此，研究锅炉高温腐蚀及其预防措施是提高锅炉安全使用效率、降低维修成本和提高生产效率的必要性事项。
一、锅炉高温腐蚀的基本原因锅炉高温腐蚀的基本原因有很多，其中主要有：高温水和蒸汽的滋生热带，过饱和的水冷却器的滋生腐蚀，锅炉的不当运行条件，锅炉的材料腐蚀缺陷，供料过多，脱硫技术不当等，它们都是锅炉高温腐蚀的重要原因。
二、锅炉高温腐蚀的影响因素（1）水温因素。
水温是锅炉腐蚀的关键因素，随着水温的升高，腐蚀的程度也会增强，水的滞留时间会变的更长，进一步加剧腐蚀作用。
（2）硫酸盐因素。
硫酸盐本身是一种微量元素，但它跟水结合后，会形成强烈酸性硫酸溶液，也是影响锅炉高温腐蚀的重要因素。
（3）氧化因素。
氧化是锅炉高温腐蚀的重要因素，强烈氧化作用会给锅炉材质带来严重腐蚀。
（4）溶液流动因素。
当溶液在锅炉内流动时，腐蚀作用也会发生变化，一旦流动减慢，腐蚀作用会更加明显。
三、锅炉高温腐蚀的抑制技术措施（1）控制锅炉运行条件。
锅炉运行条件是影响锅炉安全操作的重要因素，一定要确保其控制在合理的范围内，否则会影响锅炉的安全使用。
（2）合理安装进水设备。
进水设备的安装要科学合理，以便能够有效地防止进水温度过高，以减轻锅炉高温腐蚀。
（3）增加水冷却效果。
水冷却效果直接影响锅炉的腐蚀程度，因此，应该采取合理的措施增加水冷却效果，以减轻锅炉高温腐蚀。
（4）合理选择锅炉材料。
锅炉材料的选择也会直接影响锅炉使用的安全性，对于高温腐蚀的锅炉，应尽量选择耐腐蚀的材料，以延长锅炉的使用寿命。
（5）加强操作维护。
锅炉的运行状况只有加强操作维护，才能及时发现故障，防止腐蚀情况的发生，以保证锅炉的安全使用。
综上所述，为了减轻锅炉高温腐蚀，必须采取有效的技术措施，包括控制锅炉运行条件、增加水冷却效果、合理选择锅炉材料以及加强操作维护等，以达到降低锅炉高温腐蚀、保障锅炉安全使用的目的。
锅炉低温腐蚀的因素分析及其防护措施
锅炉低温腐蚀的因素分析及其防护措施低温腐蚀是指硫酸蒸汽凝结在尾部受热面上而发生的腐蚀,这种腐蚀也称硫酸腐蚀。
它一般出现在低温级空气预热器的冷端。
一旦受热面发生低温腐蚀,可能导致受热面泄漏,致使大量空气漏入烟气中,既增大排烟热损失,降低锅炉效率,又加大引风机负荷,增大风机电耗;同时还会出现低温积灰,降低锅炉出力;腐蚀严重时,可能导致大量受热面更换,造成具大的经济损失。
一、低温腐蚀的机理锅炉燃用的燃料中都含有一定的硫,燃烧时会生成SO2,其中一部分SO2进一步被氧化成SO3,当带有SO3的烟气流经尾部受热面时,如果尾部受热面的壁温低于酸露点,烟气中的水蒸气即在管壁上凝结成水,烟气中的SO3气体溶于水中,形成H2SO4溶液,从而腐蚀管壁金属,这种腐蚀即为低温腐蚀。
二、影响低温腐蚀的因素(一)烟气露点烟气对受热面的低温腐蚀程度常用酸露点的高低来确定。
烟气中硫酸蒸汽的凝结温度被称为酸露点。
酸露点越高,腐蚀范围愈广,腐蚀也越严重。
通常用经验公式(1)来确定烟气的酸露点:(1)其中:tl——烟气的酸露点,℃;tsl——按烟气中水蒸气的分压力计算的水露点,即烟气中水蒸气分压力下所对应的饱和温度,℃;syzs、Ayzs:应用基燃料的折算硫分和折算灰分;∝fh——飞灰系数。
从上式可以看出,酸露点随燃料中硫的含量提高而增大。
