锅炉硫腐蚀原理
锅炉结焦、腐蚀和磨损的原因、危害和预防
54锅炉结焦、腐蚀和磨损的原因、危害和预防张弘权 韩长龙|国家能源集团吉林龙华长春热电一厂摘要：锅炉的结焦、腐蚀、和磨损对锅炉设备的安全与稳定运行有着极其严重的危害，它们形成的原因很多，必须根据其形成原因进行预防，以减少对锅炉设备的危害，保证发电机组的安全与稳定运行。
关键词：锅炉；结焦；腐蚀；磨损1 锅炉结焦所有固体燃料都有一定的灰分。
燃煤灰分的熔点有高有低，熔点较低的煤容易结焦。
对于煤粉锅炉来说，火焰中心的区域温度很高，灰粒一般呈现融化或软化状态。
当采用固态排渣方式，如果灰粒在接触路墙、水冷壁、炉膛出口受热面和落入冷灰斗之前没有充分冷却，就会粘附在这些地方而形成灰渣，从而使成渣地区或受热面的温度升高。
由此形成了一个自然加剧的恶性循环结焦过程。
形成锅炉结焦的原因很多，大致有以下几个方面：1.1 灰的性质灰的熔点越高，则越不容易结焦；反之，熔点越低，越容易结焦。
灰的组成很复杂。
灰的熔点与灰的化学成分及周围的介质有关，灰的化学成分及其成分的含量比列决定灰熔点的高低，灰的熔点比其混合物中最低熔点还要低。
1.2 周围介质成分对结焦的影响燃烧过程中，由于供风不足或燃料与空气的混合不良，使使燃烧达不到完全燃烧，未完全燃烧将产生还原性气体，灰的熔点就会大大降低。
1.3 运行操作不当由于燃烧调整不当，使炉膛火焰发生偏斜或一、二次风配合不合理，一次风速过高，煤粒没有完全燃烧而在高温软化状态下粘附在受热面上继续燃烧，而形成了恶性循环。
1.4 炉膛容积热负荷过大由于炉膛设计不合理，或锅炉不适当的超出力，而造成炉膛容积热负荷过大，使炉膛温度过高，灰粒到达水冷壁壁面和炉膛出口时还不能得到足够的冷却，从而造成结焦。
1.5 吹灰、除焦不及时当炉膛受热面积灰、结焦过多，清理不及时都会造成受热面壁温升高，从而使受热面产生严重结焦。
结焦会对锅炉产生如下的危害：A．结焦会引起汽温偏高。
在炉膛大面积结焦时，会使炉膛吸热量大大减少，炉膛出口烟气温度偏高，使过热器传热强化，造成过热汽温偏高，并使过热器管壁超温。
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。
锅炉的硫腐蚀资料
锅炉的硫腐蚀指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对锅炉的腐蚀。
最常见的硫腐蚀是发生在锅炉尾部受热面上的低温硫腐蚀。
低温硫腐蚀常发生在空气预热器的冷端及给水温度低的省煤器中。
在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，严重地腐蚀受热面并造成“堵灰”。
当烟气中只含水蒸气而不含三氧化硫时，烟气露点实际上指的是烟气中水蒸气霹点，即烟气中水蒸气的结露(凝结)温度。
这个温度与烟气中所含水蒸气的分压有关。
水蒸气分压越高，露点温度也越高。
不同燃料燃烧生成烟气的水蒸气露点大致如下表所示。
烟气的水蒸气露点由上表可以看出，烟气中水蒸气露点温度不超过50℃，比锅炉的排烟温度低得多，因而单纯的水蒸气是很难在受热面上结露的。
烟气中如果有三氧化硫，情况就大不相同了。
燃料中硫燃烧后，生成二氧化硫。
在过量空气系数较大，过量氧气较多而温度又不太高的条件下，少量二氧化硫继续氧化生成三氧化硫：)/(8.19122322mol kJ SO O SO +⇔+ 这个反应是个可逆的放热反应，在温度高、氧量少的情况下很难进行；即使温度不高，供氧充足，生成的三氧化硫也很有限。
