锅炉设备低温腐蚀原因及对策措施
锅炉设备低温腐蚀原因及防护措施
锅炉设备低温腐蚀原因及防护措施摘要:随着我国改革开放以及社会主义市场经济体制的深化发展,我国经济水平不断提升,所以在强大的经济力量的支撑下,我国科学技术也在逐步提高,锅炉设备也在不断的更新,但是尽管如此,仍然低温腐蚀这个问题始终得不到有效解决,低温腐蚀锅炉设备的情况仍然经常出现。
所以接下来本文将对锅炉设备低温腐蚀的具体原因进行详细的分析,同时提出一些具有针对性的意见建议,希望这些防护措施能够有效应对低温腐蚀问题。
关键词:锅炉设备;低温腐蚀;原因因素;防护措施引言:所谓的低温腐蚀主要是指发生在锅炉尾部受热面(省煤器、空预器)的硫酸腐蚀,因为尾部受热面区段的烟气和管壁温度较低,所以称为低温腐蚀,同时也称之为硫酸腐蚀。
低温腐蚀具有非常的危害,不仅仅会造成锅炉效率的降低,同时腐蚀严重,会带来更大的经济损失,因此需要对其原因进行探究,并且做好必备的防护措施。
一、锅炉设备低温腐蚀的基本原理说明燃料中的硫燃烧和空气中的二氧化碳产生化学反应生成二氧化硫,二氧化硫在催化剂的作用下进一步氧化生成三氧化硫,三氧化硫与烟气中的水蒸汽生成硫酸蒸汽。
硫酸蒸汽的存在使烟气的露点显著升高。
由于空预器中空气的温度较低,预热器区段的烟气温度不高,壁温常低于烟气露点,这样硫酸蒸汽就会凝结在空预器受热面上,所以这就造成了锅炉设备的低温腐蚀。
下面是低温腐蚀的原理图二、影响锅炉设备低温腐蚀的因素(1)烟气露点烟气露点会导致硫酸蒸汽的凝结,所以烟气露点程度的高低对锅炉设备低温腐蚀会造成重要影响。
而硫酸蒸汽的凝结温度我们通常将其叫酸露点,通常情况下,酸露点的温度高低和锅炉设备低温腐蚀的范围是成正比的,也就是说酸露点温度越高,那么锅炉设备低温腐蚀范围也就越大,情况也就越严重。
(2)燃料中生成的三氧化硫含量燃料中生成的三氧化硫含量是造成锅炉设备低温腐蚀的重要原因。
其主要是因为燃料中生成的三氧化硫含量不仅仅会造成烟气露点的温度升高,使得锅炉设备低温腐蚀变得更加容易,提供了一个基本的低温腐蚀环境,同时还会造成硫酸蒸汽的凝结含量增多,造成低温腐蚀的情况更加严重。
电厂锅炉防止低温腐蚀的方法
( Mg C O ) ,使 其与燃 料 中的二 氧 化硫化 合 ,生 成硫 酸 钙或硫 酸镁 ,与炉渣 一起 排除 。 石灰 石加 人炉 内后 , 经加 热 生成氧 化钙 , 同
时逸出二氧化碳气体 ,这样氧化钙表面形成很
多孔 隙 ,有利 于 与二氧 化硫 起反 应 而生成硫 酸
钙, 这 正是沸 腾炉 在燃 烧过程 中可 脱 硫 的原理 。
区 受热 面 壁温 用 a 、b 、c 、 d 、e 标出, 未 用数
维普资讯
1 9 9 8 年第 5 期
煤 炭加 工 与 辖 台 利 用
d —e区域 ,金属壁 温进 一步 降低 ,硫 酸积聚 量 增大 ,浓 度增 高 ,腐蚀速 度 降低 ,故把这 一 区
将 空 气预热 器 出 口处的 高温 热 空气返 回一 部分 到送 风机 人 口,与 原冷空 气 混 合 。或 专 门
用一风机抽吸部分高温空气与送风机 出口处的 冷空气混合,以提高进风温度。
3 .利用 冷 渣器加 热冷 空气
值 ,一般 为 1 . 1 5 ,烟气 中含氧 量控制 在 4
烧 中不起 化学 变化 , 它可 与 灰渣一 起排 出炉 外 。
无机 硫 大都 为硫化 铁 ( F e S O, 又称 黄铁矿硫 , 它 和 有机 硫在 燃烧 中都会 生成 二氧 化 硫 。为 了减
少二 氧 化硫 的生成 量 ,可在 燃料 未人 炉以 前进
行脱硫 ,即炉前脱硫。
炉 前脱 硫可用 化学 和物理 方 法 。化 学 法主
程中. 加入 一定 量的石 灰石 ( C  ̄ C O ) 或 白云石
受热面壁温
一
大
田 5 低’ I 段受热面璧沮 与囊蚀速度的关系
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。
