锅炉高温腐蚀及防止措施
火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及防护
火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及防护摘要：电力能源在社会生产以及人们日常生活中扮演着重要角色。
近些年，随着社会发展步伐的进一步加快，社会对电力需求量也在快速增长，这大大地增加电力工业的生产负荷。
因此，火电厂锅炉容量也相应增加以满足生产需求。
而锅炉水冷壁高温腐蚀是当前许多火电厂需要面对的一个常见问题，影响了火电厂的安全生产。
所以，对水冷壁高温腐蚀进行研究，并找出有效的防护策略具有重要意义。
关键词：火电厂；锅炉；水冷壁；高温腐蚀1水冷壁高温腐蚀的危害1.1容易发生突发性爆管事故锅炉燃烧过程中，煤炭燃烧时产生的大量灰分会撞击水冷壁管，切削了其管表面，降低了管的厚度与强度，一旦受高温作用，水冷壁存在较高的突发性爆管风险，严重减低火电厂电力生产的安全性。
此外，如果发生爆管事故，必然锅炉要停止运行进行抢修，这样还会增加火电厂的生产成本，对火电厂的生产进度造成不利影响。
1.2使管壁变薄相关研究表明，由于腐蚀与磨损，锅炉水冷壁管厚度减少1mm/年左右，而腐蚀严重的部位，锅炉水冷壁管厚度减少量甚至达到6mm/年左右，这都会影响锅炉的安全运行，为火电厂生产埋下安全隐患。
2水冷壁高温腐蚀的机理和条件在大型燃煤锅炉中，高温腐蚀的类型根据产生原因主要分为硫酸盐型、氯化物型和硫化物型三种。
其中高温受热面以硫酸盐型为主，燃烧器附近高温区域以氯化物型为主；其它部位水冷壁管以硫化物型为主。
通常情况下，水冷壁高温腐蚀是这三种类型腐蚀交叉复合共同作用的结果。
水冷壁高温腐蚀的机理是锅炉运行时管壁外表面首先发生氧化,并形成Fe2O3，过程如下：2Fe+O2=2FeO4FeO+O2=2Fe2O3或4Fe+3O2=2Fe2O3当飞灰和烟气中含有如硫化物、氯化物等腐蚀性成分时，发生以下化学反应： Fe2O3+3[SO3]=Fe2（SO4）3Fe2O3+[CO]=2MO+CO2Fe+[S]=FeSFe+2[Cl]=FeCl2可见腐蚀过程主要与飞灰和烟气中的硫酸盐、硫化物、氯化物和还原性气氛有关。
温度造成锅炉腐蚀的原因及减少腐蚀的措施分析
温度造成锅炉腐蚀的原因及减少腐蚀的措施分析程 鹏（重庆市万州区三峰环保发电有限公司，重庆 404100）摘要：垃圾焚烧炉高温腐蚀主要有水冷壁和过热器高温腐蚀。
在余热锅炉所有受热面中，承受最高温度的高温过热器的管子发生烟气腐蚀的危险性最大，受热面的腐蚀速率与温度的成正比例，当温度为600～700℃时腐蚀速率达到最大；投入汽包加热器后锅炉省煤器出口烟气温度升高，排烟温度升高，锅炉热效率降低，当能有效预防受热面低温腐蚀。
关键词：锅炉；腐蚀；省煤器中图分类号：TK224.9 文献标志码：A文章编号：1672-3872（2017）10-0105-011 高温腐蚀分析高温腐蚀表现为：暴露于烟气中的金属受到高温烟气中飞灰的腐蚀，同时在管壁上粘附堆积含有的金属氧化物，低熔点、高浓度的碱土，重金属的氯化物和硫酸盐等，与管壁发生化学反应，导致腐蚀的发生。
2 低温腐蚀分析烟气露点计算：t=t1+125×/1.05ɑ×Ayzs （1）式中：t为烟气酸露点；t1为按烟气中水蒸汽的分压力计算的水露点（烟气中蒸汽分压力下所对应的饱和温度）；Syzs为应用基燃料的折算硫份；Ayzs为应用基燃料的折算灰份。
垃圾含硫：0～0.6%；垃圾灰分：10～25%；水蒸汽分压力：0.01～0.015，对应的饱和温度50～55℃；50+125×0.181/1.05×1×0.25=136.9S℃烟气温度一般高于露点温度30～60℃，能有效降低低温腐蚀，故烟气温度166.9～196.9℃能有效降低低温腐蚀。
