浅谈生物质锅炉低温腐蚀
Discussion on low temperature corrosion of biomass boiler
曹义杰1张子梅1
CAO Yi-jie，ZHANG Zi-mei
（江苏联美生物能源有限公司，江苏泰州225300）
【摘要】本文根据生物质锅炉尾部空预器运行情况，对空预器低温腐蚀的原因进行总结分析，并采取相应措施，减少了尾部受热面漏风、降低引风机耗电量，提高锅炉连续运行能力。【关键词】生物质锅炉空气预热器低温腐蚀
引言：
生物质能是可再生能源，对生物质能的开发利用，是解决能源和环境问题的有效途径之一。生物质能源在发电应用方面，主要设备是生物质锅炉。生物质锅炉运行过程中还存在很多问题，制约锅炉的连续运行的能力。如：锅炉高温过热器的腐蚀问题、空预器低温腐蚀问题、进料不畅问题、烟道堵灰和受热面积灰问题、排渣问题、输灰问题等。本文从实际出发，结合我厂生物质锅炉多年的运行经验，对尾部空气预热器的腐蚀和堵灰进行总结分析，探讨解决方法，采取预防措施，延长尾部空预器使用寿命，提高生物质锅炉连续运行的能力。概述：
江苏联美生物能源有限公司两台锅炉，是由济南锅炉集团有限公司生产，以生物质秸秆为主要燃料的75 t/h联合炉排蒸汽锅炉，采用炉前强制给料的燃烧方式。烟气流程：按炉膛、→3级过热器→第一烟气通道（4级过热器）→第二烟气通道（二级过热器、一级过热器高温段）→尾部对流受热面布置（一级过热器低温段、2组省煤器、二次风空气预热器、一次风空气预热器）→布袋除尘器。
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。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。
一、低温腐蚀的机理：
1、硫酸的形成及其对金属的腐蚀
生物质燃料平均含硫0.38%左右，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110~160℃甚至更高，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，由于其发生在锅炉的尾部受热面，而尾部受热面区段的烟气和管壁温度都较低，因此称之为低温腐蚀。(见图1)
图1空预器腐蚀
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，形成烟道堵灰（见图2）。
图2 烟道堵灰
2、低温腐蚀和堵灰的机理
锅炉低温腐蚀最严重的部位是空气预热器的冷端。低温腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀。通常低温受热面发生的腐蚀不均匀，这是由于烟气中SO3浓度、受热面上积灰程度和烟气冲刷的不均匀造成的。低温受热面发生的腐蚀是多阶段的过程，包括以下反应：
Fe2O3+6H++3SO42-→3H2O+2Fe3++3SO42-
Fe+2H++SO42-→H2+Fe2++SO42-
4Fe+8H++4SO42-→4H2O+FeS+3Fe2++ 3SO42-
Fe2O3+5Fe+H2SO4→H2+7H2O+FeS+4FeSO4+Fe2(SO4)2
因此，腐蚀产物主要是由低价铁的硫酸铁和铁的硫化物组成。另外，在空气预热器的烟气出口段，沉积的硫酸溶液溶解管壁上的氧化膜和金属铁并与飞灰生成酸性黏结性灰，其成分包括Al2(SO4)2、CaSO4、FeSO4和Fe2(SO4)3，严重时会造成烟气通道的堵灰，使烟气阻力剧增甚至造成通道全部堵死。腐蚀与堵灰往往是相互促进的，堵灰使传热减弱，受热面壁温降低，而且在350℃以下沉积的灰又能吸收SO2,这将加速腐蚀过程。而一旦空预器受腐蚀泄漏后，便会发生漏风，漏风使烟温进一步降低，加速了腐蚀和堵灰过程，形成恶性循环。
3、烟速对低温腐蚀的影响
从整个炉体烟气流程来讲，空气预热器烟气通道截面较小，烟速较高、阻力较大，在相同的酸浓度下，烟速改变时，烟气的热力学露点不变，但当烟速增加时，酸的最大沉积速度会有所增加。因此，在尾部受热面中，处于局部烟速较高、其传热较为强烈的部位，可能遭受较严重的低温腐蚀。尤其是已经发生局部堵灰后，使尾部烟道同流面积大幅降低，为了维持炉膛负压燃烧，必须加大引风量，使得烟速进一步提高，从而加重腐蚀和堵灰。
4、温度对腐蚀的影响
烟气中的水蒸气进入低温受热面后，由于烟气温度降低或接触到较冷的受热面，水蒸气便发生凝结现象。而且，温度越低凝结速度越快。腐蚀往往从管子冷端逐渐向热端延伸，堵灰则多积聚在烟气流速较低的四周死角。当锅炉开炉停炉频繁而积灰结渣又没有得到及时清除时，腐蚀和积灰的速度必然加快。
最开始尾部形成的松散性积灰在管外壁粘附，时间过长就可能由松散转为紧密性的积灰，而积灰可能吸附烟气中的二氧化硫、三氧化硫和水蒸汽，使积灰生成硫酸盐和亚硫酸盐，致使松散性积灰转变为紧密性积灰。这些积灰与空气预热器内管壁作用生成硫酸铁和亚硫酸
铁，就更增加了积灰结渣的牢固性。上述积灰性质的变化，首先发生在逆流式空气预热器冷端（进风口一侧）的管内壁上，原因是此处低温空气与低温烟气的热交换处，其管壁温度较低，所以，温度对腐蚀的影响很大。
二、影响低温腐蚀的各种因素：
1、不同燃料和燃烧方式对低温腐蚀的影响
研究表明，即使燃料中折算含硫量相同，对不同的燃烧方式，烟气中的SO3含量及露点可能出现相当大的差异。这是因为燃烧温度越高，SO3的转化率也就越高，露点温度也相应越高。
2、烟气中含氧量对低温腐蚀的影响
烟气中氧含量越高，积灰速度越大。其原因为烟气中含氧量较少（低过量空气系数）时，将使烟气中CO浓度升高，而CO能抑制SO3的形成，因此，采用低过量空气系数，能降低空预器的积灰，同时还能减轻其腐蚀。
3、燃料含硫量及烟速对低温腐蚀的影响
燃料中含硫量越低，生成SO3量越小，腐蚀也随之减轻。研究还表明，在相同的酸浓度下，烟速改变时，烟气的热力学露点不变，但当烟速增加时，酸的最大沉积速度有所增加。因此，在尾部受热面中，处于局部烟速较高、其传热较为强烈的部位，可能遭受较严重的低温腐蚀。
4、燃料中含钙量对低温腐蚀的影响