燃气锅炉低温腐蚀与防治
燃气锅炉低温腐蚀与防治【摘要】本文对锅炉尾部受热面的低温腐蚀机理及影响低温腐蚀的因素进行了较为详细的分析,并针对性的提出了几种防腐措施,其中重点介绍了耐蚀性能优异的搪瓷材料的应用,以及本厂1#燃气锅炉空预器针对低温腐蚀进行的改造,通过改造使锅炉实现了长周期稳定运行。
【关键词】燃气锅炉;搪瓷;低温腐蚀0.前言兰州石化公司动力厂有3台75t/h中压蒸汽锅炉,锅炉为单锅筒自然循环锅炉,其中1#、3#锅炉为燃气锅炉,燃料为炼厂生产的副产品干气,干气不足时掺烧天然气,2#锅炉为一台油气混烧锅炉,正常情况下燃烧干气和天然气的混合气,天然气不足时,燃用抽出油。
由于燃料前期脱硫不足,燃料中含有的硫分很多,对我厂燃气锅炉造成的低温腐蚀非常严重。
每年在锅炉检修期间都会更换空气预热器的换热管束,不仅增加了每年的维修成本,而且经常因为排烟温度过低、换热管束漏风导致风机负荷增加。
多次的非计划停工导致厂区中压蒸汽供应经常出现波动,在一定程度上影响炼油装置的长期稳定运行,所以,防止燃气锅炉的低温腐蚀就成为了我厂确保锅炉长周期平稳运行的一个基本条件。
1.锅炉低温腐蚀的影响因素1.1烟气中氧含量的大小烟气中的含氧量是使SO2生成SO3的基本条件,含氧量越多,SO3的生成量也就越多。
因此降低烟气中的含氧量就可以有效地减少锅炉低温腐蚀。
而且烟气中的含氧量越少,烟气酸露点也就越低。
1.2燃料中的硫含量大小燃料中的硫可以说是导致锅炉低温腐蚀的根本因素,燃气锅炉的燃料中,天然气、瓦斯、干气中都含有很多的H2S,而且燃料中硫含量越高,造成低温腐蚀的程度也就越严重。
有实验研究得出,当硫含量在1%-5%时,含硫量每增加1%,露点约升高4℃。
烟气中的酸露点升高,从而导致低温腐蚀的程度加剧。
1.3锅炉负荷的影响不管燃烧何种材料,锅炉负荷的高低直接影响到烟气中SO3的浓度,锅炉负荷越高,SO3的浓度和烟气露点也就会越高,这是因为锅炉负荷的升高使炉膛温度也会升高,这样有利于SO3生成,低温腐蚀的程度也就越严重。
对于燃气热水锅炉低温腐蚀防治措施的探讨
对于燃气热水锅炉低温腐蚀防治措施的探讨摘要:燃气热水锅炉是目前我国应用最为广泛的一种锅炉,主要是因为它的操作方便,产热性能好。
但是这种锅炉还有很多的问题需要解决,目前最大德问题就是锅炉在使用的过程中产生腐蚀。
因此,本文详细的探讨了燃气热水锅炉产生腐蚀的原因及其防治措施。
这样做的目的是更好的发挥锅炉的产热作用,同时也可以在最大的限度上来保证燃气热水锅炉的使用寿命。
做到燃气热水锅炉的锅炉节能、高效运行。
关键词:燃气热水锅炉;低温腐蚀;防治措施;探讨前言:燃气热水锅炉是目前人们最常应用的一种产热设备。
它的优点主要集中在低耗高能。
但是目前燃气热水锅炉低温腐蚀这个问题还在影响着锅炉的使用寿命,而且在用户的使用过程中常常会出现锅炉产热效率低下,同时也伴随着一定的风险。
因此本文对于燃气热水锅炉低温腐蚀产生的原因和防治措施做了详细的探讨,从多个方面阐述了防治燃气热水锅炉低温腐蚀的措施。
现在下文对这两个方面给予了说明。
1.对于腐蚀产生原因的探讨燃气热水锅炉腐蚀主要有低温腐蚀和化学腐蚀两种。
燃气热水锅炉的低温腐蚀是由于酸性物质引起的一种腐蚀。
其反应过程是天然气在燃烧过程中生成的二氧化碳,遇到冷凝水后水解成碳酸,造成了锅炉的低温腐蚀。
由于碳酸显弱酸性,且易挥发,所以燃气热水锅炉的低温腐蚀经常被人们所忽略,而没有引起足够的重视。
燃气热水锅炉的化学腐蚀指的是锅炉内金属表面与氧和水发生化学反应所产生的腐蚀,这种腐蚀是活性铁在氧的作用下与炉内的冷凝水反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁继续与氧气和水发生反应生成氢氧化铁的过程。
氢氧化亚铁是一种显示两性的化合物,在碱性溶液中为显酸性的亚铁酸,在酸性物质中为显碱性的氢氧化亚铁。