国内外实测数据表明，三氧化硫转化率[烟气中SO 3体积／(SO 3+SO 2)体积)对链条炉为1％～2％；对抛煤机炉为0．5％～1．5％；对煤粉炉为0．5％～1％；燃油炉为0．5％～2％。
烟气中的二氧化硫对受热面没有明显的腐蚀作用。
三氧化硫的含量虽然很小，但它能与烟气中的水蒸气结合成硫酸蒸气，会显著地提高烟气的露点温度。
只要有极少量的硫酸蒸气存在，烟气的露点(酸露点)就会提高到100℃以上。
露点温度的提高意味着硫酸蒸气遇到温度较高的壁面就可能结露，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。
为了避免低温硫腐蚀，可采用下列技术措施：(1)用热空气或蒸汽加热冷空气，提高空气预热器入口的空气温度，从而提高预热器壁面温度使之高于露点温度。
浅析蒸汽锅炉腐蚀原因与防范措施
浅析蒸汽锅炉腐蚀原因与防范措施蒸汽锅炉是工业生产中常用的一种设备，广泛应用于石化、化工、轻工、纺织等行业。
在蒸汽锅炉运行过程中，腐蚀问题一直是困扰工程师和运行人员的一个难题。
蒸汽锅炉腐蚀不仅会降低设备的寿命，还可能导致事故的发生。
了解蒸汽锅炉腐蚀的原因，采取科学的防范措施对于保障蒸汽锅炉的安全运行至关重要。
一、蒸汽锅炉腐蚀的原因1. 燃烧产物腐蚀（1）硫酸腐蚀硫酸腐蚀又称为湿烟气腐蚀，发生在燃煤、燃油或其他含硫燃料燃烧时，由于硫在燃烧产生的烟气中与水蒸气和氧气反应，生成硫酸气体，当硫酸气体与介质接触时，会引起腐蚀。
硫酸腐蚀主要发生在锅炉的过热器、再热器、空气预热器、烟囱等部位。
（2）氯化物腐蚀氯化物腐蚀是因为燃料在燃烧过程中含有氯元素而引起的腐蚀。
氯化物腐蚀一般发生在烟道和锅筒内壁的金属表面，会降低金属的强度和耐腐蚀性能，导致金属的腐蚀和膨胀破裂。
2. 水质腐蚀（1）缺氧腐蚀缺氧腐蚀是因为锅炉水中缺乏氧气，导致金属表面发生腐蚀。
在蒸汽锅炉中，如果水质不好、水中氧气含量低，就容易发生缺氧腐蚀。
（2）碱性腐蚀在高压蒸汽锅炉中，碱性腐蚀也是一种常见的腐蚀形式。
它是因为水中碱度过高，导致金属表面发生腐蚀。
碱性腐蚀对锅炉管道和容器内壁造成一定的破坏。
3. 金属间腐蚀金属间腐蚀是指不同金属材料直接接触时，由于电化学反应引起的腐蚀。
在蒸汽锅炉中，金属间腐蚀主要发生在管道连接处、焊缝处以及不同金属接触的部位。
以上便是蒸汽锅炉腐蚀的主要原因，针对这些原因，我们需要采取相应的防范措施，以保证蒸汽锅炉的安全运行。
1. 水质控制水质是影响蒸汽锅炉腐蚀的重要因素，因此提高水质是防范腐蚀的关键。
首先要在锅炉水处理中控制水中氧气含量，保证水质中氧气的含量不超过规定值，避免缺氧腐蚀。
其次是控制水质的酸度和碱度，合理调整水质的PH值，防止发生碱性腐蚀。
定期对锅炉水进行化学处理和清洗，保证水质的清洁和稳定，也是防范腐蚀的有效手段。
锅炉水冷壁的高温硫腐蚀原因及对策
锅炉水冷壁的高温硫腐蚀原因及对策摘要：为避免锅炉水冷壁烟气侧高温硫腐蚀，本文通过对腐蚀原因、机理进行分析，提出行之有效的对策措施，能有效降低锅炉水冷壁低高温硫腐蚀。
提高锅炉运行的安全可靠性。
关键词：水冷壁；燃烧器；硫腐蚀；烟气；失效1引言为了控制锅炉燃烧装置尾部排放烟气中的NOX含量，减少其后部脱硝装置的压力，以空气分级燃烧技术为特征的低氮燃烧器广泛地应用于电站锅炉。
这种燃烧器的原理是：在主燃烧区的过量空气系数维持在0.85，燃料着火后在欠氧条件下燃烧，生成具有还原性的CO气体和焦炭，抑制NOX的生成，并将NO还原。
随着上层燃烬风的补入，过量空气系数增加，未燃尽的燃料在燃尽区充分燃烧。
由于在主燃烧区为欠氧燃烧，其所形成的还原区域，使灰熔点降低，易在附近的水冷壁结焦。
特别是在燃用高硫煤时，燃烧器区域的水冷壁将出现高温硫腐蚀，使炉管失效爆管。