当燃料中钙含量增加时，钙能与SO3形成CaSO4，降低了SO3浓度，也降低了H2SO4含量，从而收到了降低空预积灰和腐蚀的效果。
5、锅炉负荷变动的影响
随着负荷的降低，排烟露点也有所降低，过量空气系数越低，露点降得越厉害。这是因为锅炉负荷降低时，炉膛温度和过热器壁温均降低，无论是氧化或催化产生的SO3量均减少，从而使烟气露点随之降低。
三、防止空预低温腐蚀的技术措施
通过对低温腐蚀机理的分析，总结影响低温腐蚀和堵灰的各种因素，结合现场实际情况，有针对性的采取预防措施，改善空预器运行环境，提高设备连续运行的能力。
1、提高受热面壁温是防止空气预热器低温腐蚀的最有效的方法。要提高壁温，可以从提高排烟温度和入口空气温度两方面入手。由于提高排烟温度增加了排烟损失，使锅炉热效率降
低，因此，提高排烟温度是有限的。在实践中常用的提高壁温的方法是提高空气入口温度，采用暖风器或热风再循环。但暖风机或热风循环都会增加电耗，影响经济性。我们将一次风机入口由室外改到室内，由于进风的环境发生改变，一次风温度可以提高2~3℃，对减缓腐蚀也有积极作用。
2、低温受热面采用耐腐蚀材料
我们尝试用搪瓷材料作为空气预热器冷端传热元件。实践表明很有效。我公司在2014年10月将#2炉一次风空预器最底层管箱整体更换为搪瓷管材质，冷端改造之前考登钢材质，使用寿命为1.5年，改为搪瓷管后已经运行1.5年，这种搪瓷管子没有发现腐蚀现象。改造费用并不高，效果很好，延缓了低温腐蚀的速度。
3、改变空预器管束结构：
之前空预器管（φ51×2最上面两排为φ51×3）错列排布，管子间距10mm容易发生堵灰，技改后管子42×3为顺列排布后，管子间距20mm堵灰情况有很大好转。由于管子间距扩大，不仅积灰减少，而且便于尾部积灰的定期清理工作。
4、采用低氧燃烧方式
烟气中的过剩氧会增大SO3的生成量。研究表明，过量空气系数在1.05以下，可以有效地减轻低温腐蚀，同时，低氧燃烧时，排烟热损失降低，有利于提高锅炉效率。但是，低氧燃烧也可能带来如下不利影响，如化学未燃尽损失有所增加，所以，运行中加强燃烧调整，控制锅炉氧量在3~5%，可以减弱空预器的低温腐蚀。
5、避免漏风
烟道的漏风会促进SO3生成。同时，低温受热面区段的漏风，会造成局部低温，导致低温腐蚀。定期做好漏风试验，对尾部漏风点进行及时修补减少漏风量。空预器管束也要定期检查堵漏，对腐蚀严重的管子进行封堵或更换。搪瓷管空预器一般为卡箍式安装方法，便于单根更换。
6、定期清理尾部积灰
加强空气预热器的清灰工作掌握积灰规律，定期除灰。既可增大烟气流通面积，减少烟气阻力，又相应减少受热面的腐蚀。在经过五年多的运行总结，现在锅炉运行3个月进行尾部高压水清洗，效果很好。既预防了空预器的腐蚀和积灰，同时减少了空预器的阻力，引风机电耗明显降低，重新前后约节省1kwh/吨汽，经济效益十分可观。
四、结论
经过采取以上防止空气预热器低温腐蚀和堵灰的措施，目前锅炉尾部空预器运行情况良好，腐蚀和堵灰状况明显好转，对锅炉安全运行、连续运行都起到积极作用。在这里与生物质发电行业的同仁一起分享，分析不到之处给予指正，另外，各家生物质电厂的燃料品种、炉型、燃烧调整、尾部受热面布置等方面都有些差异，以上措施仅供生物质发电的兄弟单位参考。
参考文献
1、生物质能及其发电技术余英中国电力科学研究院生物质能研究室
2、生物质发电田宜水化学工业出版社
3、生物质高效利用技术袁振宏化学工业出版社
湿式电除尘器在生物质锅炉中的应用 1概述 目前国内对燃煤锅炉进行生物质能源改造存在很多误区，最突出的就是直接将烧煤的锅炉改烧生物质，但由于部分生物质的燃料特性不一样，部分锅炉燃烧工艺不一样，一些常规除尘如电除尘、袋式除尘、水膜除尘出现超标排放问题，导致减排效果不理想，无法适应当前地方政府越来越严格的大气污染物排放控制要求，如深圳等许多一线城市已经出台生物质锅炉必须≤20mg/m3烟尘排放要求，因此如何进一步实现超低排放、达到燃气锅炉标准是生物质锅炉推广应用工作中急需解决的问题。 2当前生物质锅炉的除尘技术缺陷 生物质锅炉配套除尘器应充分考虑粉尘的特性、烟气的性质和运行工况等因素，如生物质锅炉燃烧粉尘粒径小，质量轻，旋风除尘器收尘效率就非常低，有些生物质锅炉燃烧并不完全，烟尘都为质量较轻的憎水性炭灰颗粒物，常用的水膜除尘器无法有效洗涤下来，另外这些未完全燃烧、质量较轻的低比电阻粉尘，采用电除尘器除尘效果也不理想，容易二次逃逸，电场内部还特别容易火花引燃，这些除尘方式排放的烟尘浓度与林格曼度很不稳定，烟色排放均超标比较严重，正被逐步淘汰，所以大部分生物质锅炉最常用的除尘方式主要还是采用袋式除尘。 目前生物质锅炉布袋除尘器的缺点就是滤袋损坏率高，寿命有限，每年运行维护成本较高，如一些小企业小生物质锅炉，平时开开停停，负荷忽大忽小，操作工责任心有限，经常出现200℃左右的排烟温度，这些小锅炉特别容易出现烧袋事故，另外布袋除尘在一些特殊生物质锅炉并不适用，如家具行业燃木块、锯末锅炉，制糖行业燃甘蔗渣锅炉，南方燃竹屑、木屑锅炉，还有大米加工业燃稻谷壳锅炉等等，这种特殊的生物质锅炉燃料有些水分大，有的锅炉含氧量特别高，布袋滤料容易水解或氧化，寿命极短，有些生物质锅炉粉尘微细，且易夹带未充分燃烧的细小块状物和碳化物，易发生二次燃烧，也不适合布袋除尘，有的生物质燃料含碳黑含酸气比较高，布袋除尘黏袋和腐蚀还是比较严重。总的来说，目前尽管在布袋除尘器前普遍增设多管旋风除尘作为保护措施，但还是完全没有解决这些特殊生物质锅炉布袋除尘装置容易破袋烧袋寿命短的难题。 3湿式电除尘器技术方案 湿式电除尘器主要安装于湿态饱和烟气中作为最终精处理环保装备，其除尘性能与燃料粉尘特性无关，对细微颗粒物能有效捕集，出口粉尘浓度可以达到10mg/m3以下，具有无二次扬尘、除尘效率高、压力损失小、无运动部件，基本免维护、结构紧凑占地面积小等优点，近几年湿式电除尘器在满足超低排放、治理PM2.5方面的效果得到业内专家一致认可，其应用领域正从电力行业向其它非电行业延伸。 湿式电除尘器应用在生物质锅炉作为超净排放装置，前面必须增加喷淋洗涤塔，这跟布袋除尘需增设多管旋风除尘一样，一方面通过烟气增湿降温，形成湿态饱和烟气，确保对PM2.5等细微颗粒的有效捕集，另一方面因为喷淋循环水为草木灰碱性水质，可以实现废气中SO2、HCl等酸性污染物进一步脱除，系统工艺，如图1所示。