由于冷凝水显弱酸性,所以氢氧化亚铁可以与冷凝水中的碳酸进一步反应生成碳酸亚铁;碳酸亚铁与碳酸中和反应生成重碳酸亚铁;最终碳酸亚铁和重碳酸亚铁与冷凝水中的溶解氧发生氧化—还原反应生成氢氧化铁并释放出二氧化碳。
2.对于防止燃气热水锅炉产生腐蚀措施的探讨2.1 对于控制过量空气系数的探讨过量空气系数的大小决定了烟气中氧气含量高低,过量空气越大,烟气中的游离氧分子越多,促进金属表面发生氧化反应的几率越大。
热水锅炉烟气侧低温腐蚀的原因与对策
热水锅炉烟气侧低温腐蚀的原因与对策
热水锅炉烟气侧低温腐蚀是一种常见的热水锅炉结焦的重要原因,它不仅会影响热水锅炉的使用寿命,更会影响其燃烧效率,因而必须要采取有效的措施,以防止此类情况的发生。
首先,要想防止低温腐蚀,对热水锅炉烟气侧的温度必须要严格控制,热水锅炉温度控制应该在700℃以上。
其次,在烟道操作中,应该采取阶梯式尾气低温供氧,这是防止热水锅炉烟气侧低温腐蚀的有效措施。
同时,针对惰性腐蚀,一般都要采取改善尾气低温复燃技术,安装低温复燃炉,以减少对设备的损害。
此外,还要定期检查烟气侧的腐蚀情况,及时发现并采取应对措施,防止其进一步加重。
综上所述,热水锅炉烟气侧低温腐蚀是一个经常出现的问题,要想有效避免热水锅炉结焦的发生,必须严格控制锅炉温度,采取尾气低温供氧、改善复燃技术以及定期检查烟气侧的腐蚀情况等措施,以此来预防热水锅炉烟气侧低温腐蚀。
燃气锅炉尾部受热面低温腐蚀的原因与解决措施
燃气锅炉尾部受热面低温腐蚀的原因与解决措施摘要:为了做好燃气锅炉的节能工作,目前常用的措施是在燃气锅炉尾部安装节能器、冷凝器,但是在这些尾部受热面管壁上产生的冷凝水容易导致低温腐蚀,通过分析燃气锅炉尾部受热面低温腐蚀的原因,提出防止低温腐蚀的解决措施。
关键词:燃气锅炉;尾部受热面;冷凝水;低温腐蚀;解决措施1.前言2013年9月10日,国务院发布《大气污染防治行动方案》(“大气十条”),明确提出五年内全国空气质量总体改善,大幅减少重污染天气;京津冀、长三角、珠三角等区域细颗粒物浓度分别下降25%、20%、15%左右。
2017年,政府工作报告提出打赢“蓝天保卫战”,加快解决燃煤污染问题。
天然气作为相对高效的清洁能源,受到政府和市场的青睐,“煤改气”作为改善空气质量的重要措施之一,得到大范围的推广。
随着“煤改气”工作的推进,我国的燃气锅炉使用数量越来越多,由于燃气成本较高,各使用单位都选用热效率较高的冷凝式燃气锅炉。
减少燃气锅炉的热损失,提高燃气的利用率,回收排烟余热,降低排烟温度是提高燃气锅炉热效率的重要措施之一[1]。
因此,锅炉尾部一般配置节能器和冷凝器。
本文介绍了燃气锅炉节能器和冷凝器产生低温腐蚀的原因,作者根据其实践经验,并通过查阅相关文献,从设计和运行两个方面,提出了具体的解决措施。
2.产生低温腐蚀的原因燃气锅炉排烟热损失的决定因素为排烟温度,排烟热损失是锅炉总热损失的主要部分。
一般排烟温度每升高12℃-15℃,排烟热损失就将增加1%左右。
因此减少燃气锅炉的热损失,提高燃气的利用率,回收排烟余热,降低排烟温度是提高燃气锅炉热效率的重要措施,当燃气排烟温度低于烟气露点后容易产生冷凝水。
烟气中的硫氧化物溶于冷凝水中呈现酸性,如经实测烟气冷凝水的ph值在4-6之间。
湿度指的是烟气中水蒸气含量的多少,水蒸气含量越高,湿度就越大;绝对湿度指的是烟气中水蒸气的密度,基于烟气中水蒸气密度的测量方式困难,常用烟气中水蒸气的压强来表示绝对湿度;相对湿度是指在某一温度下,烟气的绝对湿度与该温度下水蒸气饱和气压的比值。
锅炉设备低温腐蚀原因及对策措施
锅炉设备低温腐蚀原因及对策措施【摘要】现代社会的进步,各项工业生产不断发展,锅炉在人们的生产及生活中应用十分广泛,作用显著。
锅炉在运行中形成的热水、蒸汽等,提供的热能你可以为人们的生活带来较大的方便,且该类热能也能够以被蒸汽动力装置所利用,转化为机械能,进而由发电机将其转换成电能,为人们提供电能。