2水冷壁高温硫腐蚀失效的发生机理2.1腐蚀机理关于锅炉水冷壁管的硫腐蚀主要发生在烟气侧热负荷较高区域。
燃煤中硫含量高是引起水冷壁管外侧高温烟气腐蚀的主要因素，当硫含量超过1%时就容易发生硫腐蚀。
水冷壁管的硫腐蚀分硫化物腐蚀、硫酸盐腐蚀和焦硫酸盐腐蚀。
一般来说，水冷壁管的高温腐蚀是管壁附近因欠氧燃烧形成还原性气氛引起的，腐蚀速度随温度升高而增加。
即熔融状态的煤粉在炉膛水冷壁管附近开始分离，使碳和硫聚集在边界层。
由于缺氧局部形成还原性气氛，硫的燃烧和三氧化硫的形成便发生困难，因而游离态的硫和硫化物(硫化氢等)，便开始与铁发生反应，使管壁产生硫化物腐蚀。
水冷壁管的高温腐蚀属严重硫化物型腐蚀，腐蚀反应包括氧化和硫化反应，其过程如下：煤粉中的黄铁矿(FeS2)受灼热分解，产生自由态的硫原子。
FeS2=FeS+S管壁周围存在一定浓度的H2S和SO2，也会生成自由的硫原子。
2H2S+SO2=2H2O+3S分解出来的硫，由于缺氧，硫的燃烧和SO3的形成比较困难，便会与管壁金属反应生成FeS。
电站锅炉产生高温硫腐蚀机理及预防措施
Ｆｅ ＋ Ｈ２ Ｓ＋ Ｈ２ ０ Ｓ— Ｆｅ ｏ
高温 硫化 是指高 温下 金 属与硫 反应而 导致 的
腐 蚀 ， 常是指 高温 下金 属与气 体硫 、 通 有机 碱发 生
高温硫 化 需要 还 原性 氛 围 ， 此环 境 中氧气 分 压 在
Ｆｅ＋ Ｓ－－ Ｓ Ｆｅ
１ 高温硫腐蚀产生机理
锅 炉 高 温硫 腐蚀 的产 生机 理 可 大致 分 为 ： 高
温硫化 、 高温 混合气 氛 下 的 。 １ １ 高温硫化 ．
Ｈ Ｓ对水冷 壁 管的腐 蚀 ：
还 原 气 氛 下 ， 烟 气 中主 要 以 Ｓ 和 Ｈ Ｓ Ｓ在 Ｏ 的形 式存 在 。Ｈ Ｓ可 与较 致 密 的 Ｆ 。 中的 Ｆ Ｏ ｅＯ ｅ
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５ ２
华 北 电力 技 术
ＮＯＲＴＨ ＣＨＩ ＮＡ ＥＬＥＣＴＲＩ Ｐ Ｃ ＯＷ Ｅ Ｒ
电站锅炉产生高温硫腐蚀机理及 预防措施
吴东 亮 ， 洪 洋 刘
（ 大唐 国 际 张 家 口发 电厂 ， 北 张 家 口 ０ ５ ３ ） 河 ７ １ ３
摘
要 ： 过 阐 述锅 炉产 生 高 温硫 腐蚀 的机 理 ， 对 实 际 情 况 ， 出一 些 预 防 高温 硫 腐 蚀 的 具 体 方 法 ， 火 力发 通 针 提 为
电厂 采 取 有 效 措 施 ， 降低 受 热 面 高 温硫 腐 蚀 情 况提 供 参 考 。
关 键 词 ： 四 管 ” 漏 ； 温硫 腐蚀 ； “ 泄 高 高温 硫 化 ； 腐蚀 ； 防 热 预
中 图分 类 号 ： Ｋ２ ４ ９ ５ Ｔ ２ ．。 。
文 献 标 识 码 ： Ｂ
文章 编 号 ：０ ３９ ７ （０ ７ １ —０ ２０ １０ — １１ ２ ０ ） ２０ ５ —３
锅炉高温腐蚀、氢腐蚀、垢下腐蚀机理和预防
材料腐蚀与防护在国民经济中的意义 腐蚀危害遍及日常生活和几乎所有的行业，给人 们带来了巨大的经济损失，造成了灾难性的事故， 消耗了宝贵的自然资源。 在工业化国家，腐蚀破坏导致的经济损失估计占 国民生产总值的3%～5%。 世界各国的腐蚀与防护专家普遍认为，如能应用 近代腐蚀科学知识及防腐技术，腐蚀的经济损失 可降低20%～30%。 腐蚀好比材料和设施的“癌症”，因此，同样要 像关注医学、环境保护和减灾一样关注腐蚀问题。 金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过 程，金属腐蚀一般可分为化学腐蚀与电化学腐蚀。
