城市生活垃圾焚烧炉受热面腐蚀预测

4.4 城市生活垃圾焚烧炉受热面腐蚀预测
4.4.1腐蚀机理
锅炉受热面烟气侧的腐蚀,根据发生腐蚀区域的烟温高低,可分为高温腐蚀和低温腐蚀。

高温腐蚀主要是指炉膛水冷壁管的烟气侧腐蚀和过热器或再热器管子的外部腐蚀;低温腐蚀主要是指空气预热器冷端的腐蚀或无空气预热器的低压锅炉的省煤器腐蚀。

高温腐蚀机理烟气中大量腐蚀性酸性气体在高温（＞300℃）下对锅炉过热器、炉排等产生腐蚀作用统称为高温腐蚀。

高温腐蚀又细分为气体腐蚀和盐腐蚀。

垃圾焚烧锅炉传热管的高温腐蚀如图4-14所示。

气相腐蚀主要包括金属材料的硫化现象，发生原因是烟气中的硫氧化物或氯化氢与金属离子作用而形成硫化铁和氯化铁，使金属材料失去氧化保护层而腐蚀。

熔融盐腐蚀又称为析出腐蚀，其形成原因是烟气中含有氯化氢和二氧化硫等腐蚀气体与飞灰中的Na2O、K2O等金属氧化物反应产生氯化氢和硫酸盐，前者再与锅炉材料中的铁反应形成氯化铁造成腐蚀；另一方面，飞灰中的硫酸氢盐也可与铁反应形成硫化铁（FeS）和碱性硫酸铁。

氯化铁和碱性硫酸铁在320～480℃之间生成，当温度增加到480～700℃之间时又会分解，这样不断循环反应产生金属腐蚀。

积灰
图4-14垃圾焚烧锅炉传热管的高温腐蚀
(1)焚烧锅炉过热器的高温腐蚀
过热器高温腐蚀是氯化物气体（HCl）和SO3、Cl2气体对管壁间接和直接腐蚀，以及焦硫酸盐和碱金属对管壁的熔盐腐蚀。

管壁温度对腐蚀的影响很大,是影响腐蚀的最重要的因素之一。

对燃煤燃油
锅炉的腐蚀研究发现,在300~500℃范围内,管壁外表面温度每升高50℃,腐蚀程度则增加一倍。

在垃圾焚烧炉中由于燃料含Cl 成分高,与燃煤燃油锅炉相比燃烧过程生成了更多的低熔点熔盐腐蚀物质,腐蚀程度随温度的变化更加剧烈,这也正是垃圾炉必须降低过热器蒸汽温度的原因。

当烟气具有一定高温时（770℃以上），烟气中熔融的R 2O 和RCl （R 为Na 、K 等碱金属）随着烟气冲刷管子并凝结在管壁上，同时还与烟气中的SO 3以及水（蒸汽）反应。

2324R O SO R SO +→ （4-9） 322422RCl SO H O R SO HCl ++→+↑ （4-10） 所生成之HCl 为气体，向烟气和管壁扩散。

R 2SO 4在过热器管壁温度范围内与氧反应生成低熔点碱焦硫酸盐熔池，并粘捕灰粒形成灰层。

随灰尘增厚，其表面温度不断升高。

243227R SO SO R S O +→ （4-11） 硫化酸盐与氧化膜反应如下：
()2272334332R S O Fe O R Fe SO +→
（4-12）
()24233343332Na SO Fe O SO Na Fe SO ++→ （4-13）
R 3Fe(SO 4)3对管壁无保护作用，于是管壁金属再次氧化，延续向深层进一步腐蚀。