垢下腐蚀简介 1、定义 垢下腐蚀under-deposit corrosion：金属表面沉积物产生的腐蚀 2、腐蚀机理 一种特殊的局部腐蚀形态，其机理是由于受设备几何形状和腐蚀产物、沉积物的影响，使得介质在金属表面的流动和电介质的扩散受到限制，造成被阻塞的的空腔内介质化学成分与整体介质有很大差别，空腔内介质pH值发生较大变化，形成阻塞电池腐蚀（Occude cell corrosion），尖端的电极电位下降，造成电池腐蚀。按其腐蚀原理可分为酸性腐蚀和碱性腐蚀两种，通常循环冷却系统的垢下腐蚀为酸性腐蚀。 结垢是指在冷却水中所含成垢组分在水侧金属表面的结垢过程，污垢是包括水垢在内的固形物的集合体。常见的污垢物有：泥渣及粉尘砂粒，腐蚀产物，天然有机物群生物群体，一般有碎屑、氧化铝、磷酸铝、磷酸铁和污垢的沉积，冷却塔的污垢来自于以下几个方面：①来自补充水的污垢。②来自空气污垢。③来自系统本身的污垢。 微生物是一些细小多为肉眼看不见的生物，微生物的种类有细菌、藻类、真菌和原生动物，微生物在冷却水系统中大量繁殖，会使冷却水颜色变黑，发生恶臭。破坏环境，同时会形成大量粘泥使冷却塔的冷却效率降低，使效率迅速降低的水头损失增加，沉积在金属表面的菌类，会引起严重的垢下腐蚀所有这些总是导致冷却水系统不能长期安全运转影响生产，造成经济损失。因此，微生物危害与水垢腐蚀对冷却水的危害是一样的重要三者比较起来控制微生物的危害应是首要的。冷却水的微生物有以下种类：有真菌、硫酸菌、还原菌、自养菌、异样菌、硫细菌、铁细菌、硝化菌、藻类，藻类是低级的绿色植物，没有要茎叶的分化固然又叫原植体植物，藻类与菌类的主要区别在于具有色素体的色素，能进行光合作用。制造营养物质是光合自养型生物，在循环冷却水系统，常出现的有蓝绿藻、绿藻、硅藻三大类，在循环冷却水池，冷却塔受光照的部分生长繁殖枯死的藻类进入循环冷却系统成为沉积物的一种成份，金属的垢下腐蚀是由于其本身电化学腐蚀存在自催化作用，酸腐蚀是氢的去极化作用(2H++2e→H2)，腐蚀产物主要是可溶性盐，这些盐类的水解使介质的酸性进一步增强，加速了金属的腐
生物质锅炉过热器高温腐蚀、磨损的原因及解决办法 原文首发豫鑫锅炉：https://www.doczj.com/doc/b117297584.html,/article/6191.html 1．高温腐蚀的原因分析 生物质锅炉过热器的高温腐蚀因为是生物燃料中含有大量的碱金属的氯化物和少量的硫化物，这些碱金属的氯化物和硫化物在高温（约550～900℃）缺氧条件下变为黏稠和熔化状态附着在水冷壁外表面，破坏氧化膜，当与氧气接触时，氯被部分置换出来，强氧化性的氯再次腐蚀管材。被置换后氧化物形成了最终的氧化皮。氧化皮层层剥离，蒸汽管子不能承受内在压力时，就产生了爆管现象。 温度是腐蚀产生的条件之一，只有在高温条件下，碱金属的氯化物和硫化物发生熔化时才会造成严重腐蚀。 2．解决的方法 (1)降低火焰中心，控制炉膛出口温度，不能超过600℃。 (2)利用吹灰减少浮灰在过热器管的积聚，降低碱性腐蚀。 (3)保证锅炉连排、定排质量，保障汽水品质合格，防止管内结垢、流速受阻，造成受热面循环不畅，管壁过热。 (4)防止锅炉过负荷运行，尤其是不能产生二次燃烧。 (5)减少燃料中的灰分，减少烟气中的携灰量。 3．降低受热面磨损 (1)尽量降低燃料中的灰分含量。 (2)尽量降低烟气流速。 (3)受热面管道布置要均匀，避免烟气涡流、斜流、集束流形成的强烈冲刷。 (4)在冲刷强烈区域的管道加装防磨护板。 (5)检查吹灰器角度，不能长期对着一个部位。吹灰前疏水要彻底。 建议及优化措施 生物质锅炉汽压达不到额定值，长期的低汽压，汽耗增加，降低了锅炉效率。 (1)给水温度、主蒸汽温度都需要接近额定值。 (2)在炉水和蒸汽品质合格时，减少锅炉排污量。 (3)检查生物质锅炉漏风要形成常规化、制度化。 (4)严格执行设备保养制度，比如转动机械加油，不能使设备带伤运行。 (5)有机会时做一次锅炉的优化调整，以使生物质锅炉各项参数都达到最佳。
大型锅炉低温腐蚀的原因分析及防控措施 发表时间：2019-07-26T10:52:59.217Z 来源：《建筑细部》2018年第27期作者：袁磊[导读] 通过需要分析大型锅炉的低温腐蚀问题，并采取针对性措施，一遍提高了大型锅炉的适用效果。 摘要：大型锅炉能够有效实现热能资源的二次回收利用。在特定的工业生产过程中，通过在各工艺中设定大型锅炉，就能够实现余热的回收以及再利用，削减一次能源的消耗量，实现节约能源。大型锅炉在高能耗产业中具有良好的应用性，开发前景非常良好。然而，实际上，大型锅炉运行中，非常容易出现结露以及腐蚀问题，影响大型锅炉的正常使用。因此，通过需要分析大型锅炉的低温腐蚀问题，并采取针对性措施，一遍提高了大型锅炉的适用效果。 关键词：大型锅炉；低温腐蚀；结露；预防措施 1 大型锅炉的类型以及特点 1.1 大型锅炉的类型及应用形式 所谓大型锅炉，指的主要以烟道气体和工艺气体中的热能来作为热源，通过一定的方式来对这些热能进行回收。根据具体工艺设备的特征，大型锅炉通常被划分成两个类型：（1）通过冷却工业生产中的气体，同时实现余热回收；（2）基于节能的热能回收。根据大型锅炉的适用情况，可分为烧结大型锅炉、水泥窖大型锅炉、合成氨大型锅炉等。另外，如果从水循环的方式来对其类型进行划分，可以划分成自然循环大型锅炉以及强制循环大型锅炉两个类型。在目前工业生产中，如果使用大型锅炉，基本上都会选择运用水管式大型锅炉，主要作用是实现高压余热气体的回收和利用。 1.2 大型锅炉的特点 与普通锅炉相比，大型锅炉缺乏直接的燃烧设备，对热能的质量和供应要求也没有固定要求，所以在布置上与工业锅炉有很大的不同。大型锅炉位于工业生产过程的每个部分。工作环境复杂，燃烧锅炉的安全稳定性高。另外，考虑到大型锅炉回收的工而已废气很多都具有易爆性以及腐蚀性，所以在材质选用上需要特别引起注意，这就要求大型锅炉材质必须要能够承受强冷和强热冲击，其结构设计也要能够适应恶劣工作环境。 