防止高温腐蚀的措施 加强对燃料的控制 ：可通过燃烧前和燃烧中除硫的方法， 降低燃料的含硫量；同时控制适当的煤粉细度，尽可能均 匀各燃烧器之间的煤粉浓度分布； 加强燃烧调整、合理配风（加贴壁风）：以达到降低水冷 壁附近还原性气氛和避免烟气直接冲刷水冷壁两个目的； 防止火焰偏斜和局部热负荷过高。 加强对给水的控制 ：适当提高高温腐蚀区域水冷壁管内 水流速度，降低管壁温度，严格控制给水品质，避免因水 冷壁管内结垢而影响换热，从而导致水冷壁管壁温度增加； 提高金属抗腐蚀能力：可采用耐腐蚀高合金钢，渗铝管及 在管外喷涂耐腐蚀金属涂层等表面防护方式，降低腐蚀速 度；
金属常见的腐蚀形态与防护 腐蚀形态可分为两大类，即全面腐蚀和局部腐蚀。 全面腐蚀也称均匀腐蚀，是一种常见的腐蚀形态， 其特点是化学或电化学反应在全部暴露的表面或 大部分表面上均匀地进行，金属逐渐变薄，最终 失效。 全面腐蚀造成金属大量损失，但这种腐蚀危险性 较小。 防护措施： ①工程设计时考虑合理的腐蚀裕度， ②合理选材，③涂覆保护层，④添加缓蚀剂，⑤ 阴极保护。
可能对金属具有保护作用
无保护作用
电站热力设备用金属材料不仅要满足热强性的要求，还需 要具有较高的化学稳定性，即耐腐蚀性能。 在大气及弱腐蚀性介质中，腐蚀速度小于0.1mm/a为“耐 蚀”，小于0.01mm/a为“完全耐蚀”； 在强腐蚀性介质中，腐蚀速度小于1mm/a为“耐蚀”， 小于0.1mm/a为“完全耐蚀”； 所谓不锈，是相对而言，是在一定的介质里具有较高的抗 腐蚀性能。 锅炉设备中的受热面管，在运行中其外壁直接与高温火焰 和具有腐蚀性的烟气相接触，其内壁与汽、水相接触，因 而均会产生腐蚀现象。 电站常见的腐蚀损坏类型：蒸汽腐蚀、烟气腐蚀、垢下腐 蚀、苛性脆化、应力腐蚀、腐蚀疲劳。
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。
烟气的露点腐蚀
烟气的露点腐蚀2015-05-15定义：烟气露点腐蚀是由于燃料中硫元素在燃烧时生成SO2，SO3，当换热面的外表面温度低于烟气露点温度时，在换热面上就会形成硫酸雾露珠，导致换热面腐蚀。
原理：燃料在燃烧时，其中的氢（H2）和氧（O2）化合生成水蒸气（H2O），而燃烧器大部分又采用蒸汽雾化，因而使炉子中的烟气带有大量的水蒸气。
另外燃料中的硫（S）在燃烧后生成二氧化硫（SO2），其中少量的SO2进一步又氧化成三氧化硫（SO3）三氧化硫与烟气中的水蒸气结合生成硫酸（H2SO4）。
含有硫酸蒸汽的烟气露点大为升高，当受热面的壁温低于露点时，含有硫酸的蒸汽就会在受热面上凝结成含有硫酸的液体，对受热面产生严重腐蚀。
因为它是在温度较低的受热面上发生的腐蚀，故称为低温腐蚀。
由于只有在受热面上结露后才发生这种腐蚀，所以又称露点腐蚀。
露点温度的高低除与燃料中的含硫量有关外，还与过剩空气系数和三氧化硫的生成量等因素有关。
炉膛温度越高过剩空气越少，则燃烧中的硫生成的SO2被氧化成SO3的份额就越小，露点温度越低。
影响因素：一般资料上提供的露点温度与燃料含硫量的关系并不完全相同就是这个原因。
根据我国燃料的含硫量露点温度一般在105－130℃范围内。
有条件时，在现场最好利用露点温度进行实际测定。
在操作过程中，如果受热面与烟灰接触面的壁温低于露点除产生腐蚀外，还会使烟灰附着在受热面上，这种黏性积灰很难用一般吹灰的方法除去。
由于积灰的存在，不但影响了传热效果，增加了烟气侧的流动阻力，还会加剧腐蚀严重时金属腐蚀物和积灰堵塞通路。
因此，在烧含硫燃料时，采取措施使与烟气接触的金属温度高于露点是十分重要的。
另外影响腐蚀速度的因素有硫酸的浓度和壁温。