锅炉本身的性质、运行方式、工作环境等,均使得其容易出现腐蚀问题,不仅使得其需要消耗的能源增加,也限制了其的使用范围,需要采取相应的防治措施,延长其使用寿命,优化各项性能。
本文简单的分析了归路设备低温腐蚀的原因,并针对上述原因提出了几点对策,为进行锅炉设备管理的人员提供一定的参考与借鉴。
【关键词】锅炉设备;低温腐蚀;主要原因;对策;研究前言锅炉设备是现代工业生产及人们生活中运用极为广泛的设备之一,其为工业生产提供了机械能、电能,也为人们的提供了热能,使得人们的生活更加方便。
锅炉在运行的过程中需要接触到各种腐蚀性的物质,且许多环节中均存在污垢等,也会对锅炉产生腐蚀效果,影响其使用性能。
其受到腐蚀的部位较多,主要锅筒内壁、锅筒外部表面、炉墙接触部位、锅壳内部等。
根据其腐蚀产生原因的不同,可以将该类腐蚀现场分为不同类型,包括溶氧腐蚀、锅炉停用腐蚀、水冷壁高温腐蚀、水腐蚀、锅炉低温腐蚀,其中低温腐蚀是极为常见的,对于锅炉的影响极大,需要采取有效的方法进行预防和治理,对该类课题进行深入的探讨与探究也是十分有必要的。
1 锅炉低温腐蚀的概况现代的各项生产活动及人们的日常生活中均需要使用到锅炉设备,其极大的提高了人们的生活质量,使得人们的生活更加便利,也带来了良好的经济效益。
在工业生产方面,其在许多高原炼油厂、石油化工厂,其能够为各项生产活动提供充足的能源,在该类企业中有极为重要的作用,由于锅炉设备长期处于运行的状态,需要进行严密的管理,包括定期检查、维修、保养等,降低出现事故的概率,该类工作也是保障工厂正常运行的条件之一,安全管理的重要内容。
论如何减少锅炉尾部低温腐蚀
论如何减少锅炉尾部低温腐蚀摘要:锅炉一直是我国居民生活工业生产的重要设备。
一直以来低温腐蚀成为影响蒸汽系统生产稳定的制约因素。
尤其是煤电厂锅炉尾部设备更容易发生低温硫酸结露、堵灰、腐蚀甚至出现由于积灰导致的二次燃烧等问题,严重影响机组的安全、经济和环保运行。
本文系统的阐述了燃气热水锅炉产生低温腐蚀的原因及其防治措施,旨在为业界人士提供一定的参考。
关键词:暖风器结露堵塞差压大节能增效锅炉通过能源的热能转换为我们日常生活生产提供热水或蒸汽,由于排烟温度较低,受热面壁温受锅水温度低的影响,造成受热面壁温比烟气露点温度低,产生大量的冷凝水,使尾部受热面表面产生严重的腐蚀。
影响日常生活生产的正常进行,因此加强相关方面的研究力度具有十分积极的意义。
一、锅炉尾部低温腐蚀问题及原因1.1 锅炉尾部低温腐蚀问题锅炉的腐蚀主要有低温腐蚀和化学腐蚀两种。
锅炉尾部腐蚀严重容易造成锅炉事故频次最高、锅炉运行中检修工作量最大的受热部件。
例如某公司热力厂的212-80/3.82-450型5#中压煤粉锅炉因尾部受热面腐蚀损坏严重,曾在过去采用了热管式预热器,虽延长了设备使用寿命,但一次性投资较大,且在降低排烟温度方面没有达到预期效果(接近200℃),使得改造效果不好,并浪费了人力和物力。
锅炉系统给水温度设计为104℃而时常达不到规定值;同时在其它锅炉停炉时检查中发现尾部受热面低温段省煤器、空气预热器出现腐蚀严重,预热器漏风等情况,造成了锅炉送风量不够、冒正压、负荷带不上,电耗上升,检修工作量大等问题,直接危及到锅炉的安全经济和长周期运行,影响稳定用汽。
1.2 影响低温腐蚀的几个因素1.2.1 燃料含硫量SO3的生成量几乎与燃料的含硫量成正比。
燃料含硫量为1%时,生成的SO3浓度已超过腐蚀危险浓度的下限,与此对应,露点温度则提高到130℃左右。
有实验证明,含硫量在1% 到5%,含硫量每增加1个百分点,烟气露点温度升高4~5℃。
1.2.2 过量空气系数α过剩氧的存在是使SO2氧化成SO3的基本条件。
防止锅炉低温腐蚀的措施
防止锅炉低温腐蚀的措施
防止低温腐蚀的措施
1)合理控制空燃比,保证燃烧过程中氧含量尽量低。