投入汽包加热器，提高省煤器给水温度，减少省煤器中吸热，从而提高锅炉排烟温度，使排烟温度高于低温腐蚀温度。
以下为某个工况下两个不同方面分析。
1）不投汽包加热器：省煤器进口烟气温度：320℃，焓I1：443kJ/kg；出口烟气温度：192℃，焓I2：260kJ/kg；省煤器进口水温度：120℃，焓hsm：503kJ/kg；省煤器进口水温度：210℃，焓hgs：807kJ/kg；理论空气焓：45.5kJ/kg；漏风系数：0.02；给水量：25T；风量：45000（m3/h）。
锅炉高温腐蚀及其预防措施
锅炉高温腐蚀及其预防措施目录1. 前言 (1)2. 高温腐蚀的主要原因 (2)2.1. 燃烧不良和火焰冲刷 (2)2.2. 燃料和积灰沉积物中的腐蚀成分 (2)2.3. 还原性气氛 (3)3. 腐蚀类型 (3)3.1. 调整燃烧并控制煤粉细度 (3)3.2. 控制燃料中的硫和氯含量 (4)3.3. 合理的配风及强化炉内的湍流混合 (4)3.4. 避免出现受热面超温 (4)3.5. 改善受热面状况 (4)36 采用低氧燃烧技术组 (5)4. 低氧燃烧的影响 (5)4.1. 什么是低氧燃烧？低氧燃烧有何优点？ (5)4.2. 锅炉低氧燃烧的优点和缺点 (6)4.2.1. 利： (6)4.2.2. 弊： (6)4.3. 低氧量控制对N0χ排放的影响 (6)4.4. 低氧量控制对锅炉运行经济性的影响 (7)4.5. 低氧量控制对锅炉燃烧稳定性的影响 (7)4.6. 低氧量控制对锅炉高温腐蚀和结渣的影响 (7)5. 结束语 (8)1.前言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。
2.高温腐蚀的主要原因2.1.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。
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。
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。
锅炉高温腐蚀及防止措施示范文本
锅炉高温腐蚀及防止措施示范文本In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中心XX年XX月锅炉高温腐蚀及防止措施示范文本使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。
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。
锅炉水冷壁高温腐蚀和防止措施
锅炉水冷壁高温腐蚀和防止措施锅炉水冷壁高温腐蚀和防止措施随着工业的快速发展和能源需求的增加，锅炉作为最常用的热能装置之一，在现代生产和生活中扮演着至关重要的角色。
而锅炉内部的高温水冷壁作为一种保护设备，其完好性对于锅炉的正常运行至关重要。
然而，锅炉水冷壁在长时间高温和高压环境下容易遭受腐蚀，严重影响其性能和寿命。
为了避免这种情况的发生，锅炉水冷壁需要采取一系列的防腐措施。
一、锅炉水冷壁高温腐蚀类型1. 灰渣侵蚀：锅炉燃烧产生的灰渣中含有大量腐蚀性成分，灰渣与水冷壁表面发生物理化学反应，导致水冷壁金属表面被侵蚀，进而影响其结构和性能。
2. 燃烧产物腐蚀：燃烧产物中含有大量酸性气体，例如SOx、NOx等，这些气体与水冷壁金属表面发生反应，形成酸性物质，从而引发腐蚀。