常压下燃用固体燃料的烟气中,水蒸汽的分压力P水=0.01-0.015,在此压力下,水露点低至45℃～54℃,随着烟气中SO3含量的提高,酸露点提高。
燃用高硫煤时,酸露点可达140℃～160℃甚至更高。
这样,一旦受热面壁温低于酸露点温度,低温腐蚀就形成了。
(二)烟气中SO3的含量烟气中SO3的含量是影响低温腐蚀的主要因素。
这是因为随着烟气中SO3含量的增加,一方面会使烟气露点上升,另一方面会使硫酸蒸汽含量增加。
前者使受热面容易结露引起腐蚀,后者使腐蚀程度加剧。
烟气中SO3的形成有以下三种途径:第一,在炉膛高温作用下,部分氧分子分解离散成原子状态,原子氧将SO2氧化成SO3;第二,烟气流过对流受热面时,烟气中的SO2在钢管表面的氧化铁膜Fe2O3的催化作用下,与烟气中的剩余氧结合成SO3;第三,燃煤中的硫酸盐在燃烧时会分解出一部分SO3。
浅谈锅炉常见的几种腐蚀及预防措施
浅谈锅炉常见的几种腐蚀及预防措施【摘要】介绍锅炉的各种化学腐蚀，了解腐蚀形成的原理，并掌握相应的应对措施。
【关键词】工业锅炉；低温硫腐蚀；氧腐蚀；酸腐蚀；碱腐蚀；苛性脆化；在工业锅炉运行过程中，锅炉的各个部件均存在着各种腐蚀情况。
所谓锅炉腐蚀是指锅炉金属由于腐蚀介质的化学或电化学作用，而引起的破坏过程。
锅炉腐蚀的问题是威胁锅炉安全运行的主要原因之一，因此了解锅炉腐蚀的原因，掌握防止锅炉腐蚀的措施是非常必要的。
1、低温硫腐蚀锅炉低温腐蚀经常发生在壁温较低的低温受热面，当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，将对受热面造成腐蚀。
1.1低温硫腐蚀的形成原理由于锅炉低温受热面的壁温较低，当低于烟气的酸露点温度时，硫酸蒸汽就会在金属壁面凝结形成酸露，酸露不仅腐蚀金属壁面，而且会使烟气中的灰分凝结在金属壁面上，灰分越积越多，最后堵塞烟气通道。
1.2低温硫腐蚀的特征锅炉低温硫腐蚀既有化学腐蚀（如硫酸作用于金属），也有电化学腐蚀（如水蒸气冷凝后与金属作用）。
其腐蚀产物中主要是低价铁的硫酸铁（如FeSO4，绿色）和铁的氧化物Fe3O4等。
腐蚀发生在温度低于烟气酸露点的壁面上，表现为均匀腐蚀，腐蚀速度有时很高。
图1 典型锅炉低温硫腐蚀1.3低温硫腐蚀的预防措施（1）降低锅炉燃料硫含量；（2）采用低氧燃烧，减少烟气中的过剩氧气；（3）在燃料中加入石灰石等添加剂和SO3进行反应；（4）提高给水水温及锅炉排烟温度；（5）锅炉低温段受热面采用耐腐蚀材料；2、氧腐蚀氧腐蚀是锅炉系统最常见、较严重的腐蚀，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全。
2.1氧腐蚀的形成原理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，钢材成分中的铁和其他杂质因为电位差不同而形成微电池，造成电化学腐蚀。
腐蚀过程中铁为阳极，杂质为阴极，铁不断失电子溶解于与水中，则使钢材上逐渐出现坑洞，产生了腐蚀。
锅炉高温腐蚀
锅炉高温腐蚀摘要：锅炉的高温腐蚀对锅炉的安全经济运行危害极大,文章对产生锅炉高温腐蚀的几种主要原因进行了分析和探讨,提出一些防止锅炉高温腐蚀的措施,以求对锅炉的安全经济运行有所裨益。
关键词：锅炉;高温腐蚀;措施锅炉的高温腐蚀主要发生在燃用高硫煤的锅炉水冷壁管和过热器管束上。