2 大型锅炉低温腐蚀机理 大型锅炉的低温腐蚀特点是均匀性，它会使得大型锅炉的管壁逐渐变薄直至破裂。当进入大型锅炉的烟道气体含有更多二氧化硫时，二氧化硫会在某种条件下发生转变，生成三氧化硫，三氧化硫与烟道煤气的水蒸气结合，形成硫酸蒸气。随着烟气的流动，管道壁的温度进一步降低，如果管道壁的温度达到硫酸蒸汽露点温度，那么硫酸蒸气在管壁上慢慢地凝缩，产生低温的露点腐蚀，形成硫酸亚铁。硫酸铁在煤堆积物的催化剂作用下形成硫酸铁，而实际上硫酸铁对二氧化硫转化为三氧化硫具有一定催化作用，可以大大加速二氧化硫向三氧化硫的转换。由于低温腐蚀形成的腐蚀层容易脱落，烟气的不断冲刷会使得复式层脱落，进行循环上述腐蚀过程，形成新的腐蚀层。在长期的运行过程中，由于低温腐蚀，管道壁连续变薄，进而导致管道破裂。 3 大型锅炉低温腐蚀预防措施 3.1 灰分的利用 （1）通过在管道内附加螺旋管接头，能够使烟气在流经大型锅炉时由原来的平行流动转变成旋转流动，这种方式能够减少烟气流动时在锅炉中的沉积，同时也能够冲击烟气本身的层流附面层，使其出现紊流，进一步提升烟气对管道的传热系数。另外，在此过程中，大多数的烟层并未与管道进行接触就实现了分离沉积，即便有部分松散积灰会附着在管壁上，在运维中采用机械去除的方式也可以非常容易的进行去除。 （2）减小漏风量和过量空气系数。在余热管道运行中，如果是的鼓风机的功率增加，那么会提升烟气中的含氧量，这就会使得烟气中的三氧化硫含量进一步提升。所以，在大型锅炉运行中，管道漏风以及炉膛空气量过多都是引发烟气中三氧化硫含量增加的关键因子，因此实际工作中必须要对烟道漏风量进行较为严格的管控，对于鼓风机的功率和转速也要进行有效调整，尽可能的降低烟气中三氧化硫含量，降低对管材的腐蚀性，延长其使用寿命。 3.2 提高金属壁的温度 管材金属壁的温度如果提升，那么就不容易出现结露现象，对于管材的腐蚀也就会随之降低所以，在实际运行中，应该结合实际工作状况来采取核实的措施提升管道金属壁温度，从而更好的实现对大型锅炉的保护。 3.3 控制大型锅炉积灰 （1）进一步提升省煤器的进水温度。如果烟气中硫酸的露点温度低于管材壁温，那么就能够切断低温腐蚀化学反应的基础条件，从而避免腐蚀反应的进行。所以实际工作中，可以把省煤器和蒸汽提前进行预混，消除出现腐蚀反应的条件。（2）受热面的清洁也能够在一定程度上减少积灰。所以实际工作中可以装设吹灰器，并选择使用振动、振打的方式来对积灰进行及时清除，保持清洁。（3）耐腐蚀材料。如果在大型锅炉生产过程中，选择使用耐腐蚀材料，那么也能够显著降低在其使用过程中由腐蚀引发的问题，提升其使用效率。 3.4 大型锅炉的日常维护操作 在大型锅炉实际运用方面，要及时观察水位计，同时也要注意对水位计的检修和维护，如果水位计出现滴液、漏液的问题，那么就应该及时对其进行检修与更换，以便于保证大型锅炉能够安全运转。另外，在大型锅炉的运行过程中要对传动装置的灵活性进行检查，以便于保证其工作状态能够达到大型锅炉运行的实际需求，充分发挥其价值。工作人员还需要对大型锅炉系统的连接管道法兰严密性定期进行检查，如果尹继峰发生剧烈振动，那么就需要停止其运转，并对其叶轮磨损状况实施检修，如果发生损坏，则需要急性更换。还应该不定期的对大型锅炉的气压以及蒸汽量实施检测，从而保障其在正常工作范围内。工作人员还需要大型锅炉的高低水位报警器等装置实施检查，保证相关设备处于正常运转状态，对于可能存在问题的设备要做好检修和养护，只有这样，才能够有效奥众大型锅炉的平稳、安全运行，避免低温腐蚀状况的发生。 3.5 其他
论锅炉受热面高温腐蚀 论锅炉受热面的高温腐蚀 【摘要】主要介绍了电站锅炉受热面的高温腐蚀机理、危害、类型、影响高温腐蚀的因素，并提出了防止或减轻受热面高温腐蚀的措施。 【关键词】受热面高温腐蚀机理影响因素防止措施 目前在高参数、大容量火电机组中，锅炉受热面的高温腐蚀问题已很普遍且迫切需要解决。因发生高温腐蚀导致受热面管件损坏严重而被迫停机的事故屡见不鲜。受热面的高温腐蚀已经成为燃煤锅炉机组安全稳定运行的一大隐患。在锅炉的设计及运行调整中如稍有不慎则高温腐蚀便很容易发生，腐蚀使得受热面承压部件的管壁变薄，严重时会使受热面管子在短时间内爆管，导致锅炉漏泄而被迫停机或事故跳机。可见其迫害程度非常之大，在运行中必须避免受热面的高温腐蚀。 1 高温腐蚀的形成机理 所谓高温腐蚀是指在煤粉锅炉高温火焰及高温烟气区，过热器和再热器管子及其悬挂件产生的外部腐蚀。锅炉受热面的高温腐蚀是一个复杂的物理化学过程。与其他有关煤的反应机理一样，由于煤自身的复杂性以及迄今对它的认识有限，这类机理都是粗糙的和带有推理性的，在结论的定量上也都具有相当宽的范围。高温腐蚀多发生在燃烧器区域的水冷壁、高温过热器、高温再热器，亦即受热面管壁金属温度超越一定界限的部位。从对高温腐蚀的现象及调查研究结果表明，这种腐蚀都是因壁面与积灰层间的一层液相物反应 而产生的。污染后的受热面会受到灰渣和烟气的复杂的化学反应。高温过热器与高温再热器多布置于烟温高于700-800?的烟道内，管子的外表面积灰由内层、外层两部分组成，内层灰密实，与管子黏结牢固，不易清除;外层灰松散，容易清除。