降低燃烧过程中的氧含量,可以有效减少SO3的生成,也可以减少排烟氧含量,从而减轻锅炉氧腐蚀。
试验数据表明,只要使过量空气系数在1.1以内,露点温度就会急剧下降,从而可以避免或减轻腐蚀。
2)提高排烟温度
提高排烟温度实际上就是将温度提到超过酸露点温度,从而减轻低温腐蚀。
但是由于排烟管道内温度分布不均匀、启停炉烟气冷凝等因素,单纯的提高排烟温度,并不能完全避免低温腐蚀。
同时,提高排烟温度会使排烟热损失增加,从节能的角度来讲,这种方法并不推荐。
3)采用耐腐蚀材料
在锅炉尾部的低温段中用各种耐腐蚀的材料来替代普通钢材,如换热器、烟道等。
虽然成本会增加,但是效果也比较明显,一般壁温不低于70℃左右,低温腐蚀就不会发生;而且可以回收更多的烟气余热,提高锅炉效率。
这也是目前应用最广的办法。
锅炉设备低温腐蚀原因及对策措施
锅炉设备低温腐蚀原因及对策措施摘要:锅炉尾部受热面的硫酸腐蚀被称为低温腐蚀,尾部受热面区段的烟气和管壁温度比较低。
从低温腐蚀的形成以及使用燃料和水温方面阐述了锅炉设备低温腐蚀的原因及有效处理锅炉腐蚀现象的措施,有效的防止了锅炉设备低温腐蚀。
关键词:锅炉设备;低温腐蚀;措施1导言锅炉的低温腐蚀在其实际运行中是一种十分常见的现象。
锅炉的腐蚀,对于锅炉设备来说是最容易出现的问题,也是最严重的问题。
在锅炉的实际应用中,要注意采取相应的措施,来减轻对锅炉设备的腐蚀。
在实际的使用中,要先了解出现低温腐蚀的原因,根据出现的原因,采取相应的措施来防止锅炉的低温腐蚀。
2.锅炉设备的重要性低温腐蚀是影响锅炉设备正常运用的问题,由于烟气露点的提高,使得锅炉的低温受热面温度低于露点以下的部分有大量硫酸蒸汽凝结,从而造成锅炉设备受热面金属的腐蚀与破坏。
低温腐蚀经常发生在中小型锅炉的预热器以及引风机进出口烟道。
大容量的锅炉设备因为其给水温度高,省煤器壁温高,所以不易发生低温腐蚀,低温腐蚀一般发生在壁温最低的空气预热器低温段。
低温腐蚀是一种常见的现象,直接影响着锅炉设备的安全与运行,从而影响其经济效益。
锅炉设备是常见的生活、生产中运用的工具,给人类提供了很多方便和经济效益,特别是在工业上如一些高原炼油厂、石油化工厂等有举足轻重的地位。
锅炉设备长期的安全运行,需定期检查、维修,减少其事故发生率。
通俗点说,如果没有起码的锅炉设备,整个工厂都无法正常运行,所以保护好锅炉设备使其安全运行有着明确的实际意义。
3.低温腐蚀是如何形成的一般的情况下,在锅炉设备中空气预热器低温段的壁温是最低的,低温腐蚀多发生在该处。
低温腐蚀形成的原理是因为在锅炉的燃料中有硫存在,硫的燃烧会形成二氧化硫,二氧化硫由于催化剂的作用,会被进一步氧化,生成三氧化硫,最后,三氧化硫和烟气中所含有的水蒸气发生结合,形成了硫酸蒸汽,而硫酸有很强的腐蚀性,造成腐蚀。
在这些化学反应中,三氧化硫的生成是最关键的。
燃煤锅炉受热面的低温腐蚀及其防治措施
燃煤锅炉受热面的低温腐蚀及其防治措施工作量最大的部位[2]。
1.1的生成机理目前我国的锅炉燃煤硫含量基本维持在0.5%-3%,个别煤种含硫比例更高。
而其中的90%能够燃烧,这些可燃的硫在煤粉燃烧过程中以H2S的形式挥发出来,大部分的H2S遇氧气反应生成H2O和SO2,而SO2与氧气进一步发生反应生成SO3燃煤中的硫份遇氧气燃烧生成二氧化硫,其中有一小部分的二氧化硫进一步与氧气发生反应生成三氧化硫。
三氧化硫在锅炉尾部烟道的温度减低部分(如空气预热器、风机等)与燃烧过程中产生的水分化合成硫酸蒸汽。
气态的三氧化硫对烟道的腐蚀性小,但是溶解于水形成硫酸蒸汽后,对空气预热器、烟道、风机等设备具有较强的腐蚀性。
具体反映公式如下:然而,煤粉在炉膛中的实际燃烧过程中,转化成的过程并不是如式(2)所示遇到氧气后发生反应生成,而是受炉膛温度,过量空气系数,催化剂等因素的影响。
1.2酸露点分析锅炉排出的烟气有一个水露点,该凝结温度一般在35-50℃之间。