锅炉运行时在烟温大于700℃的区域内,在高温高压条件下受热面与含有高硫的腐蚀性燃料和高温烟气接触,极易发生高温腐蚀。
高压锅炉水冷壁管的硫腐蚀主要是由于煤粉中的黄铁矿(FeS2)燃烧受热,分解出自由的硫原子,产生腐蚀。
通常高压锅炉水冷壁管向火侧的正面腐蚀最快,减薄得最多,若发生爆管都在管子的正面爆开,管子的侧面减薄得较少,而管子背火侧几乎不减薄,这种腐蚀给锅炉水冷壁管造成很大威胁,严重时,往往几个月就得更换部分管段,给锅炉的安全经济运行带来很大危害。
而锅炉过热器管的高温腐蚀主要是由于液态的灰黏结在过热器管壁上而引起腐蚀。
1高温腐蚀的主要原因1.1燃烧不良和火焰冲刷持续燃烧不良和脉动火焰冲击炉墙时,导致燃烧不完全,在燃烧器区域附近的火焰中心处,当未燃尽的焰流冲刷水冷壁管时,由于煤粉具有一定的棱角,煤粉对管壁有很大的磨损作用,这种磨损将加速水冷壁保护层的破坏,在管壁的外露区段,磨损破坏了由腐蚀产物形成的不太坚固的保护膜,烟气介质便急剧地与纯金属发生反应,这种腐蚀和磨损相结合的过程,大大加剧了金属管子的损害过程。
1.2燃料和积灰沉积物中的腐蚀成分燃用含硫量高的煤粉时,煤粉中的黄铁矿(FeS2)燃烧受热,分解出自由的硫原子：FeS2→FeS+S,而烟气中存在的一定浓度的H2S与SO2化合,也产生自由硫原子：2H2S+SO2→2H2O+3S。
自由硫原子与约350℃温度的水冷壁管相遇,发生反应：Fe+S→FeS,3FeS+5O2→Fe3O4+3SO2,产生腐蚀。
其次,燃料中的硫及碱性物会在炉内高温下反应生成硫酸盐,当这些硫酸盐沉积到受热面上后会再吸收SO3,生成焦硫酸盐,如Na2S2O7和K2S2O7。
高温腐蚀
水冷壁高温腐蚀山东省特种设备检验研究院盖红德2盖红德高温腐蚀定义 高温腐蚀的危害高温腐蚀的判定高温腐蚀的机理四一二三3盖红德高温腐蚀与超低排放的关系高温腐蚀的解决措施六七五高温腐蚀的导致因素五高温腐蚀是一个复杂的物理化学过程，通常发生在水冷壁、过热器及再热器区域，其中以水冷壁区域最常见。
水冷壁高温腐蚀是指炉内水冷壁管在高温烟气的环境里，具有高的管壁温度时所发生的腐蚀现象。
一般出现在局部热负荷较高、管壁温度也比较高的区域，如燃烧器区域，其余区域的腐蚀明显减弱或根本不发生。
多发生于150MW以上机组锅炉。
盖红德4• 据文献, 我国100MW以上机组由于腐蚀和冲蚀使锅炉管壁减薄, 导致锅炉四管爆漏事故造成的停机抢修时间约占整个机组非计划停用时间的40%左右，占锅炉设备本身非计划停用时间的70%以上。
产生事故的原因除管材和焊接质量问题外, 主要是由于腐蚀、磨损等引起。
锅炉“四管”的腐蚀问题是久未解决的技术问题。
盖红德5• “四管”中水冷壁管易发生高温腐蚀和冲刷减薄，而近年来，锅炉水冷壁管高温腐蚀发生比较多，已成为是电厂生产中主要隐患之一。
水冷壁发生高温腐蚀后，壁厚减薄，强度降低，甚至导致水冷壁爆管，从而导致机组的非计划停机，不仅造成了巨大的经济损失，而且严重影响火电机组运行的安全性，也影响到整个电网的安全生产和调度。
盖红德6高温腐蚀的多发性• 近年来, 随着超临界和超超临界机组的应用日益增多,电站锅炉向大容量高参数方向发展, 锅炉水冷壁温度相应提高, 另外加上超低排放改造等因素，水冷壁管高温腐蚀现象越来越多, 具有多发性的特点。