实践已证明，当管壁温度达到670~680℃时，这种腐蚀速度达到最高峰。

关于与氯化物有关的腐蚀，烟气中HCl 或Cl 2会加速过热器合金的腐蚀率。

当钢材暴露在高温的氧化性气氛下，会慢慢形成稳定的氧化物，最终氧化皮包裹在金属表面。

氯有侵入氧化皮的能力，特别是通过孔和裂缝到达金属与氧化层交接面与合金反应生成氯化物，HCl 和/或Cl 2与金属产生下述反应：
M(s)+Cl 2(g)→MCl 2(s) （4-14） M(s)+2HCl(g)→MCl 2+H 2(g) （4-15） MCl 2(s)→MCl 2(g) （4-16） 式中，M ∈{Fe,Cr,Ni}。

随着离金属层越远，氧浓度增加，进一步引起氧化，金属氯化物转变为固相的金属氧化物，致使金属氧化物层疏松。

3MCl 2(g)+2O 2(g)→M 3O 4(s)+3Cl 2(g) （4-17） 2MCl 2(g)+3/2O 2(g)→M 2O 3(s)+2Cl 2(g) （4-18） 在还原性气氛下，由于不存在氧化膜，金属氯化物直接侵入金属表面，发生如下反应：
M(s)+Cl2(g)→MCl2(s) （4-19）
腐蚀率强烈依赖于温度，因为受金属氯化物的挥发控制。

当温度低于500℃时，腐蚀与时间呈抛物线关系，因为氧化铁保护层在金属表面形成。

在高温下（>800℃），可怕的腐蚀在100%HCl下只有在达到金属氧化物的熔点后才会发生，腐蚀率随时间呈线性关系。

HCl对铁的腐蚀率在还原性气氛下，由于保护性的氧化膜的消失而升高。

气态NaCl也可以对金属管子产生腐蚀。

500ppmvNaCl蒸汽在850℃时发生下列反应
Cr2O3(s)+4NaCl(g)+5/2O2(g)→2Na2CrO4(s.l)+2Cl2（4-20）Cr(s)+2NaCl(g)+2O2(g)→Na2CrO4(s.l)+Cl2(g) （4-21）NaCl气体在过热器金属管中的沉积影响，导致合金中总的腐蚀深度在高于550℃后急剧增加。

钢铁中的铬在低于810℃时的NaCl熔点时加速腐蚀，但减少内部侵蚀。

结果表明，NaCl在650～900℃时会加速腐蚀，当有NaCl时高温腐蚀会增加30～120倍。

须重视的是，焦硫酸盐和氯化物腐蚀的共存，将产生比单纯硫酸盐高温腐蚀更严重的双重加速腐蚀。

垃圾焚烧产生的烟气成份和烟气温度恰恰正好为这二种腐蚀提供了必要条件。

因此在设计上应采取下列方式以防止高温腐蚀：
①控制金属材料温度和过热器烟道内烟气温度。

对大型城市生活垃圾焚烧锅炉的过热器，为有效控制管壁温度，避免高温腐蚀，应将进入过热器入口的烟气温度控制在适当温度（不得超过700℃，最好控制在630℃）以下，同时宜在过热器前布置蒸发器，避免高温过热蒸汽出口直接接触高温烟气，形成高温腐蚀。

②采用抗高温腐蚀的材料。

当过热器壁面温度超过450℃时高温腐蚀情况变得很严重，在这种情况下应选用抗高温腐蚀的材料如Inconel625合金包覆过热管或直接采用抗高温腐蚀合金钢制造过热管道以保护管壁免受高温腐蚀的损害。

③控制焚烧热量及温度的均匀性。

垃圾燃料输入的不均匀,以及垃圾燃烧时,由于时间和空间上产生的不均匀性,均导致换热面管壁温产生波动现象,另外由于换热管所处的空间位置不同,造成壁面不同的积灰状况,都会使过热器管壁局部产生过热情况,产生局部腐蚀。