浓硫酸对钢材的腐蚀速度很低，而当浓度为50%左右时硫酸对碳钢的腐蚀速度最大。
对壁温来说，温度高时，化学反应速度较快，腐蚀速度加快。
所以由于各个低温部位硫酸浓度和壁温不同，腐蚀速度是有差别的。
如何避免：减少低温露点腐蚀最重要的是使管壁或加热元件的壁温高于露点，或采用耐腐蚀材料。
火电厂发生锅炉高温腐蚀产生的原因危害及防范措施
火电厂发生锅炉高温腐蚀产生的原因危害及防范措施摘要：火电厂的运行与锅炉有着密切的关系，对锅炉腐蚀机理的研究有助于锅炉设计人员及管理人员对锅炉有更深入的了解和利用，并通过采取合理措施来提升锅炉安全性能。
目前，我国大部分发电厂都采用大型煤粉炉，但是由于其自身结构特点，设备极易受到环境中各种腐蚀性物质的侵蚀而导致破坏，因此必须做好防腐处理工作。
锅炉运行过程中，水冷壁高温腐蚀和锅炉尾部受热面低温腐蚀是最普遍的情况，文章分析了相应腐蚀机理，并提出了保护锅炉腐蚀的一些具体措施以供参考。
关键词：锅炉腐蚀、防范措施、火电厂引言：随着电力对于居民生活和社会运转的影响越来越大，同时给电力企业的发展带来了很大的机遇和挑战。
作为一种主要能源形式，电力供应直接关系到国家经济建设和人民群众日常生活。
而火力发电是目前最常用的一种供电方式，它能够将电能转化为热能并提供给用户使用，从而满足广大居民用电需求。
在这种情况下，火电厂锅炉腐蚀问题就成为困扰热电厂企业发展的一个重要方面，由于腐蚀的情况不同，因此对企业造成的危害程度也不同。
所以，探讨火电厂锅炉腐蚀问题并有针对性地提出解决建议有着十分现实的意义，同时也是目前许多火电厂所面临的一个难题[1]。
1.锅炉高温腐蚀成分分析高温腐蚀亦叫煤灰腐蚀,是由高温积灰所形成的内灰层碱金属较高,且飞灰中铁、氧化铝等主要成分及烟气中由疏松的外灰层弥散而入的二氧化硫形成了化学反应的中间产物,从而产生了碱金属硫酸钠及其他物质。
在高温下燃烧时，这种物质将使金属表面迅速形成一层致密的氧化物保护层；当温度下降到一定程度后，氧化物就会逐渐脱落并溶解于空气之中，随着温度继续降低，这些氧化物又重新沉积下来。
在熔融或半融状态下,高碱金属及硫酸钠的复合会在再热器或过热器等合金钢材料中产生强烈氧化反应,使得壁厚变薄,内部应力上升,从而导致管道的蠕变抗力及管壁越来越薄,最终造成由于破损爆管。
2、锅炉高温腐蚀产生的危害2.1腐蚀锅炉，产生爆破现象锅炉燃烧期间会产生大量的有腐蚀性气体，这些气体的堆积会对锅炉在短时间内进行破坏，从而使得锅炉由于腐蚀的现象造成爆管，对居民的健康产生威胁。
CFB锅炉脱硫原理
试纸\pH计 能测出更精确的pH值 试纸\pH计（能测出更精确的pH值）。 pH
酸雨区
某地收集到酸雨样品， 还不能算是酸雨区 酸雨区， 某地收集到酸雨样品， 还不能算是酸雨区， 因为 一年可有数十场雨， 某场雨可能是酸雨， 一年可有数十场雨， 某场雨可能是酸雨，某场雨可能不 是酸雨， 所以要看年均值。 是酸雨， 所以要看年均值。目前我国定义酸雨区的科学 标准尚在讨论之中， 但一般认为： 年均降水pH pH高于 标准尚在讨论之中， 但一般认为： 年均降水pH高于 5.65， 酸雨率是0 20%，为非酸雨区；pH在5.30---5.60 5.65， 酸雨率是0-20%，为非酸雨区；pH在5.30--5.60 之间， 酸雨率是10--40% 10-为轻酸雨区； pH在5.00-之间， 酸雨率是10--40% ， 为轻酸雨区； pH在5.00-5.30之间 酸雨率是30 60%，为中度酸雨区；pH在 之间， 305.30之间， 酸雨率是30-60%，为中度酸雨区；pH在 重酸雨区 4.70--5.00之间 酸雨率是50 80%，为较重酸雨 --5.00之间， 504.70--5.00之间，酸雨率是50-80%，为较重酸雨区；pH 小于4.70 酸雨率是70 100%，为重酸雨区。 4.70， 70小于4.70， 酸雨率是70-100%，为重酸雨区。这就是所 谓的五级标准。 谓的五级标准。