3. 燃烧沉淀腐蚀：在锅炉燃烧过程中，会产生大量沉淀物质，这些沉淀物质中含有一定的腐蚀性成分，沉淀在水冷壁上可能引发腐蚀。
二、锅炉水冷壁高温腐蚀防止措施针对锅炉水冷壁高温腐蚀问题，我们可以采取一系列的防止措施来保护水冷壁，提高其使用寿命和性能。
1. 材料选择：选择耐高温和耐腐蚀的金属材料作为水冷壁的制作材料。
常用的金属材料有SA-213T12、SA-213T22、SA-335P22等。
这些材料具有良好的抗腐蚀性和耐高温性能，能够有效抵抗锅炉高温环境下的腐蚀。
2. 表面涂层：在水冷壁表面涂覆一层耐高温和耐腐蚀的涂层，如高温耐蚀涂料。
这种涂层可以有效隔离水冷壁与高温环境之间的接触，减少腐蚀的发生。
3. 清洗保护：定期对水冷壁进行清洗，将附着在水冷壁表面的灰渣和沉淀物清除干净，以减少腐蚀的可能性。
4. 碱浸保护：通过在水冷壁上进行碱浸处理，可以形成一层保护膜，阻止腐蚀性成分进一步侵蚀水冷壁。
5. 水质控制：控制锅炉的供水水质，尽量减少其中的腐蚀性成分，以减少对水冷壁的腐蚀。
6. 锅炉操作规范：合理的运行和操作锅炉，维持合适的温度和压力，以减少对水冷壁的腐蚀风险。
生物质锅炉受热面高温腐蚀分析及预防
生物质锅炉受热面高温腐蚀分析及预防生物质锅炉受热面腐蚀造成承压部件泄漏是制约生物质机组安全稳定长周期运行的主要原因之一，从而直接影响了生物质发电企业的经济效益。
通过长期分析生物质锅炉运行情况，结合生物质入炉燃料品质不稳定，生物质锅炉燃烧不稳定的特点，除一般锅炉均有发生的汽、水、烟侧腐蚀外，发现造成生物质锅炉受热面腐蚀减薄的主要原因就是高温腐蚀。
所以，如何避免受热面壁温超限就是控制生物质锅炉受热面腐蚀减薄的主要方法。
0引言锅炉受热面腐蚀减薄损坏，一般会造成受热面爆管[1]。
故障一旦发生常导致锅炉故障停炉，涉及范围较大，检查、更换不到位则会重复泄漏停炉，而且检修工作量较大。
国内一些生物质锅炉曾因受热面腐蚀造成一年内停炉十几次，对设备安全运行、电厂经济效益造成巨大影响。
1生物质锅炉受热面腐蚀特点及分析生物质锅炉受热面腐蚀多为高温腐蚀[2]。
高温腐蚀的形成主要包括缺氧、高温、还原性气氛的形成，燃料的腐蚀性元素（氯、钾、硅、铁、铬和硫）含量高等因素，锅炉受热面长期在高温下运行，出现还原氧化交替剥离受热面管排壁面现象，导致管壁达到承压极限值发生爆管[3－4]。
生物质燃料的成分复杂，通过对燃料化验分析得出，燃料可燃成分中硫分较低，氯含量较高，还含有钾、氟等。
灰成分中钾、钠含量高，锰含量高，铝成分较低。
通过分析生物质燃料成分，试验及研究，目前公认的高温腐蚀主要分为气相、固相和液相3种形式。
气相腐蚀即氧化性气氛腐蚀、还原性气氛腐蚀、气态碱金属氯化物腐蚀，主要特点为由于生物质中氯元素的含量较高，气相中含有的氯气及含氯化物与受热面金属反应，加速金属合金的氧化所引起的腐蚀，如图1、2、3所示。
固相腐蚀即沉积物碱金属硫酸盐化腐蚀、沉积物中氯化物对金属表面的腐蚀、碱金属氯化物对金属碳化物的腐蚀，主要特点为烟气中的有害元素在受热面表面凝结、沉积，加速金属合金的氧化所引起的腐蚀，如图4、5、6所示。
液相腐蚀即液相氯化物的腐蚀、液相硫酸盐化腐蚀，主要特点为积灰中的有害元素在受热面表面形成局部液相，增加了受热面腐蚀速率，如图7、8所示。
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。
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。
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【摘要】蒸汽锅炉腐蚀是影响锅炉运行安全和经济性的重要问题。