一般情况下不易在低温受热面上结露。
酸露点是气相与液相化学反应平衡时、硫酸蒸汽开始凝结成液体时的温度。
烟气中二氧化硫的含量很低,但是及少量的三氧化硫将烟气露点(既酸露点)提高到不允许的程度。
譬如,当烟气中的硫酸蒸汽含量为0.005%,酸露点将提高到130℃-150℃。
因此,当酸露点较高时,而此时排烟温度低于酸露点,硫酸蒸汽在受热面上凝结,凝结量越大腐蚀越严重。
1.3燃煤中的含硫量硫酸的生成量与燃料的含硫量有着密不可分的关系,一般情况下,含硫量越高,二氧化硫越容易生成。
经过试验证明,当煤炭的含硫量超过百分之一时,所形成的二氧化硫就已经超过了锅炉尾部承受腐蚀的最低限度,不仅如此,此时露点的温度已经超过130℃,硫酸蒸汽很容易在低温受热面上凝结,造成严重的腐蚀现象。
1.4炉膛温度的影响在煤粉燃烧过程中,当炉膛温度较低时,的生成速度非常缓慢(既公式(2)反应速度缓慢),烟气中的含量较低;当炉膛温度在500-700℃之间时,公式(2)所示反应速度大幅度提高,的生成量达到峰值;当炉膛温度超过700摄氏度时,烟气中的非常不稳地,大部分的将在极短的时间内还原成二氧化硫和氧气,因此的生成量极少。
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。
燃煤锅炉受热面的低温腐蚀及其防治措施
燃煤锅炉受热面的低温腐蚀及其防治措施
常用的有玻璃管式的和热管式的,这种预热器阻力小、体
积小、抗腐蚀能力强,并且使用寿命比较长。
3结论
为了解决燃煤锅炉受热面低温腐蚀问题,本文首先分析^p 了低温腐蚀机理。
我们发现,燃煤中的含硫量、酸露点、炉膛
燃烧温度、过量空气系数α都是硫酸蒸汽形成,最终导致低
温受热面腐蚀的重要因素。
因此本文针对各项腐蚀形成的各项
因素,提出了燃烧前脱硫,使用添加剂,调整燃烧工况,控制
过量空气系数,使用抗腐蚀材料的防止措施。
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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。
火电厂锅炉尾部受热面低温腐蚀影响因素及防护措施
火电厂锅炉尾部受热面低温腐蚀影响因素及防护措施锅炉尾部受热面发生低温露点腐蚀会影响到燃烧热效率,并且容易出现安全事故,所以要严格控制低温露点腐蚀现象的发生。
低温露点腐蚀一般是由于燃料中释放出来的酸性物质而造成的,严重影响到火电厂的经济效益。
所以文章对于火电厂锅炉尾部受热面低温露点腐蚀的原因进行了分析,然后提出了防护措施,对于提高锅炉燃烧热效率以及运行的安全性具有重要的意义。
标签:火电厂;锅炉尾部;低温露点腐蚀;防护措施低温露点腐蚀一般都发生在锅炉尾部的受热面,燃煤在燃烧的过程中会产生二氧化碳,在遇水后会形成碳酸,当其挥发时会对锅炉尾部受热面产生低温露点腐蚀。
形成低温露点腐蚀不仅是碳酸物质,在燃煤中还含有大量的硫性物质,在锅炉内的氧气以及水蒸气反应后会形成雾气,当雾气的露点增大升高时,在锅炉尾部受热面温度低于露点时,含硫雾气就会液化从而形成硫酸,对金属管壁造成严重的腐蚀。
在火电厂的燃煤锅炉中,尾部受热面低温腐蚀比较常见,对省煤器、空预器等受热面造成严重的损坏,不仅降低了设备的使用寿命,同时还存在安全隐患,影响到火电厂的经济效益。
所以应该对锅炉尾部受热面低温腐蚀采取有效的防护措施,降低腐蚀现象的发生几率,提高锅炉燃烧热效率,为火电厂的高效运行创造有利的条件。
1 影响锅炉尾部受热面低温腐蚀的因素1.1 燃烧物的含硫量硫是导致锅炉尾部受热面低温腐蚀的重要物质,而硫的产生主要来自于燃料,一般情况下,燃煤的质量对于硫化物的产生有直接关系,如果煤炭中的含硫量超过百分之一时,其燃烧过程中所产生的硫化物对锅炉尾部受热面所造成的低温腐蚀就会超过其所能承受的最低限度,即使在露点温度超过130度的情况下,含硫雾气仍然会液化,从而对尾部受热面造成严重的腐蚀。