因此垃圾焚烧时更要注意焚烧热量及温度的均匀性,减轻局部腐蚀情况。

④控制燃烧气氛。

垃圾焚烧时不同的燃烧气氛形成不同的烟气成分,从而导致不同的腐蚀行为。

还原性气氛下,S主要以H
2
S的形式进行腐蚀,氧化气氛下则
以SO
2和SO
3
形式进行腐蚀。

实验表明,对S腐蚀而言,还原性介质要比氧化性介
质更具有腐蚀性。

过热器采用碳钢,工作温度在500℃情况下,H
2
S的腐蚀量大约
是同浓度SO
2
腐蚀量10倍左右;采用不锈钢材料(12Cr1MoV)情况有所改善,同样
工作温度为500℃,烟气中H
2
S浓度为0.02%~0.07%时,烟气的腐蚀性是同等条件
下纯空气腐蚀性的2~4倍。

(2) 水冷壁的高温腐蚀
产生炉膛水冷壁高温腐蚀的条件为：①水冷壁附近出现局部或间断性的还原性气氛；②烟气成份中存在硫化物和氯化物；③水冷壁壁温满足腐蚀反应所要求的条件。

当水冷壁附近出现还原性气氛时，会造成SO 3和H 2S 的增加。

H 2S 对管壁的腐蚀在壁温≥300℃时就开始，并随壁温的升高而严重化。

还原性气氛本身还导致了灰熔点温度下降和灰沉积过程加快；垃圾燃烧烟气成分中含有腐蚀性成分（硫化物、氯化物等）比一般矿物燃料高得多；炉内烟气中出现的HCl 浓度也较高，HCl 会严重破坏管壁氧化膜，使管壁直接受到HCl 和H 2S 腐蚀而加速腐蚀速度。

当由于焚烧不完全或其他原因（如SiC 绝热材料气化）而出现碳粒子时，还可能出现以下反应：
323FeO CO C Fe C CO ++→+ （4-22） 33Fe C Fe C →+ （4-23） 研究已表明，当燃料成分中氯含量≥0.35%时，腐蚀倾向将很高。

FeCl 2的汽化点很低，生成后即速挥发尽，使管壁直接暴露于烟气而进一步腐蚀下去。

由于垃圾焚烧（炉排）的特点，不可避免地会出现间隔性还原性气氛，并且随着余热锅炉参数向高压发展，水冷壁内工质温度也将提高，一旦达到腐蚀所需的温度（壁温）区域，腐蚀就会很快出现并延续下去。

锅炉水冷壁壁面的烟温高达1000℃，管内水的工作温度在360℃以上，管壁存在温度梯度，其最表层温度在(450~650)℃之间。

当覆盖于管壁外表面的硫酸盐与管材氧化后生成的氧化物形成低熔点液态共晶时，就会构成基体金属-氧化膜-熔盐层-含硫烟气的4相3界面系统，导致基体金属发生电化学过程的低温热腐蚀。

锅炉水冷壁管高温腐蚀有以下2种型式。

①硫化物型腐蚀 燃煤中的硫铁矿FeS 2随着煤粒和灰粒粘着在水冷壁上，受热后发生分解：FeS2→FeS+S ，而后，S 又与管壁金属化合生成FeS ，FeS 再继续氧化成Fe 2SO 4，使管壁受到腐蚀。

实验证明,这种腐蚀过程在温度≥350℃时进行得非常迅速。

350℃是高压锅炉水冷壁管壁温范围，因此相当数量的高压锅炉都会发生水冷壁高温腐蚀。

同样的燃煤对中压锅炉的水冷壁管均无损伤，因为它们的水冷壁管壁温在255℃左右。

②硫酸盐型腐蚀 存在于结积物中的FeS 2可产生SO 2和SO 3。

水冷壁管温度在(310~420)℃情况下，管壁表面能形成正常的Fe 2O 3层。

煤燃烧时升华出来的碱性金属氧化物Na 2O 及K 2O 凝结在管壁上，它们与烟气中的SO 3化合成NaSO 4和M 2SO 4(即K 2SO 4)，M 2SO 4有粘性，它可捕集灰粒粘结成灰层，于是灰表面温
度上升，外面形成渣层和流渣。