盖红德7高温腐蚀的多发性• 据我所知，魏桥集团内邹平六电一期、北海二电、滨州供热和五大发电集团的临沂电厂、黄台电厂、德州电厂、青岛电厂、潍坊电厂、十里泉电厂、日照电厂、菏泽电厂，莱州电厂还有地方电厂中的胜利电厂等山东大部分电厂都出现过严重的水冷壁高温腐蚀。
盖红德8• 经济方面（钱）损失：•1、检修费用（多花钱）：• 因高温腐蚀会导致水冷壁管在较短时间内减薄，不得不在检修时大面积换管，某电厂甚至一次更换数百根管，采购和更换管子费用不菲，而且检修时间势必延长，工作量增加，经济损失巨大。
炉排锅炉烟气段低温腐蚀温度条件
炉排锅炉烟气段低温腐蚀温度条件
炉排锅炉烟气段是指在炉膛中燃烧燃料时，产生的烟气通过烟道流经
的部分。
由于燃烧产生的烟气具有较高的温度和腐蚀性，其中的水蒸气、氧气和二氧化硫等气体会与金属表面发生反应，导致对锅炉的损
坏和故障。
在炉排锅炉烟气段中，低温腐蚀是一种严重的问题。
低温腐蚀是指当
金属表面温度低于露点时，烟气中的水蒸气会在金属上凝结，形成酸
性液体，然后与金属表面发生化学反应，导致金属的腐蚀和烟气中的
氧化物质的生成。
在锅炉中，低温腐蚀通常出现在炉排、空气预热器、过热器和蒸汽管路等部位。
低温腐蚀因素主要包括烟气中的水蒸气、氯化物、硫酸根离子等，其
中烟气中的水蒸气是引起低温腐蚀的主要因素。
为了有效地控制低温
腐蚀，必须对炉排锅炉烟气段的温度条件进行控制。
炉排锅炉烟气段
的温度应尽量高于露点，以避免水蒸气在金属表面凝结并导致腐蚀。
同时，应采用合适的材料来防止腐蚀，例如使用钼、铬、镍等合金材
料来制造锅炉部件。
此外，还应定期检测锅炉的运行情况和烟气成分，以及定期进行清洗
和维护，减少锅炉内的灰尘和污垢积累，以免增加烟气中的污染物浓
度和对金属的腐蚀。
总之，低温腐蚀对锅炉的安全和稳定运行具有很大的影响。
通过控制
炉排锅炉烟气段的温度条件和采用合适的材料，以及定期进行维护和
清洗等措施，可以有效地减少低温腐蚀的发生，保障锅炉的正常运行。
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高温腐蚀：锅炉受热面管子，在高温情况下，烟气侧和蒸汽侧均有发生腐蚀的可能性。
烟气对管壁的高温腐蚀，主要是灰中的碱金属在高温下升华，与烟气中的SO3生成复合硫酸盐，在550—710℃范围内呈液态凝结在管壁上，破坏管壁表面的氧化膜，即发生高温腐蚀。
另外，灰中的钒在高温下升华，并生成V2O5，在550—660℃时凝结在管壁上起催化作用，使烟气中的SO2及O2生成Na2SO4及原子氧（O），对管壁也有强烈的腐蚀作用。
高温腐蚀是反复进行的，它将氧化膜破坏、生成、再破坏，管壁逐渐减薄，最后导致爆管。
低温腐蚀：锅炉尾部受热面（省煤器、空气预热器）的硫酸腐蚀，因为尾部受热面区哉的烟气和管壁温度较低。
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与烟气中的水蒸气生成硫酸蒸气。
硫酸蒸气的存在使烟气的露点显著升高。
由于空气预热器下部空气的温度较低，预热器下部的烟气温度不高，壁温常低于烟气露点。
硫酸蒸气会凝结在预热器受热面上，造成了硫酸腐蚀。
低温腐蚀常发生在空气预热器上，但是当燃料含硫量较高，过量空气系数较大，以致烟气中SO3含量较多，露点较高，且给水温度较低（如高压给水加热器停用）时，省煤器管也有可能发生低温腐蚀。