本文从水质腐蚀、燃烧气体腐蚀和机械磨损腐蚀三个方面分析了蒸汽锅炉腐蚀的原因，以及防范措施和监测维护措施。
水质问题包括氧腐蚀和碱性腐蚀，燃烧气体问题包括酸性气体的侵蚀，机械磨损则来自流体的运动状态。
防范措施包括提高水质、控制燃烧气体成分和减少机械磨损。
监测和维护措施则包括定期清洗和维护锅炉。
加强蒸汽锅炉腐蚀防范是保证锅炉安全稳定运行的关键。
通过本文的分析，让我们更加深入了解了蒸汽锅炉腐蚀问题的重要性，以及实施防范措施的必要性。
【关键词】蒸汽锅炉、腐蚀、水质、燃烧气体、机械磨损、防范措施、监测、维护、加强、必要性1. 引言1.1 蒸汽锅炉腐蚀问题的重要性蒸汽锅炉腐蚀是影响锅炉正常运行和寿命的重要问题，其严重程度直接影响到生产安全和设备维护成本。
蒸汽锅炉腐蚀不仅会导致设备损坏和停机，还可能造成环境污染和人身伤害，甚至引发火灾等事故。
对蒸汽锅炉腐蚀问题的重视和及时有效的防范措施对于保障生产安全和延长设备使用寿命至关重要。
只有深入了解蒸汽锅炉腐蚀的原因和特点，采取科学有效的防范措施，才能最大程度地减少腐蚀对设备的影响，提高设备运行效率，减少维护成本，确保生产持续稳定运行。
在当前工业生产中，加强蒸汽锅炉腐蚀防范已经成为一个迫切需要解决的重要问题。
2. 正文2.1 水质腐蚀的原因水质腐蚀是蒸汽锅炉中普遍存在的一种腐蚀形式，其主要原因包括以下几点：1. 氧腐蚀：水中的氧气是导致蒸汽锅炉腐蚀的主要因素之一。
在高温高压的工作环境下，水中的氧气会与金属表面发生氧化反应，形成金属氧化物，导致金属腐蚀。
2. 碱性腐蚀：碱性水质中的铁、铜等金属离子会与金属管壁发生化学反应，引起金属腐蚀。
碱性水质会破坏金属表面的保护膜，加速金属腐蚀的过程。
水质腐蚀是蒸汽锅炉中常见的腐蚀形式，为了有效防止水质腐蚀对蒸汽锅炉的损害，需要采取一系列的防护措施和监测手段，确保蒸汽锅炉的安全稳定运行。
锅炉高温腐蚀浅谈
锅炉高温腐蚀浅谈燃煤电站锅炉的水冷壁、过热器、再热器等高温受热面，常常因高温氧化、腐蚀而早期失效。
随着大容量、高参数锅炉的应用，这种高温腐蚀现象更加明显，并且严重影响了电厂的安全运行，是造成机组非正常停机的一个重要因素。
1 高温腐蚀产生的一般机理水冷壁烟气侧高温腐蚀的过程比较复杂，目前一般认为高温腐蚀的发生与下列因素有关：燃煤含硫量高；含有可燃物的煤粉火焰直接冲刷壁面；水冷壁经常处于还原性气氛中等。
煤的含硫量高时，水冷壁外部沉积物的化学构成易于促成高温腐蚀的发生。
如果水冷壁管壁外部经常遭受含有大量未燃尽煤粉火焰的冲刷，使硫化亚铁（FeS2）随煤粉颗粒或灰份粘附在管壁上，经炉内催化形成的原子S和SO3会使水冷壁产生高温腐蚀；在缺氧的情况下如果水冷壁面附近的还原性气体H2S和CO的含量较高时，也会使水冷壁产生高温腐蚀。
据研究表明，在还原性气氛下，烟气中H2S的浓度大于0.01%时，会对钢材产生强烈的腐蚀作用，特别是在300℃～500℃范围内，其腐蚀性最强。
2 防止发生高温腐蚀的措施针对燃用煤质中含硫量较高的特点，采取了具有针对性的措施，以防止锅炉发生高温腐蚀、避免在炉膛高温区域出现火焰贴壁和还原性气氛：1）防止水冷壁发生高温腐蚀措施a．合理选取热力参数和炉膛结构参数，炉膛出口温度适当。
选取合理的边排燃烧器到侧水冷壁距离，下排燃烧器到冷灰斗拐点距离，可避免火焰直接冲刷水冷壁，防止炉膛水冷壁结渣和产生高温腐蚀。
选取合适的上排燃烧器至屏底距离，控制屏底烟温在较低水平，避免管屏高温腐蚀。
b．合理选择优化内螺纹管的参数，能增强工质侧的传热，降低水冷壁管表面温度水平，防止高温腐蚀发生。