烟气中的SO 2穿透上述灰渣层,在灰层内发生下列反应：
3M 2SO 4+Fe 2O 3+3SO 3→2M 3Fe(SO 4)3 （4-24） 灰渣层脱落后,管壁上产生新的Fe 2O 3层，于是再度发生上述反应，形成循环腐蚀过程。

(3) 硫及其化合物的影响
a. 还原气氛下的H 2S 腐蚀
在还原性气氛下,易生成较多的H 2S ，而不是SO 2。

在同一气氛下,H 2S 能与C 、
CO 等一起侵蚀致密的Fe 2O 3保护膜,并能对表面析铁进行氧的获夺:
2322222Fe O H S C FeS H O CO ++→++ （4-25） 23222222Fe O H S CO FeS H O CO ++→++ （4-26） 22Fe H S FeS H +→+ （4-27） 图4-15给出了壁温为500℃时，12Cr1MoV 钢的腐蚀速度W 与H 2S 气体百分含量之间的关系(参考文献[37])。

H S(%) t (℃)t
图4-15 H 2S 浓度对腐蚀速度的影响 [37] 图4-16 烟气中H 2S 为0.12-0.16%时腐蚀速度和壁温关系[37] 图4-16是H 2S 浓度为0.12%～0.16%时腐蚀速度和壁温的关系（材料为12Cr1MoV ）。

由图可见，腐蚀速度和壁温成指数关系。

当壁温低于300℃时，腐蚀速度很慢或不腐蚀，而壁温在400～500℃的范围内，若壁温提高50℃，腐蚀速度将提高一倍。

b. 硫酸盐腐蚀
Na 、K 类硫酸盐破坏保护膜以粘态积于管壁，并捕获烟气成分。

其生成和循环破坏过程如下：
2324Na O SO Na SO +→
（
4-28
）322422NaCl SO H O Na SO HCl ++→+ （4-29）
222422NaCl SO O Na SO Cl ++→+ （4-30）2222442224NaCl H O SO O Na SO HCl +++→+ （4-31）
()24233343
332Na SO Fe O SO Na Fe SO ++→
（4-32） ()3424233
3233Na Fe SO Na SO Fe O SO →++
（4-33） 243227Na SO SO Na S O +→ （4-34） ()22723343
32Na S O Fe O Na Fe SO +→
（4-35） K 类硫酸盐的腐蚀反应同Na 类硫酸盐的腐蚀稍有不同之处是，Na 2S 2O 7熔
点为410℃，分解温度为460℃；K 2S 2O 7
灰热负荷
400kW/m2氧化物
图4-17经过水冷壁管和积灰层的温度梯度 图4-18 熔融硫酸盐的腐蚀速度[37]
1－当存在有熔融硫酸盐时T22钢的腐蚀曲线，2－仅有硫酸盐气态下的腐蚀曲线 试验表明，硫酸盐向壁面的迁移沉积主要是由温度梯度所引起的。

从图4-17中可见，在烟气中存在温度差（即烟气中心温度高于管壁温度）时，硫酸盐由烟气中心向冷壁面迁移，其浓度差约为 5.5%，而在没有温度梯度的情况下，其浓度应该是均匀的。