低熔灰在炉膛内高温烟气区已成为气态，随着烟气流向烟道。由于高温过热器及高温再热器区域的烟温较高，低熔灰若不接触温度较低的受热面则不会凝固，若接到温度较低的受热面就会凝固在受热面上，形成黏结灰层。灰层形成后，表面温度随灰层厚度的增加而增加。此后，一些中、高熔灰粒也被黏附在黏性灰层中。这种积灰在高温烟气中的氧化硫气体的长期作用下，形成白色的硫酸盐密实灰层，这个过程称为烧结。随着灰层厚度的增加，其外表面温度继续升高，低熔灰的黏结结束。但是中熔灰和高熔灰在密实灰层表面还进行着动态沉积，形成松散而且多孔的外层灰。内层灰的坚实程度随着时间的增长而增大，时间越长，灰层越坚实。 对于黏结灰层固形物进行化学分析和x衍射分析，结果都表明其主要构成是碱-三硫酸铁的络合物。它在538-704?温度范围内呈熔融状态。从关于碱-三硫酸铁络合物与铁的反应特性资料可知，在与碱-三硫酸铁络合物紧密黏结的奥氏体钢或铁素体钢之间都会产生对铁的腐蚀反应。与铁素体钢的这种反应，其速度是随着温度的升高而增大的;奥氏体钢的腐蚀速度与温度关系则成半铃形。从实验室的腐蚀失重试验结果也表明在相当于炉内条件下，合成硫酸盐具有相同的铃形腐蚀速度曲线，也表明这个硫酸盐络合物是受热面 高温腐蚀的根本原因。由此可以得出产生高温腐蚀的机理是:因煤灰的选择性沉积，使碱与氧化铁在积灰层中的浓度远比在煤灰中高。碱-三硫酸铁是这些选择性沉积物中与烟气中的so3反应生成的。碱与氧化铁在沉积之初很可能是粉末状的物料，随着温度的升高而呈熔融或半熔融状态。碱在管壁表面的聚积也可能是出于外层熔融物料的迁移。图示也表明了，积灰层中钾、钠含量比的重要性。钠络合物在图示的温度范围内都是干的;而钾络合物从625?开始就产生黏结;1:1钾络合物在约550?时就开始呈熔融状态，非但开始呈熔融状态的温度低，其温度范围也宽(如图1)。 煤灰在受热面上的沉积并致腐蚀的大致步骤如下:
YG-48/9.2-T型锅炉 使用说明书 图号：38300-0-0 编号：383800 SSM 编制： 校对： 审核： 标审： 审定： 济南锅炉集团有限公司 2007年4月
目录 一、概述 二、锅炉机组启动应具备的条件 三、锅炉机组启动前的检查与准备 四、锅炉机组启动 1、锅炉通风 2、锅炉冷启动 3、锅炉热启动 4、锅炉的升压操作 五、启动要求及注意事项 六、锅炉运行 1、锅炉正常运行 2、生物质点火的调节 七、停炉 1、正常停炉 2、紧急停炉 3、临时停炉 4、锅炉保温 5、锅炉疏水 八、停炉保护 九、故障处理 1、锅炉系统的停炉瓮中保护 2、低压循环系统的停炉保护 3、烟气系统的停炉保护 4、各部件的停炉保护 十、启动中的组织与分工 十一、检验及维护保养
一、前言 本锅炉是采用国外先进的生物燃料燃烧技术的48T/H振动炉排高温高汽锅炉。锅炉为高温、高压参数自然循环炉，单锅筒、单炉膛、平衡通风、室内布置、固态排渣、全钢构架、底部支撑结构型锅炉。 锅炉安装完毕后的首次启动，是对锅炉整套系统设计、安装的一次全面检查，通过试运，暴露和消除设备的缺陷和问题，为机组投产做好准备，通过启动如烘炉、煮炉、吹管等，使运行人员通过操作设备，熟悉系统，积累经验，检验各种连锁保护、自动系统投入率，同时也是结燃烧系统、给料、除尘、除渣、辅机等的一次运行考核。在整定安全阀等工作结束后，转入七十二小时试运。 本说明书主要是根据生物质燃料锅炉燃烧特点提出的特殊要求。锅炉的水、汽、电气等控制，按有关规定执行。 二、锅炉机组启动应具备的条件 1、试运的现场条件 （1）场地基本平整，消防、交通及人行道路畅通。厂房各层场面起码应做好粗地面，最好使用正式地面，试运现场应有明显标志和分界，危险区应有围栏和警告标 志。 （2）试运区施工脚手架全部拆除，现场清扫干净，保证运行安全操作。 （3）试运区的梯子、步道、栏杆、护板应按安装完毕，正式投入使用。 （4）排水沟道畅通、沟道及孔洞盖板齐全。 （5）试运范围的工业、消防及生活用水系统应能够投入正常使用，并备有足够的消防器材。 （6）试运现场具有充足的正式照明。事故照明应能在故障时及时自动投入。 （7）各运行岗位都应有正式的通讯装置。根据试运要求增设临时岗位，并应有可靠的通讯连络设施。 （8）要加强锅炉房内的防冻措施。 （9）要保证料仓及其他建筑物的通风。 2、下列系统中的设备、管道、阀门等安装完毕，保温完成。 锅炉范围内管道、汽水系统、疏放水、放汽系统、加药系统、辅用蒸汽系统、排污系统。 3、下列设备经调试合格 （1）送风机、引风机经调试结束并符合要求。 （2）热工测量、控制和保护系统的调试已符合点火要求。 （3）锅炉安全系统必须满足安全点火、运行的条件，所有旁路上的安全系统必须注明。如果安全系统不满足运行，DCS系统能够自动停止锅炉运行。 4、组织机构、人员配备和技术文件准备 （1）电厂应按试运方案措施，配备各岗位的运行人员及试验人员。并有明确的岗位责任制，运行操作人员应培训合格，并能胜任本岗位的运行操作和故障处理。 （2）施工单位应根据试运方案措施要求，配备足够的维修人员，并有明确的岗位责任制。维护检修人员应了解所在岗位的设备（系统）性能，并能在统一指挥下 胜任检修工作，不发生设备、人身事故和中断试运工作。 （3）施工单位应备齐参加试运设备（系统）的安装验收签证和分部试运记录。 （4）施工单位编制的调整试运方案措施，经试运指挥部审定后，应打印完毕，并分
锅炉汽水系统的腐蚀问题和防腐措施分析 发表时间：2018-04-19T12:34:26.280Z 来源：《防护工程》2017年第35期作者：孙悦龙 [导读] 其设备的腐蚀问题也愈发凸显，这也为本设备防腐措施研究带来了极大的现实意义，进一步加强对其的研究非常有必要。 宁夏特种设备安全技术检查中心宁夏银川 750200 摘要：锅炉汽水系统如果不采取适当的保护措施，进入锅炉内的氧气会很容易使潮湿的金属表面产生腐蚀。因此，在采用适当的保护，对防止锅炉腐蚀，延长锅炉的使用寿命，有着重要的意义，需要进一步加强对其的研究。基于此本文分析了锅炉汽水系统的腐蚀问题和防腐措施。 关键词：锅炉汽水系统；腐蚀问题；防腐措施 1、腐蚀类型及特征 1.1、气体腐蚀 在中性或碱性介质中发生的气体腐蚀，其基本特征是:在金属表面上形成点蚀或溃疡腐蚀。在腐蚀部位，一般均有突起的腐蚀产物，从表面上看，似乎是一层均匀面较厚的锈层，锈层下面的金属表面有许多高低不同的点蚀坑。 当给水中含有溶解氧时，它的危害主要表现在以下几个方面:破坏金属表面的保护膜使它变成铁锈而脱落，反应式为: 从上式可见，水中的CO2越多，生成的H+就越多，pH也就越低，引起氢去极化腐蚀，当水中同时存在CO2和O2时，阴极上则同时存在H+和O2去极化剂，使腐蚀加剧。 1.2、水蒸汽腐蚀 这种腐蚀主要发生在锅炉受热面水流动工况不良的部位。如发生水汽分层，水流不畅等部位，水汽腐蚀的特征是在金属表面上有一层紧密的“鳞片”状氧化铁层，下面的金属出现较大面积的减薄。 1.3、应力腐蚀 锅炉金属产生应力腐蚀破裂时，常发现裂纹周围附有炉水中的固体盐类，在裂纹内还有灰黑色的腐蚀产物。