CFB锅炉脱硫原理 CFB锅炉脱硫原理
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SOx的产生
CFB锅炉燃烧过程中，燃料中的硫 会在不同条件下形成多种分子结构 的有害硫气体。当其排出时形成酸 雨危害自然环境和人体健康以及设 备腐蚀。
发现
近代工业革命， 蒸汽机开始，锅炉烧煤，产生蒸汽，推动机器； 近代工业革命，从蒸汽机开始，锅炉烧煤，产生蒸汽，推动机器；而后火力 工业革命 开始 烧煤 电厂星罗棋布，燃煤数量日益猛增。遗憾地是，煤含杂质硫 约百分之一， 电厂星罗棋布，燃煤数量日益猛增。遗憾地是，煤含杂质硫，约百分之一， 在燃烧中将排放酸性气体 SOx；燃烧产生的高温尚能促使助燃的空气发生部 化合， 分化学变化，氧气与氮气化合 也排放酸性气体NOx。它们在高空中为雨雪 分化学变化，氧气与氮气化合，也排放酸性气体 冲刷，溶解，雨成为了酸雨；这些酸性气体成为雨水中杂质硫酸根、 冲刷，溶解，雨成为了酸雨；这些酸性气体成为雨水中杂质硫酸根、硝酸根 铵离子。 科学家史密斯分析了伦敦市雨水成份， 和铵离子。1872年英国科学家史密斯分析了伦敦市雨水成份，发现它呈酸性， 年英国科学家史密斯分析了伦敦市雨水成份 发现它呈酸性， 且农村雨水中含碳酸铵，酸性不大；郊区雨水含硫酸铵 略呈酸性； 硫酸铵， 且农村雨水中含碳酸铵，酸性不大；郊区雨水含硫酸铵，略呈酸性；市区雨 水含硫酸或酸性的硫酸盐 呈酸性。于是史密斯首先在他的著作《 硫酸盐， 水含硫酸或酸性的硫酸盐，呈酸性。于是史密斯首先在他的著作《空气和降 雨：化学气候学的开端》中提出“酸雨”这一专有名词。 化学气候学的开端》中提出“酸雨”这一专有名词。
火电厂锅炉高温硫腐蚀机理及解决方法
１ １ 高 温硫化 ．
高温硫 化是指 高 温下金 属与硫 反应 而导 致 的 腐蚀 ， 通常 是指高 温下 金属 与气体 硫 、 机碱 发生 有 的反应 。 金 属 与 硫 反 应 的速 度 比 氧 化 反 应 快 得 多， 其主 要原 因为 ： １ 化物 的 扩 散 系数 大 于氧 （ ）硫 化物 的扩 散 系数 ； ２ （ ）硫 化 物 稳 定 相 的 数 目多 ； （ ）硫化 物 的熔 点 比氧 化 物 的低 ， 属 可 与 这 些 ３ 金
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发 电设 备 （０７Ｎ ． ） ２０ ｏ３
夭 ．电厂锅炉高温硫瘸蚀枧理及锋决方法
火 电厂 锅 炉 高温 硫腐 蚀 机 理 及 解 决 方 法
张 丹 平
（ 华能珞 璜 电厂 ， 重庆 ４ ２ ８ ） ０ ２ ３
摘 要 ： 温硫 腐蚀 是 高 硫 分 燃 煤 锅 炉 普 遍 存 在 的 问题 ， 会 引 起 锅 炉 受 热 面 泄 漏 。 以 华 能 珞 璜 电 厂 高 它
ｃ ａｉｇ ｏｔ ｎ
锅 炉 水 冷 壁 腐 蚀 是 水 冷 管 子 失效 的 重 要 原 因 。据 调查 ， 国 １０Ｍ 以 上 机组 由 于 腐 蚀 和 我 ０ Ｗ
有很 大 不 同 ， 因此 有 必 要 对 火 电厂 锅 炉 管 子高 温
硫 腐蚀 进行 深入研 究 。
冲蚀使 锅炉 管壁 减薄 ， 导致 锅 炉 “ 四管 ” 漏 事 故 爆
高温 环境 中硫 的存 在 形 式不 同 ， 腐 蚀 的 类 硫