实验研究表明，熔融硫酸盐积灰层对金属壁面的腐蚀速度比气相状态要快得多，见图4-18。

从图中可见，当温度在680℃时，熔融硫酸盐的腐蚀速度要比气相状态时大4倍左右。

c. 硫氧化物腐蚀
SO 3的高温腐蚀除了上述与硫酸盐类的共同作用外，SO 2、SO 3还能产生电化学腐蚀，
22322SO O SO +→ （4-36） 2322SO e SO O --+→+ （4-37） n Me Me ne +-→+ （4-38）
φ=S O 3/(S O 3+S O 2) (%)t (℃)
腐蚀量 [g /m 2.h )]t (℃)
图4-19 灰沉积物对生成SO 3的催化作用[37] 图4-20 碳钢在SO 2作用下腐蚀与温度的关系[37]
1－平衡浓度，2－Fe 2O 3，3－V 2O 5和过热器壁灰，4－V 2O 4:Na 2SO 4:CaSO 4=1:1:1
当高温烟气流过带灰的对流受热面时，由于灰中的V 2O 5和Fe 2O 3的催化作用，使烟气中的SO 2转化为SO 3。

由图4-15可看出，V 2O 5和过热器灰沉积物的催化作用最为显著，它不但使SO 3的转化率最高（已接近化学平衡点），而且最高点往低温方向移动。

催化作用的主要温度范围为425-625℃，在550℃达到最大值，此时的温度正好处于过热器的壁温范围，可见，在过热器区域内有大量氧及漏风都是不利的。

减轻炉内催化作用的措施是：过热器经常吹灰，减少灰的催化作用；限制管壁温度，使t w 不大于550℃；尽可能减少炉内及过热器区域内的漏风。

图4-20所示的是碳钢在H 2S 与SO 2作用下腐蚀量与温度的关系。

从图中可知，H 2S 作用时，腐蚀速度与壁温成指数关系，在图4-15中已分析。

SO 2作用时500℃以下，碳钢的腐蚀量较小，但当t≥550℃以后（即水冷壁的工作温度范围），腐蚀量则急剧增大。

d. 硫化物腐蚀
当含硫量较高时，Na 2S 、K 2S 、FeS 等较多地存在于金属表面灰层，其形成和腐蚀如下：
24232Na SO CO Na SO CO +→+
（4-39）
232422642N SO Na SO Na S O →++
（4-40）
22Na S FeO FeS Na O +→+
（4-41）
硫化型腐蚀所生成的FeS ，熔点为1195℃，在温度较低的腐蚀前沿它可以稳定存在，但当外层温度较高时，FeS 则与介质中的氧作用，转变为Fe 3O 4，从而使腐蚀进一步进行。

(4) 氯及其化合物的影响
a. 氯气腐蚀
氯气(Cl 2)是一种较强的腐蚀性气体，它与金属及保护膜Cr 2O 3的反应如下：
23232Fe Cl FeCl +→
（4-42）
232222244Cr O Cl O CrO Cl ++→ （4-43）
生成物FeCl 3熔点为282℃，易挥发。

图4-21给出了金属年腐蚀量(mm/a)与Cl 2状态(干、湿)及壁温的关系(参考文献[26])。

湿Cl2
干Cl2
温度/℃金属腐蚀量(m m /a )
管子厚度耗损率(μm /h )温度(℃)
图4-21 氯气腐蚀特性[26] 图4-22 管子厚度耗损率与温度的关系[42]
如上述垃圾焚烧炉烟气中含较多水分，Cl 2腐蚀更易发生。

b. 氯化氢腐蚀
HCl 对Fe 、FeO 、Fe 2O 3、Fe 3O 4、Cr 2O 3均有腐蚀作用：
222Fe HCl FeCl H +→+ （4-44） 222FeO HCl FeCl H O +→+ （4-45） 232222Fe O HCl CO FeO FeCl H O CO ++→+++ （4-46） 3422222Fe O HCl CO FeO FeCl H O CO ++→+++ （4-47）
23222423Cr O HCl H CrCl H O ++→+ （4-48） 上述反应在400-600℃范围内最为活跃。