所以燃烧物中含硫量的多少直接关系到低温腐蚀的程度,要想控制低温腐蚀就需要加强燃料管理。
1.2 锅炉内的含氧量酸性物质的产生需要与氧气的结合,单独的硫是不会造成任何腐蚀的,二氧化硫在与氧进行化学反应后会产生三氧化硫。
锅炉空气预热器低温腐蚀机理及预防措施_百度文库.
锅炉空气预热器低温腐蚀机理及预防措施1前言为充分利用烟气余热,降低排烟温度,提高锅炉热效率,工业锅炉的尾部都加装了空气预热器。
但是作为锅炉尾部的空气预热器,通常是含有水蒸汽和硫酸蒸汽的低温烟气区域,工作条件比较恶劣,容易出现低温腐蚀和堵灰。
处在锅炉低温区域的空气预热器,一旦发生低温腐蚀和堵灰,就会造成烟气通道堵塞,引风阻力增大,锅炉正压燃烧。
这不但降低了锅炉出力,甚至造成被迫停炉。
腐蚀的结果会造成空气预热器管子泄漏损坏,造成严重漏风,引起燃烧工况恶化。
严重时不得不经常更换受热面,既增加了维修工作量和材料损耗,又影响了锅炉的正常运行,冷空气进入烟气侧,还会降低烟温,加速低温腐蚀及堵灰的速度,从而影响锅炉安全运行。
2腐蚀机理造成锅炉尾部受热面低温腐蚀的原因有两点:一是烟气中存在着三氧化硫;二是受热面的金属壁温低于烟气中的酸露点温度。
锅炉燃料中或多或少的都含有硫。
当燃用含硫量较多的燃料时,燃料中的硫份在燃烧后,大部分变成二氧化硫,在一定条件下其中的少部分进一步氧化成三氧化硫气体。
三氧化硫气体与水蒸汽能结合成硫酸蒸汽,其凝结露点温度高达120℃以上,露点温度越高,烟气含酸量愈大,腐蚀堵灰愈严重。
当空气预热器管壁温度低于所生成的硫酸露点时,硫酸就在管壁上凝结而产生腐蚀,叫做低温腐蚀(见图1。
金属壁面被腐蚀的程度取决于硫酸凝结量的多少,浓度的大小和金属壁面温度的高低。
硫酸象一层胶膜,一面粘在管壁上腐蚀,一面不断粘着烟灰,形成多种硫酸盐,并逐渐增厚,这就是低温式结渣。
图1 燃料中含硫量与烟气露点的关系对链条锅炉,当燃煤含硫量低于1.5%时,即使排烟温度和空气预热器进风温度较低,空气预热器也不会产生明显的堵灰结渣和腐蚀。
如果燃煤含硫量大于2%时,则空气预热器将进入严重腐蚀范围(如图2所示。
图2 空气预热器管壁的最低允许温度煤中含硫量的多少,影响锅炉排烟温度的选取。
同时,鉴于对锅炉排烟热损失与防止尾部受热面低温腐蚀等因素的综合考虑,目前,装有空气预热器的锅炉设计排烟温度一般为160~190℃。
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如 果燃料 中的含硫 量较 高 、 气 中的 S , 量较 烟 O含 高、 露点 升高并 且 给水 温 度 较 低 时 , 煤 气 管也 有 可 省
能发生 低温 腐蚀 … 。
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Dic s i n On t P s i nd c u e m e u e ft e l s u s o he r ̄i s a o nt r as r s o h ow e p r t e c r i o i r o/ t r e a ur or oson f r bol n e
经 验 交 流
・
机 械 研 究与 应 用 ・
锅 炉 设 备 低 温 腐 蚀 原 因 及 对 策 措 施
戚 连 义
( 黑龙 江 齐化 集 团有 限 公 司 , 龙 江 齐 齐哈 尔 黑 1 13 6 02)
摘
要 : 炉 尾 部 受热 面 的硫 酸 腐蚀 被 称 为 低 温 腐 蚀 , 部 受 热 面 区段 的 烟 气和 管 壁 温 度 比 较 低 。 从 低 温 腐 蚀 的 形 锅 尾
Ke r s o lre u p n ;lw t mp r t r or so y wo d :b i q i me t o e e au c r in;c u t r a u e e e o o n e me s r s