型也 呈 多 样 性 ， 可大 致 分 为 ： 温 硫 化 ， 温混 合 高 高 气 氛 下 的硫 化一 氧化 和硫 酸 盐沉 淀所 导 致 的热 腐
蚀。
事故 的原 因除 管材 和 焊 接 质量 问题 外 ， 要 是 由 主
火电厂锅炉腐蚀的成因及对策分析
火电厂锅炉腐蚀的成因及对策分析发布时间：2022-12-27T04:24:15.595Z 来源：《中国电业与能源》2022年17期作者：江家为[导读] 随着现阶段科学信息技术的持续进步以及广江家为合肥热电集团金源分公司安徽合肥 230000摘要：随着现阶段科学信息技术的持续进步以及广大人民群众生活质量的持续提升，电力在人们日常生活中与社会运转进程中都具有十分关键的价值效用，社会各界对于电力能源的需要量也在不断提高，这就对于我国电力企业的发展带来了严峻挑战与机遇。
在这一前提下，火电厂锅炉的腐蚀情况，一直以来都是影响与困扰火电厂企业进步发展的关键原因，很大一部分火电厂也都存有不同程度的锅炉腐蚀情况，这对于其顺利有序运转造成了严重影响。
因此，对腐蚀问题全面探索，是相应工作人员需要研究与处理的问题。
关键词：火电厂；锅炉腐蚀；原因与措施引言社会经济的持续发展与进步，对于电力能源的需要量不断提升，人们生活质量进步，社会生产工作的进行，都需要大量的电力能源，作为传输电力能源的火电厂，自然受到了社会各界的关注与重视。
而火电厂中锅炉是最为关键的组成部分，锅炉如若出现腐蚀情况，将会降低发电成效与质量，因此，必须做好锅炉腐蚀管理，相应工作人员应该深刻研究与分析锅炉产生腐蚀情况的原因，并依据原因对症下药，做好预防与管控，提高腐蚀解决质量，实现火电厂锅炉高效稳定运转。
基于此，笔者将会对火电厂锅炉产生腐蚀的原因展开分析，并提出解决措施。
1、锅炉腐蚀成因反复多次地应用必然会使得锅炉设备出现安全隐患问题，也使得锅炉设备的应用寿命不断降低，没有科学高效地维护修理计划，与改革措施投放应用，对于各种设施以及锅炉之间的协调管控不科学，导致各种设备的性质之间相互受到影响与损害，使用时长大幅降低。
还有一部分工作人员没有贯彻落实我国下发的各种建设方针与理念，对于设备的新型材料创新也不具备合理应用的概念，没有最大程序开发锅炉自身具有的效用与价值，这样一来只能在社会的持续发展之下被淘汰[1]。
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。
生物质燃烧锅炉高温氯腐蚀
生物质燃烧锅炉高温氯腐蚀0前言生物质发电通过物质循环和能量流动，把农村大部分弃之不用的秸秆等变废为宝，做到资源综合、反复利用，提高了资源的使用效益。
与此同时，电厂发电剩下的草木灰又为农田提供了肥料，而且所发的清洁电力又能用于促进农业生产。
这样一来，就形成了农业—发电—助农的循环。
更为重要的是，生物质发电具有突出的生态功能。
从已经成熟运行的山东省单县生物发电厂的实际看，生物质发电已经实现了资源的高效利用和循环利用，取得了可观的经济效益和社会效益。
截至今年6月1日，电厂两年半累计发电5.3亿千瓦时，消耗秸秆71.3万吨，节约标准煤约20.2万吨，减少二氧化碳排放约42万吨。
对济南锅炉集团有限公司近几年生产运行的生物质锅炉研究发现，生物质锅炉受热面普遍存在高温腐蚀。
对于高温腐蚀，过去一直认为主要为硫酸盐和硫化物腐蚀，但近年来发现，煤中氯对生物质锅炉管高温腐蚀的作用亦不可忽视。
文中着重对高温氯腐蚀的机理进行了探讨，并提出了一些需要更加深入研究的问题。
1基本情况国内外的研究发现，生物质燃料中所含的氯在锅炉管的高温腐蚀中起着很重要的作用。