c．燃烬风采用优化的双气流结构和布置形式，燃烬风风口包含两股气流：中央部位的气流是非旋转的气流，它直接穿透进入炉膛中心，补充燃烬所需空气；边部风口采用旋转气流，在水冷壁面形成氧化性气氛，有效防止煤粉粒子冲刷水冷壁。
同时，燃烬风口的布置最优化的布置形式，使燃烬风沿炉宽方向覆盖了整个一次风，防止出现煤粉颗粒逃逸现象，可有效防止燃烧器区域靠近两侧墙处产生高温腐蚀。
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。
超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及改造措施
超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及改造措施超临界锅炉是目前发电厂广泛使用的一种高效、清洁的发电设备。
水冷壁作为超临界锅炉的重要部件之一，主要作用是承受高温、高压下的热沉积和着火烟气的冲击，同时保护锅炉的正常运行。
然而，在长期的运行过程中，水冷壁会遭受高温腐蚀的侵蚀，从而影响锅炉的性能和寿命。
因此，本文就超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因的分析及改造措施进行探讨。
一、高温腐蚀的原因分析超临界锅炉水冷壁高温腐蚀主要是由于烟气中的硫、氯、氧等物质与壁面材料发生的化学反应引起的。
这些腐蚀物质会在高温下吸附到壁面上并形成化合物，导致壁面材料的脆化和剥落。
除此之外，水冷壁的设计和制造本身也会对高温腐蚀的发生和发展起到一定的影响。
具体来说，高温腐蚀的原因主要包括以下几个方面：1. 烟气中的硫化物和氯化物对水冷壁的腐蚀在超临界锅炉中，烟气中的氧化物也是导致水冷壁腐蚀的因素之一。
烟气中的氧化物可以直接与水冷壁的金属材料反应，同时也可以与硫化物和氯化物共同作用形成化合物，导致水冷壁腐蚀。
3. 水冷壁的设计和制造超临界锅炉水冷壁的设计和制造也会对高温腐蚀的发生和发展起到一定的影响。
如壁面材料的选择、壁面的结构设计、壁面的通水方式等，都会影响水冷壁的抗腐蚀能力。
二、改造措施针对超临界锅炉水冷壁高温腐蚀的问题，可以采取若干改造措施以提高水冷壁的抗腐蚀能力和使用寿命：1. 选用高抗腐蚀材料可选用高抗腐蚀材料如不锈钢、铬合金、镍合金等代替常规材料，以提高水冷壁的抗腐蚀能力。
2. 改善壁面结构设计可针对现有壁面结构进行优化设计，如改变水冷壁的结构尺寸、加强壁面的支撑等，以提高水冷壁的抗腐蚀性和耐久性。
3. 优化壁面通水方式通过优化壁面通水方式，如采用喷淋冷却方式、改变水冷壁的通水方向等，以提高水冷壁的自洁能力，减小腐蚀产物的积累。
4. 加强腐蚀监测和维护加强腐蚀监测和维护，如定期对水冷壁进行检测，提前发现问题并及时采取修补措施，以延长水冷壁的使用寿命。
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【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。
锅炉水冷壁高温腐蚀原因及预防措施
锅炉水冷壁高温腐蚀原因及预防措施Credit is the best character, there is no one, so people should look at their character first.水冷壁高温腐蚀的原因分析及预防措施我厂#2炉在本次B级检修中发现水冷壁存在高温腐蚀现象;高温腐蚀区域大约在D层燃烧器与层燃烧器之间;在这一区域水冷壁高温腐蚀后;壁厚明显减薄;最薄处仅有5mm; 因而强度降低;极易造成水冷壁爆管和泄漏;危及锅炉安全运行..