l 锅 炉 设 备 的 重 要 性
低 温腐 蚀是 影 响锅 炉设 备正 常运用 的问题 , 由于
SO3 +H2 =H2 O4 0 S o
Байду номын сангаас
在 这些反 应 中 , 以生 成 S O 的反 应 最 为关 键 。在
一
烟气露点的提高, 使得锅炉的低温受热面温度低于露 点 以下 的部 分有 大量 硫酸 蒸 汽凝结 , 而造成 锅 炉设 从 备受热 面 金属 的腐蚀 与 破坏 。 低 温 腐蚀 经常 发 生 在 中小 型锅 炉 的预 热器 以及 引风机 进 出 口烟 道 。大 容量 的锅炉 设 备 因 为其 给水 温度高 , 煤器 壁 温高 , 以不易 发生 低温腐 蚀 , 温 省 所 低
Q i - i i a y L n
( eo ̄i g Qh agop C . Ld ii r eo ̄i g 11 3 ,hn ) H i n a iu ru o , t,Qqh e H in a 6 0 2 C i l n a l n a
Absr t tac :n e s lurc a i c ro in o h a ig s ra e i h o lrti s c le o t mp ru e c ro in. u f i cd or so ft e he tn u fc n t e b ie a li al d lw e e t r or so Thet mp r - e e a
1 左右 的 S : % O 转变 为 S O 。而 在存 在催 化 剂 的情况
下 , 成 的 S 。 明显 增 多 。其 中 , 灰 中 的 V O 、 生 O就 飞 2 5 F , eO 等都 是催 化剂 , 液体 燃料 中则 含量更 多。 硫 酸蒸 汽的存 在使 得烟 气 中的露 点明 显提 高 , 由 于空气 预热 器 中 的 空气 温 度 较 低 , 温 低 于 烟 气 露 壁 点, 这样 就使 硫酸蒸 汽凝 结在 空气 预 热器 的受热 层 面
成 以及使 用燃料 和水 温方面 阐述 了锅 炉设备低 温腐蚀 的原 因及 有效处理锅 炉腐蚀现 象的措施 , 有效 的防止
了锅 炉设 备低 温腐 蚀 。
关键 词 : 炉 设 备 ; 温 腐 蚀 ; 策措 施 锅 低 对 中 图 分 类 号 :U 3 . T 82 2 文 献标 识 码 : B 文章 编 号 :0 6 4 1 (0 1 0 — 17 0 10 — 4 4 2 1 )3 0 3 - 2
tr ft efu a f h e t g s r c e t n a d t e tmp rt r ft et b l i eb i r smu h lw r h e s n u c o e g s o e h ai u f e s ci n h l t n a o h e e au e o u e wa n t ol c e .T e ra o s h l h e i o f t o e e au ee r  ̄ o l e d s u s d f m h s t w— e e a u ec ro i n f i , s d f e a d wae o el w t mp r tr o i l n frb i r r ic s e o t e a p c f o tmp r t r o r so r l u e u n t r h x o o ea r e ol ol l
腐 蚀一 般发 生在 壁 温 最 低 的空 气 预 热器 低 温 段 。低 温 腐蚀 是一 种 常见 的现象 , 接影 响着 锅炉设 备 的安 直 全 与运 行 , 从而 影 响其经 济效 益 。
锅 炉设 备 是 常 见 的生 活 、 生产 中运用 的工 具 , 给
般情 况下 , 果 没 有 催 化 剂 , 气 中只 有 05 一 如 烟 .%