苛性脆化腐蚀就是由于锅炉金属在过应力的条件下与水在裂缝中浓缩的氢氧化钠作用而引起的。 1.4、腐蚀疲劳 当受热面受到交变热应力，并同时受电化学腐蚀时，金属的疲劳极限大大降低，形成穿晶裂缝，这种情况称为腐蚀疲劳。其特征是金属产生了裂纹或破裂。裂纹大多在表面上的一些点蚀坑处延伸或在氧化膜破裂处向下发展。锅炉汽包或下降管等部位常发生腐蚀疲劳问题。 2、锅炉汽水系统防腐措施 2.1、除氧可以采取热力除氧和化学除氧两种方法 给水热力除氧通过热力除氧器来实现，这种除氧方法，可将水中绝大部分的溶解氧除去。根据气体溶解定律，热力除氧法不仅能除去水中的溶解氧，而且也可以除去水中其它各种溶解气体，包括大部分的游离CO2。电厂中用得最广的为混合式除氧器，在除氧器中，给水与加热用的蒸汽直接接触，把水加热到相当于除氧器压力下的沸点，从而除去水中的气体。运行过程中，应注意除氧器汽量和水量的调节，以及排氧门大小的调节，及时排出氧气；稳定的补给水量和随工况的调整是保证除氧器正常工作的前提。 给水化学除氧是通过向给水中加入化学药品，使其发生反应，从而除去水中残留的溶解氧的过程。向给水中加入联氨可以有效地起到去除溶解氧的效果。联氨是一种还原剂，它可以与水中的溶解氧结合，将其还原，产物为氮气和水，这两种物质对热力系统没有任何害处，同时联氨还可以将金属氧化物还原，防止汽包内结成铁垢和铜垢。运行过程中要控制好联氨的加药量，根据随时监控到的含氧量进行及时的调节。 2.2、合理调节炉水pH值 为防止给水对金属的腐蚀，除了消除其含氧量外，还可以调节给水的pH值。因为随着pH值的增大，金属的腐蚀明显减少，调节给水pH值的方法是在给水中加氨。 由于水中含有游离的CO2，所以加入氨水就相当于用氨水的碱性来中和碳酸的酸性。时间表明，若加入适量的氨，能起到很好的中和作用，防止系统的酸性腐蚀。同样，我厂加氨的位置也设置在除氧器出口管道上，在运行过程中很好地起到了pH调节的作用，将给水，炉水等的PH值调整在最合理的范围内，保证了机组安全、经济地运行。 2.3、适当减少应力腐蚀 要合理设计锅炉给水系统，保持设备的正常启停工况，必要时做到对炉水中敏感成分所造成影响的有效消除。可以通过审查锅炉汽水系统设计过程中所忽略的受热膨胀因素来看其是否产生了较大应力。如果锅炉启停次数过多，其水中的含氧量就会提高，容易引发设备的点蚀，而点蚀集中更会引发应力集中，所以在启停锅炉过程中要考虑它的交变应力作用，尽量减少对锅炉的启停，减少产生腐蚀疲劳裂纹。 2.4、基于热负荷强度要求水质 由于高温高压管道管壁存在热传递现象，这也是锅炉汽水系统在蒸发过程中的腐蚀本质原因。由于在设备运行过程中这一热传递会直
工业锅炉局部腐蚀分析和预防腐蚀关键技术 摘要：在多年的锅炉检验过程中,发现快装锅炉的腐蚀部位有一定的规律性：即发生在锅炉的特定区域内、其腐蚀形态多以凹坑、斑点状出现；其腐蚀原因除了与锅炉水质状况有关外,还与锅炉的运行方式、锅炉结构和维护保养等因素有关。 关键词：工业锅炉局部腐蚀预防 1、腐蚀的机理 腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类，化学腐蚀一般无电流产生，而电化学腐蚀则伴有电流产生。对锅炉受压元件来说，水侧以电化学腐蚀为主，火侧或烟气侧以化学腐蚀为主。氧腐蚀实际上是一种电化学腐蚀，其主要原因是铁和氧形成两个电极,组成腐蚀电池。因为铁的电极电位比氧的电极电位低,所以在铁氧腐蚀电池中,铁是阳极遭到腐蚀, 铁在这里失去电子(氧化)以铁离子的形式转入水中,其反应如下:Fe→Fe2++2e氧在阴极,进行还原反应如下:O2+2H2O+4e→4OH-在这里,溶解氧起阴极去极化作用,而去极化作用的强弱与含氧量有关。所以,要减轻锅炉的氧腐蚀，必须尽可能地降低给水中溶解氧的含量。 2、锅筒水位线附近的腐蚀 2.1 腐蚀特点 锅筒水位线附近的腐蚀,是指在锅筒内水位线上下约100mm内,沿锅筒的内表面纵向分布的斑点状腐蚀。这种点蚀形状似水滴,腐蚀深度不大,但所占面积大,分布较为密集。其腐蚀程度虽然对锅筒强度影响不大,但是在锅炉水位波动范围内存在着温度交变应力,会促使腐蚀加剧,如果任其发展下去将导致锅筒强度降低,危及安全运行。 该区域之所以容易发生腐蚀,原因可能有三：第一，与给水未除氧有关。第二，可能是运行方式和操作不当造成的。经验证明,产生这种腐蚀的锅炉差不多都是间断运行的锅炉。这些锅炉运行方式和操作的特点是:在临时停炉或夜间压火时,保持较高的水位，随着停炉冷却,锅内压力迅速下降并很快降到零,甚至产生负压,使空气侵入锅内。当锅炉开始运行时,又不注意或无法赶走侵入锅内的空气,随着压力的上升,空气中的氧溶入锅水中,促进了氧腐蚀的发生。第三，可能是煮炉方法不当。煮炉的主要目的是通过煮炉在金属表面形成一层耐腐蚀的保护膜。煮炉用的药剂一般采用氢氧化钠（NaOH）和磷酸三钠（Na3PO4·12H2O）或碳酸钠（Na2CO3）。在煮炉过程中，金属表面形成保护膜主要是靠磷酸三钠；氢氧化钠在煮炉中的作用是与油脂起皂化作用，生成的泡沫性物质可以除去锅内油污，中和金属表面酸性以利形成保护膜。同时利用水的沸腾和自然循环以及降压排污的冲刷作用，使浮锈及部分氧化皮与金属本体脱离。如果在煮炉时只用了氢氧化钠，未用磷酸三钠，那么在金属壁面形成保护膜的效果差，而且如果煮炉时各个环节控制不好，锅筒内壁铁锈、氧化皮是不容易煮掉的，这就为锅炉腐蚀创造了有利的条件。 2.2 预防措施 对于这种腐蚀的预防,在给水未除氧的情况下可采取以下几种措施: (1)改进操作方式。临时停炉时,在维持较高水位的同时尽量维持一定的压力,防止外界空气侵入锅内；锅炉运行时要开启空气阀,待空气阀冒汽,锅炉压力达到
生物质能发电项目 袋式除尘器成套设备采购技术案