当燃料中含氯量达到一定值时，它的作用远远超过了硫的作用。
研究结果表明，当燃料中氯含量大于0.3%时，与氯有关的高温腐蚀倾向严重。
世界四大锅炉制造商也以燃料中氯含量0.3%左右作为其考虑高温腐蚀的参考值。
研究还发现，在锅炉管的高温腐蚀中，硫的腐蚀是一次性的，而氯的腐蚀很可能是重复性的。
因此，其危害性更不容忽视。
2锅炉高温氯腐蚀的基本原理一般认为，氯在燃料中有三种存在形式：无机氯化物、有机氯化物和燃料中与盐有关的氯离子。
无机氯化物主要以岩盐(NaCl)、钾盐(KCl)、钙盐(CaCl2)和水氯镁石(MgCl2・6H2O)的形式被煤中大量的内表面所吸附。
试验发现，在燃料燃烧时，燃料中95%的氯转化为HCl 而释放出来（以NaCl为例）：上述反应在炉膛温度和环境条件下是可能发生的。
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锅炉的硫腐蚀
指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对锅炉的腐蚀。
最常见的硫腐蚀是发生在锅炉尾部受热面上的低温硫腐蚀。
低温硫腐蚀常发生在空气预热器的冷端及给水温度低的省煤器中。
在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，严重地腐蚀受热面并造成“堵灰”。
当烟气中只含水蒸气而不含三氧化硫时，烟气露点实际上指的是烟气中水蒸气霹点，即烟气中水蒸气的结露(凝结)温度。
这个温度与烟气中所含水蒸气的分压有关。
水蒸气分压越高，露点温度也越高。
不同燃料燃烧生成烟气的水蒸气露点大致如下表所示。
烟气的水蒸气露点
由上表可以看出，烟气中水蒸气露点温度不超过50℃，比锅炉的排烟温度低得多，因而单纯的水蒸气是很难在受热面上结露的。
烟气中如果有三氧化硫，情况就大不相同了。
燃料中硫燃烧后，生成二氧化硫。
在过量空气系数较大，过量氧气较多而温度又不太高的条件下，少量二氧化硫继续氧化生成三氧化硫：
这个反应是个可逆的放热反应，在温度高、氧量少的情况下很难进行；即使温度不高，供氧充足，生成的三氧化硫也很有限。
国内外实测数据表明，三氧化硫转化率[烟气中SO3体积／(SO3+SO2)体积)对链条炉为1％～2％；对抛煤机炉为0．5％～1．5％；对煤粉炉为0．5％～1％；燃油炉为0．5％～2％。
烟气中的二氧化硫对受热面没有明显的腐蚀作用。
三氧化硫的含量虽然很小，但它能与烟气中的水蒸气结合成硫酸蒸气，会显著地提高烟气的露点温度。
只要有极少量的硫酸蒸气存在，烟气的露点(酸露点)就会提高到100℃以上。
露点温度的提高意味着硫酸蒸气遇到温度较高的壁面就可能结露，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。
为了避免低温硫腐蚀，可采用下列技术措施：
(1)用热空气或蒸汽加热冷空气，提高空气预热器入口的空气温度，从而提高预热器壁面温度使之高于露点温度。
(2)采用低氧燃烧方式，减少SO3的生成量。
(3)采用玻璃、陶瓷等的耐腐蚀材料，来制造冷端空气预热器。
除了低温硫腐蚀外，还有高温硫腐蚀。
高温硫腐蚀指烟气中所含碱金属的复合硫酸盐以液态在过热器等高温受热面上沉积所造成的腐蚀。
它是一种汽侧的腐蚀，和所用燃料有关。
燃油中的钒、钠和硫，煤中的碱性化合物及磷酸盐等挥发后凝结在较冷的金属上，与二氧化硫或三氧化硫作用而成为硫酸盐粘在金属面上造成腐蚀。
一般采用加入氧化镁、白云石、钙、铝、硅等添加物的方法，造成高熔点的化合物，以防止其沉积。
——摘自《安全科学技术百科全书》（中国劳动社会保障出版社，2003
年6月出版）。