针对水冷壁高温腐蚀问题;生产部、调度部、运行分场进行了多次分析和探讨;认为我厂水冷壁高温腐蚀的原因大致有以下几个原因：1、我厂燃煤为山西贫煤;该煤种含硫及硫化物较多;高含硫量使煤在燃烧中产生较多的腐蚀性物质;直接导致水冷壁的高温腐蚀..同时;由于近年来煤炭市场供求关系的转换;煤质难以得到保证;由于煤质较杂多变;运行中往往引起煤粉变相;着火点推迟;燃烧速度低等一系列问题..2、我厂锅炉为亚临界锅炉;饱和水温约为360 ℃;水泠壁温度可达400℃;在该条件下管壁被氧化;使受热面外表形成一层Fe2O3和极细的灰粒污染层;在高温火焰的作用下;灰分中的碱土金属氧化物Na2O、K2O升华;靠扩散作用到达管壁并冷凝在壁面上;与周围烟气中的S O3化合生成硫酸盐..管壁上的硫酸盐与飞灰中的Fe2O3及烟气中的S O3作用;生成复合硫酸盐;复合硫酸盐在550℃-710 ℃范围内呈液态;液态的复合硫酸盐对管壁有极强的腐蚀作用..3、我厂入炉煤粉长期偏向;造成煤粉直接冲刷水冷壁;在水冷壁附近区域造成还原性气氧;导致高温腐蚀..4、我厂为四角切圆燃烧锅炉..当一、二次风射流喷出燃烧器后由于受到上游邻角气流的挤压作用及左右两侧不同补气条件的影响;使气流向背火侧水冷壁偏转;此时刚性较弱的一次风射流将比二次风偏转更大的角度;从而使一、二次风分离..一、二次风的刚性相差越大;这种分离现象越明显..由于部分一次风射流偏离了二次风;煤粉在缺氧状态下燃烧;在射流下游水冷壁附近形成局部还原性气氛;从而引发高温腐蚀..我厂对水冷壁高温腐蚀问题十分重视;多次请教电研院专家并邀请来我厂进行考察分析指导;并于华北电力大学合作;针对水冷壁高温腐蚀问题进行了专题研究..专家认为用烟气中的O2含量来监测高温腐蚀存在一定的局限性..在低氧状态下;CO含量的高低反应了烟气还原性气氛的强弱;同时CO与H2S之间也存在直接关系..当近壁烟气中CO含量较低时如小于3%;可以认为烟气处于弱还原性或接近中性气氛状态;此时H2S的含量也相应较低;虽然氧量不足;但水冷壁发生高温腐蚀的可能性非常小；只有当近壁烟气中CO含量较高时;烟气处于强还原性气氛;同时存在大量的H2S等气体;才易造成水冷壁高温腐蚀..通过上述水冷壁形成高温腐蚀的原因分析;结合专家提出的建议;我们制定了以下预防水冷壁高温腐蚀的措施..1、控制煤粉细度R90控制在10～13％之间;防止煤粉过粗;以保证燃料在炉膛内及时燃尽;避免火焰直接冲刷水冷壁..2、一次风的控制方式：无论负荷高低;一次风速应控制在23～25米/秒;混合温度控制在210～230℃度之间;高负荷运行时;由于给粉量大;一次风压可适当提高到4.0～4.5kpa;以满足带负荷的需求；当负荷低于220MW时;应控制一次风压在3.5 ～4.0kpa;并尽量采用集中燃烧方式;以有利于低负荷稳燃；3、二次风速控制方式：正常运行二次风速应控制在35～45m/s;对应的二次风压在0.6～1.1kpa;根据负荷变化情况适当控制..但要特别注意低负荷运行时;二次风压最低不得低于0.8kpa;因为低于0.8kpa二次风速过低会造成火焰铁墙;产生高温腐蚀；4、过热器后氧量正常运行应控制在4～6％;高负荷运行时;在允许情况下尽量控制在4～5％;低负荷运行应适当控制到5～7％；5、当负荷低于190MW时;尽量少投火嘴;防止一次风粉浓度过低;风速过高;影响燃烧的稳定性..