奥科除尘设备有限公司 1、综述 本公司生产的LCMD系列脉冲布袋除尘器是我公司借鉴国外先进除尘技术，研制成功的新型高效长布袋除尘器，广泛应用于电力、冶金、建材、化工等行业的锅炉、烟气除尘及物料回收、粉尘治理。是一种处理风量大、清灰效果好、除尘效率高，占地面积小，运行稳定、性能可靠，维修便的大型除尘设备，该产品采用模块式生产、质量稳定。 针对国外锅炉烟气的除尘技术和除尘器配套设备现状，经过广泛分析，在已有LCMD脉冲布袋除尘器成熟技术的基础上，我们增加了一系列的保护和检测系统，完整地设计出锅炉用布袋除尘器，并且已经在众多项目上得到了运用和检验。 我公司推出的LCMD脉冲袋式除尘器应用多专有技术,这些专有技术得到了各、专家的认同并获得了实践的考证。主要特点有： 1.高效脉冲喷吹技术：进口新型低阻、高效、长寿命膜片电磁脉冲阀的合理选用，加上喷吹管的独到设计和加工手段，使布袋除尘器的清灰式得到了彻底的改变。 2. 耐高温滤料应用技术：结合锅炉烟气的特性，建议采用性价比高的PPS滤料加PTFE浸渍，具有拒水防油功能，抗氧化，并强化了纤维的各种性能，适用于生物质发电烟气性质。 3.除尘器保护技术：旁路系统、测温等在线检测设备的运用，解决了锅炉投油助燃及锅炉故障时对除尘器的保护问题。同时在布袋除尘器前增加一级旋风分离器，
能有效阻止带火星飞灰进入布袋而造成烧袋。 4.固定管喷吹清灰技术：固定管喷吹清灰技术是当今袋除尘行业普遍采用的一种清灰技术，它避免了旋转喷吹轴承容易损坏、润滑难以解决导致故障率高的不良现象发生，避免了反吹风清灰不够彻底导致设备阻力居高不下问题的出现。它借助经过处理后的压缩空气诱导上箱体的净空气瞬间向滤袋筒喷吹，形成脉冲抖动，粘附在滤袋外表面的粉尘在此突然强烈的抖动下，脱离滤袋落入到灰斗中。 5.PLC可编程控制器技术：采用进口PLC可编程控制器进行控制, 具备与系统DCS的通讯接口，可以实现对布袋除尘器进行手/自动控制。 6.设备的阻力控制：通过在设备设计上的一系列独到考虑，从设备结构和滤料两面保证设备整体阻力的安全和可靠。 以上一系列先进技术的运用，保证了我公司生产的除尘器拥有一流的技术、绝 佳的价格性能比。 2、系统设备 每台LCMD锅炉布袋除尘器都有结构上独 立的壳体，除尘器主要由滤袋室、喷吹清灰装 置、进排气风管、灰斗、压缩空气系统、电控 装置、阀门、保护系统、控制系统及其它等部 分组成。 2.1LCMD型脉冲袋式除尘器本体 结构框架及箱体------结构框架用于支撑除尘器 本体、灰斗及输灰设备等；箱体包括上箱体、中箱体及灰斗 等 滤袋、笼骨和花板-----滤袋和笼骨组成了Array除尘器的滤灰系统；花板 用于支撑滤袋组件和分隔 过滤室（含尘段）及净气 室，并作为除尘器滤袋组 件的检修平台；滤袋组件 从花板装入 进气系统------包括进风导流总管、导流 板、进风口手动调节阀
济南绿桥环保技术有限公司https://www.doczj.com/doc/b117297584.html,热水锅炉腐蚀与防腐蚀 热水锅炉腐蚀与防腐蚀 济南绿桥环保王恒摘要：热水锅炉无论在工业生产还是人民生活中都发挥着重要作用。然而，热水锅炉矽统的运行腐蚀、停用腐蚀以及由此而引起的腐蚀产物结垢问题却是长期困扰人们的难题。目前在热水锅炉运行、停用期间主要是以传统的处理方法，但是，由于传统方法操作繁琐，往往不完全具备实施条件等原因，效果不理想。BF-3a解决对锅炉运行、停用期间腐蚀性两大难题。 关键词：热水锅炉，腐蚀，传统的处理，BF-30a防腐蚀性，锅炉腐蚀控制 1、问题的提出 据辽宁省辽阳市锅炉检验研究所统计，在在用的800台采暖锅炉中，发生了腐蚀的锅炉就有755台，占95%，其中严重腐蚀约占10%—15%腐蚀泄露约占5%—8%，与国外相比我国的锅炉寿命仅为设计寿命的1/2—1/3。 2、腐蚀产生的原因 锅炉材质钢中含有碳及一些杂质，由于钢中成分及组织的不均匀，存在着电极电位差，既有正负微电机的存在，锅炉水中的去极剂，如氧和二氧化碳能够不断从微电机负极吸收电子，而作为微电机正极的铁离子也能顺利的失去电子而进入水溶液。水及其中的氧、二氧化碳去极剂相当于接通电池的导线，使电子传递完而产生微电流。这种微电极的反应的最终结果是刚中的杂质或铁被溶出而形成缺陷，严重时形成深坑和穿孔，这就是电化学腐蚀。 由于溶解氧本身是阴极去极化剂，对金属的危害十分严重，而二氧化碳在水溶液呈酸性，直接破坏金属表面的保护膜，加速了氧对金属的电化学腐蚀。在天然水中，硬度主要有HCO3的盐类组成，这些重碳酸盐在锅炉中经过一系列的变化，在水中产生二氧化碳和碳酸，从而引起锅炉内表面腐蚀，特别是有些单位对原水不进行任何处理，直接送进锅炉，在锅炉被加热过程中，重盐酸被分解，产生沉淀物，粘附于锅炉及管道内加热表面，形成坚硬的水垢。 二氧化碳的产生处于直接进入锅炉的原水有关外，还与是否采用除氧有关。 3、锅炉腐蚀原因分析 3-1大量补入原水未经任何处理 当补给水质达不到标准的要求，补给水中重碳酸盐在锅炉内加热过程中产生二氧化碳，或在直接补入生水的过程中，既不进了溶解氧，对锅炉金属表面产生腐蚀。
锅炉管道腐蚀的原因、分析及建议 ×××（××××××××××发电有限责任公司×××××× 044602） 摘要：四管爆漏是火力发电厂中常见、多发性故障，而管道的腐蚀常常中四管泄漏的重要原因。大部分管道腐蚀的初始阶段，其泄漏量和范围都不大，对于故障的部位不好确定和判断。一般要经过几天或更长时间泄漏程度才会逐渐增大，发展成为破坏性泄漏或爆管，严重威胁着火力发电厂的安全稳定运行，故本文对锅炉四管腐蚀的原因进行了分析并根据相应的原因提出了一些建议。 关键词：腐蚀、硫化物、氯化物 0 前言 腐蚀是火力发电厂中常见的故障。腐蚀的初始阶段，没有明显的现象或其泄漏量和范围都小，对于故障的部位不好确定和判断。一般要经过几天或更长时间泄漏程度才会逐渐增大，同时局部的泄漏会冲刷周围邻近的管壁，造成连锁性破坏，危及到整个锅炉运行的安全。1．腐蚀的原因 广义的腐蚀指材料与环境间发生的化学或电化学相互作用而导致材料功能受到损伤的现象。 狭义的腐蚀是指金属与环境间的物理-化学相互作用，使金属性能发生变化，导致金属，环境及其构成系功能受到损伤的现象。 1．1管内壁腐蚀：也称水汽侧腐蚀。 1．1．1溶解氧腐蚀。 1．1．2垢下腐蚀。 1．1．3碱腐蚀 1．1．4氢损伤。 1．1．5铜氨化合物腐蚀。 1．2烟气侧腐蚀。 1．2．1高温腐蚀。