随着烟气中的氯化氢的体积浓度增高，管壁金属的腐蚀情况也越来越厉害。

研究已表明，当燃料成分中氯含量≥0.35%时，腐蚀倾向将很高。

FeCl 2的汽化点很低，生成后即速挥发尽，使管壁直接暴露于烟气而进一步腐蚀下去。

在HCl 体积浓度为0.8%时，Fe 2O 3层的完整已经被破坏，而当浓度达2.0%时，Fe 2O 3和Fe 3O 4层的连续性也被破坏了。

因此，HCl 对管壁金属腐蚀的机理是：HCl 的存在使管壁的氧化膜受到严重破坏，所生成的FeCl 2汽化点又很低，随即挥发殆尽，从而使管壁金属直接接受到HCl 的腐蚀。

同时，由于氧化膜受到破坏，使H 2S 也能达到金属表面，加速管壁金属的腐蚀速度。

牛焱等人采用模拟密集颗粒对换热管底部的冲击作用的装置，研究了氯化物对埋入燃烧床中管材耗损的影响及机制。

研究结果表明，HCl 加剧埋管的材料耗损，其耗损率随温度的升高而上升。

从理论上对磨损表面和腐蚀产物的显微组织和化学组成进行分析，认为HCl 对耗损率的影响主要在于它促进氧化并降低氧化膜的粘附性。

图4-22示出耗损极值与温度的关系，在200℃以下HCl 的导入仅稍提高该值，但此后随温度剧增。

在400℃时增达15倍之多。

原因是在HCl 条件下试样上生成的氧化皮明显更易剥落，温度越高则越显著。

这一增长可归结为增进氧化和降低氧化膜粘附性的结果，可预见耗损将发生在氧化膜受冲刷作用而不断被带走，并再生的那些部位。

当有HCl 时带走氧化膜的过程更易进行而再生速率将增加，结果导致耗损率自然上升。

c. 氯、硫化合物共同作用
当氯化物与硫的氧化物共存时，在有H 2O 、O 2存在的条件下，可加速腐蚀性物质（硫酸盐、HCl 、Cl 2）的生成，从而加重了高温腐蚀，即：
322422NaCl SO H O Na SO HCl ++→+ （4-49） 222422NaCl SO O Na SO Cl ++→+ （4-50） d. 还原性气氛的影响
在还原性气氛下，S 易生成H 2S ，而不是SO 2。

同时，C 的氧化也易较多地生成CO 。

H 2S 的高温腐蚀反应上已述及。

CO 在400~600℃下，与Fe 2O 3保护膜起还原的反应：
2334232Fe O CO Fe O CO +→+ （4-51） 3423Fe O CO FeO CO +→+ （4-52） 32333FeO CO C Fe C CO ++→+ （4-53）
33
Fe C Fe C
→+（4-54）低温腐蚀机理垃圾燃烧后产生的SO x和HCL等气体与水蒸汽形成的酸性化合物，当环境温度低于它们的饱和温度（露点）时就可能凝结引起腐蚀，故称之为低温腐蚀或露点腐蚀。

低温腐蚀主要是硫酸和盐酸的腐蚀，其中HCl的露点在27～60℃，硫酸露点在110～150℃之间，通常腐蚀情况在酸性气体露点温度以下20～50℃最为严重。

低温腐蚀容易发生在锅炉后部烟气温度较低的烟气空气预热器和省煤器等部分。

一般通过在烟气空气预热器前布置蒸汽空气预热器，提升进入烟预器的燃烧空气温度可避免烟预器的低温腐蚀，通过提高锅炉给水温度以超过酸性气体的露点可防止省煤器低温腐蚀的发生。

如图4-29所示，当金属壁温≤150℃，金属腐蚀速度也是非常快的，腐蚀常见于锅炉尾部受热面、烟气空气预热器或省煤器。

而在李坑垃圾焚烧发电厂中采用的是蒸汽式空气预热器，不存在低温腐蚀。

低温腐蚀出现于一定低的烟气和壁面温度下，垃圾中含硫和氯物质燃烧生成的SO3和HCl结露成为硫酸和盐酸对金属材料的酸腐蚀。

由于垃圾成份中的氯含量较高，而且垃圾焚烧烟气中含H2O又较大，不但为酸的形成创造了条件，同时还使硫酸和盐酸露点温度升高，因此在一体式余热锅炉中产生低温腐蚀的金属壁温略高于一般燃煤炉烟气的酸露点温度。