应采用集中燃烧方式;投用火嘴12～14只;关闭A、B层周界风;控制A、B层给粉机转速在450～550 rpm;一次风总风压为3500～3800Pa；二次风总风压为800～1000 Pa；7、过热器后氧量为5～7%；8、炉膛负压－100±50 Pa；9、二次风配风方式;AA为100%;根据情况;可关闭AB层二次风门;其它运行层二次风门开度为80～100%;停用层的火嘴应关闭相应的二次风门；10、合理控制给粉机转速;保持下粉的均匀性;发现给粉机自流;应及时减少给粉机转速;同时将自动切为手动;防止锅炉热量发生大幅度变化..11、如一次风管混合温度低于190℃时;需要将给粉机转速降到最低或停止给粉机进行吹管;应投油助燃..12、制粉系统运行：调整制粉系统在最佳出力下运行;维持磨煤机出口温度在90－100℃;低负荷时应尽量避免启停制粉系统..13、低负荷运行时;应特别加强炉膛负压的控制;在进行风量调整时;调节幅度不宜过大..14、正常运行;粉仓粉位必须保持在3.5米以上;以防给粉机自流..15、低负荷运行时;若发现煤质发生变化;影响燃烧的稳定性;应及时投油助燃;并汇报值长;申请提高负荷..。
锅炉高温腐蚀及防止措施标准版本
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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+3[S]。
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。
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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+3[S]。
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。
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Fe2O3更容易发生反应,生成低熔点的复合硫酸盐:3Na2SO4+Fe2O3+3SO3→2Na3Fe(SO4)3,3K2SO4+Fe2O3+
3SO3→2K3Fe(SO4)3,当温度在550℃~700℃时,复合硫酸盐处于融化状态,将管壁表面的Fe2O3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。
另外,燃料中含有氯化物也是使炉管损耗的一个重要原因。
它们与烟气中的水、硫化氢等反应生成硫酸盐和Hcl气体,由于Hcl的存在可以使金属表面的保护膜遭到破坏,从而加大对管壁的腐蚀。
燃料中含氯量增加,对金属的腐蚀速率也随之增加。
当灰中含氯低于0.2%时,不致产生明显的腐蚀;当含氯量达到0.6%时,将造成高的腐蚀率。
2腐蚀产物的矿物组成
腐蚀产物内层的物相组成主要为铁的硫化物和氧化物,中间层和外层为铁硫化物,铁氧化和铝硅酸盐;对各层的组成进行半定量分析发现:由内而外铁硫化物的含量降低,其含量分别为74 %、64 %、54 %;铝硅酸盐含量增加,其含量分别为中间层22 %、外层28 %;铁氧化物内层含量较高为26 %,由于受到铝硅酸盐的影响,中间层和外层的含量有所降低,含量分别为14 %、18 %,最外层受炉膛中氧气的氧化其铁氧化物的含量要比中间层高。
铁的硫化物和氧化物为腐蚀的产物,而硅铝质组分来自于粘附的燃煤飞灰颗粒,其腐蚀类型是硫化物型腐蚀。
腐蚀产物显微特征和微区分析
1金相显微和孔结构特征
腐蚀产物具有明显的分层结构，内层结构致密，外层3疏松多孔，具有大量的孔隙。
内层矿物组成比较单一，分布比较均匀，为高温乘积的结晶矿物，光性较强。
外层矿物组成复杂，分布不均，高温乘积的结晶矿物中分布大量来自煤中的高温分解形成的球形非晶质矿物。
利孔隙的大量存在为腐蚀介质的扩散提供了通道，使得其可以渗透到渣层内部与管壁发生腐蚀管壁。
推测腐蚀过程为:首先腐蚀介质H2S或原子硫与管壁金属氧化膜发生反应,使得管壁失去保护层,然后进一步与管壁基体金属反应腐蚀管壁,生成铁的硫化物。
在腐蚀产物的最内层主要为铁硫化物,所以其它元素的含量很少,伴随反应进行的同时,飞灰颗粒不断粘附到腐蚀产物的外层,在高温条件下熔融,使腐蚀产物内外温差升高加速了腐蚀进程。
1.3 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,CO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,未燃尽的煤粉在炉管附近分离,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SO2的形成发生困难,H2S便与受热面金属发生直接反应,因H2S 是还原性介质,比氧化性介质更具有腐蚀性,H2S的浓度越高,受热面温度越高,腐蚀速度越快,同时还原性气氛导致了灰熔点温度的下降和灰沉积物过程加快,从而导致受热面管子的腐蚀。
[S]腐蚀煤粉在燃烧过程中也会产生一定量的原子硫,其在350～400℃时很容易与碳钢直接反应生成硫化亚铁(Fe + [S] →FeS)形成高温硫腐蚀,并且从450℃开始,其对炉管的破坏作用相当严重。
生成的[S]可以直接穿透管壁金属表面保护膜,并沿金属晶界渗透,进一步腐蚀锅炉水冷壁并同时使氧化膜疏松,剥裂甚至脱落金属硫化腐蚀产物层相对基体金属的体积比很大。
2 防止高温腐蚀的措施
2.1 调整燃烧并控制煤粉细度
调整燃烧器,避免火焰对侧墙的直接冲撞,加强一次风煤粉气流的调整,尽可能使各燃烧器煤粉流量相等,保证燃烧器出口气流的煤粉浓度均匀分布;在磨煤机出口加装动静分离器,控制煤粉细度,减少腐蚀发生的概率,以降低腐蚀和磨损。
2.2 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蚀速率。
国外研究显示,水冷壁管常在燃料品种变化时发生向火侧严重腐蚀。
燃料是控制腐蚀速率的第一道关口,应燃用含硫量低于0.8%的煤种,以降低腐蚀速率。
2.3 改善燃烧区的还原气氛
合理配风并强化炉内气流的混合过程,同时降低空预器等设备的漏风;可以采用增加侧边风、贴壁风等技术,在水冷壁附近形成氧化气氛,以改善燃烧区的氧量,避免出现局部还原性气氛,缓解高温腐蚀的发生。
2.4 避免出现受热面超温
因为长期低负荷运行会造成过热器管内工质流量过小,流速过低,严重影响了管子内外热交换,造成管壁温度过高,而炉膛温度不可能同时降低,造成管子短时间超温。
所以应尽量避免长期低负荷运行,同时控制炉内局部特别是燃烧器区域附近的火焰中心处的最高温度及热流密度,以避免出现受热面壁温局部过高,减轻高温腐蚀。
2.5 改善受热面状况
对水冷壁、过热器等受热面管进行热喷涂,喷涂耐腐蚀材料,也可对水冷壁管进行表面补焊或改用抗腐蚀性能好的铁素体合金钢管或复合钢管,以改善炉管金属表面状况,提高金属材
料的耐腐蚀性能。
2.6 采用低氧燃烧技术
采用低氧燃烧,供给锅炉燃烧室的空气量减少,燃料中的硫在炉膛中与氧接触时生成的二氧化硫转化为三氧化硫的转化率降低,而二氧化硫呈气体状态,它随着烟气经过脱硫排入大气,由于三氧化硫的浓度低,发生高温腐蚀的机会就会减少。
同时,由于空气量减少,燃烧后烟气体积减小,排烟温度下降,锅炉效率提高。
3 结束语
锅炉受热面发生的高温腐蚀是一个极其复杂的物理化学过程,常见于大型锅炉中,为了更好地做好锅炉受热面高温腐蚀的防止工作,我们应综合平衡影响锅炉受热面高温腐蚀的各种因素,深入研究其产生的原因,在实践中不断探索、总结和积累经验,制定完善的预防措施,保证锅炉机组的安全经济运行。