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。

同时,影响SO3生成量的因素如下：
①过量空气系数。

过量氧的存在是SO2氧化为SO3的基本条件。

所以，过量空气系数越大,过剩氧越多，SO3也越多。

当过量空气系数降到1.05时，烟气中SO3生成量显著减少，其含量接近或小于危害浓度。

②燃烧工况。

燃烧工况会影响火焰中心和火焰末端温度。

如果中心温度高，原子氧的含量就高，因此生成的SO3多；相反，如果火焰末端温度高，此时生成的SO3又分解了。

因此，为了降低SO3的生成量，火焰中心温度不宜过高，同时火焰不宜拖的太长。

③燃烧方式。

在燃料含硫量相同的情况下,燃油炉的烟气露点要比煤炉高。

下面具体讨论垃圾成份中含硫量及含钙量对低温腐蚀的影响。

(1)燃料中含硫量对低温腐蚀的影响
研究表明，对于不同的燃烧方式，即使燃料含硫量（或折算含硫量）相同，烟气的SO3含量及露点却可能出现相当大的差异，其原因是燃烧温度对SO3的生成及露点温度有一定的影响，一般认为火焰温度愈高，则SO3的转化率也愈高，露点温度当然相应也会增高此。

另外，烟气内呈分散状态的飞灰颗粒对SO3有较
强的吸附作用，在煤粉炉内，每立方米烟气的飞灰颗粒表面积常达几个平方米，因此煤粉炉烟气中SO 3含量及露点温度一般都较链条炉及燃油炉为低。

图4-23是我国各种炉型露点温度随应用基折算硫含量的试验曲线。

图4-24表示了燃料中含硫量对腐蚀速度影响的试验结果。

由图可以看出，壁温在95℃左右腐蚀速度有极大值，燃料中含硫量减小时，此腐蚀速度的极大值减小。

这是因为燃料含硫量减少使烟气中的SO 3含量减少之故。

燃料中含硫量的减少最后将导致烟气中H 2SO 4蒸气浓度的相应减小。

而H 2SO 4蒸气浓度的增加，烟气露点渐渐上升，而受热面上的酸沉积量也成比例地增加，尾部受热面的低温腐蚀速度也随之而明显增加。

应用基折算硫Syzs
酸露点温
度
℃
tb (℃)W [m g /(m 2.h )]
图4-23 不同炉型的露点变化规律[37] 图4-24 燃料中不同含硫量时腐蚀速度[37] (2) 燃料中含钙量对低温积灰、腐蚀的影响
图4-25给出了典型的低温受热面积灰随燃料含钙量和含硫量的变化规律。

可见，曲线A 的硫含量虽然较小(S=0.9%），但钙含量也较小(Ca=2%），烟气中SO 3含量约为10ppm ，此时最大积灰速度为4.0mg/m 2。

而曲线B 的硫含量较高(S=1.5%），钙含量也较大(Ca=10%），此时烟气中SO 3含量只有10ppm ，其最大积灰速度也只有0.8mg/m 2。

由此可见，硫含量虽有提高，但只要钙含量增加（如增加5倍），则积灰速度将大大降低（降低约5倍）。

其原因是当烟气中的氧化钙含量较多时，它能与SO 3形成硫酸钙，从而降低了SO 3浓度，也降低了H 2SO 4蒸气浓度，收到降低低温受热面积灰和腐蚀的效果。

340360380400
012
3
4
积灰速度[m g /(m 2.s )]温度(K)
A
B
A －S=0.9%，Ca=2%，
B －S=1.5%，Ca=10%
图4-25 钙含量对积灰速度的影响[37]。