1．2．2低温腐蚀。 1．3应力腐蚀，也称冲蚀。指管道受到腐蚀和拉（压）应力的综合效应。 3．设备发生腐蚀的理论原因分析 3．1管内壁腐蚀 3．1．1溶解氧腐蚀 由于Fe与O2、CO2之间存在电位差，形成无数个微小的腐蚀电池，Fe是电池中的阳极，溶解氧起阴极去极化作用，Fe比O2等的电位低而遭到腐蚀。 当pH值小于4或在强碱环境中，腐蚀加重，pH值介于4~13之间，金属表面形成致密的保护膜（氢氧化物），腐蚀速度减慢。腐蚀速度与溶解氧的浓度成正比，随着给水速度提高、锅炉热负荷增加、溶解氧腐蚀也随之加剧。 3．1．2垢下腐蚀 由于给水质量不良或结构缺陷防碍汽水流通，造成管道内壁结垢。垢下腐蚀介质浓度高，又处于停滞状态，会使管内壁发生严重的腐蚀，这种腐蚀与炉水的局部浓缩有关。如果补给水或因凝汽器泄漏（河水）使炉水含碳酸盐，其沉积物下局部浓缩的炉水（沉积着高浓度的OH-）pH值上升到13以上时发生碱对金属的腐蚀。如果凝汽器泄漏的是海水或含Cl-的天然水，水中的MgCl2、CaCl2将进入锅炉、产生强酸HCl，这样沉积物下浓缩的炉水（很高浓度的H+）pH值快速下降，而发生对金属的酸性腐蚀。 3．1．3碱腐蚀 游离碱会在多孔性沉积物和管内表面浓缩，浓缩的强碱会溶解金属保护膜而形成铁酸根与次铁酸根离子的混合物，当管壁表面局部碱浓度超过40%时，会释放出氢气，从而形成金属表面深而广的腐蚀，也称延性腐蚀。 3．1．4氢损伤（氢损伤实际就是酸性腐蚀） 一般情况下给水与管壁（Fe）发生反应生成H2和Fe3O4。 保护膜Fe3O4阻隔H2进入管壁金属而被炉水带走，当给水品质不佳或管内结垢会生成Fe2O3和FeO。 Fe2O3、FeO比较疏松、附着性很差，有利于H2向管壁金属的扩散，高温下晶界强度低，H2与钢中的碳和FeC反应生成CH4。
生物质CFB 锅炉防磨防腐技术规X 生物质燃料循环流化床锅炉，因其锅炉烟气比常规锅炉烟气含有更多的钾、钠等活泼金属，含有更多的氯离子，其腐蚀程度比常规锅炉更为严重了；同时受到含尘烟气的冲刷磨损，故而管壁极易因腐蚀磨损而快速减薄。为确保机组安全、稳定、长周期经济运行，采取防护措施是十分必要的。根据我公司多年来从事该行业的实际施工经验，并根据贵公司锅炉运行的具体情况、工艺参数、结构特点，经本公司工程技术人员认真分析，对上述设备进行防腐防磨技术设计采用本技术进行防护能获得良好的效果，可大大延长设备使用寿命。 一、失效分析 1、炉膛水冷壁 炉膛水冷壁等受热面部位失效的主要原因是含尘气流冲蚀和碱性介质的热腐蚀、高温氧化。磨损主要与烟气流速、烟气含尘量及含尘介质性质有关，据有关研究资料表明，磨损量与气流速度的3.6次方成正比。炉膛内烟速高、含尘量大，且存在对浇注料平台的涡流效应和切割效应，因而磨损严重。同时由于贵公司锅炉以稻壳、有机肥料为主要燃料，其灰分中含有钾、钠等金属氧化物，对锅炉管产生腐蚀，而且锅炉水冷壁具备了典型的热腐蚀条件，实践证明，在300～500℃X围，管外表温度每升高50℃，腐蚀速度增加1倍。锅炉在运行过程中管壁外表首先产生高温氧化生成Fe2O3，其次是灰份中的金属氧化物附于管外表，生成金属盐等复合物，此复合物呈疏松状，经燃烧中含尘气流的不断冲刷、脱落、再生成、再脱落，使水冷壁管逐渐变薄而腐蚀。受此双重破坏作用，水冷管壁逐渐变薄，以致爆漏失效。 2、过热器 2.1过热器部位工作烟温较高，管内工质为蒸汽，它是最易发生高温腐蚀的部件，垃圾炉过热器的腐蚀是一个连续进行的过程，致腐物源源不断的补充到腐蚀前沿进行化学反应。过热器投入运行后，被覆盖一层初始积灰层，属于化学作用的附着而非单纯的机械附着。锦润性附着内层除含金属氧化物外，主要由凝聚和沉积在管壁表面上的高浓度的碱、碱土类、重金属的氯化物和硫酸盐类组成的初始积灰层，沉积过程中形成各种类型的低熔点复合物以液相状态存在，成为熔池层。碱主要是KCl和K2SO4，由于碱的熔点低，KCl是768℃，NaCl是801℃，Na2SO4是884℃，当烟气中碱含量富集时，就会引起氯化碱和硫酸碱等化合物粉附在过热器管上。过热器在管壁温度较高时，会形成更多的低熔点物质，这使整个附面层中散步的熔池量提高，且其可以直接接触到管壁表面，促使该部位金属材料的腐蚀速度大大增加。
锅炉尾部受热面低温露点腐蚀分析及预防 徐州天能姚庄煤矸石热电有限公司孙乐场 [摘要] 借徐州天能姚庄热电公司锅炉尾部受热面腐蚀一事，分析了烟气中SO3的形成和硫酸蒸汽的凝结是工业锅炉运行时低温段受热面管道腐蚀发生的根本原因。介绍了低温受热面管道的腐蚀过程，并对降低腐蚀提出了可行的预防措施 [关键词] 省煤器空预器腐蚀露点措施 0引言 响应节能减排、资源综合利用号召，徐州天能姚庄热电公司3台SHF20-2.45/400-SⅡ型燃煤锅炉技改为SHS20-2.45/400-QJ型燃焦炉煤气锅炉。运行一年后，3台炉空预器、省煤器出现不同程度的损坏。经检查分析省煤器、空气预热器的损坏，低温露点腐蚀是主要原因，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。 1低温腐蚀机理 1.1三氧化硫及硫酸的生成 焦炉煤气中含有硫，硫与空气中的氧气作用生成SO2，在炉膛内SO2继续被氧化，生成SO3，SO3与水蒸气结合生成硫酸蒸气的概率很大，硫酸蒸气将在温度比较低的空气预热器上凝结。硫酸浓度为零时，纯水沸点为45.45℃，随浓度增高，沸点也随之升高。烟气中只要含有少量硫酸蒸气，就会使露点大大超过纯水的露点；当硫酸蒸气的浓度为10%时，露点可达190℃左右。尽管烟气中硫酸蒸气的浓度很低，凝结下来的液体中的硫酸浓度却可以很高。因此，必须严格控制烟气中SO3含量，即控制燃料中的硫含量。 1.2 三氧化硫的生成及转化率的确定 烟气中三氧化硫生成的机理极其复杂。一般以为一部分是在工艺生产过程中产生的，一部分是在尾部烟道中产生的。 在工艺生产过程中，主要是原子氧的作用而生成三氧化硫，而原子氧主要是在燃烧反应中形成的。如： CO＋O2→CO2＋O H＋O2→OH＋O
为改善环境，减少污染，致力于将燃煤锅炉改造为燃烧生物能源(生物质固体成型燃料)锅炉。其改造案主要为利用原有或闲置的链条炉排燃煤锅炉本体以及锅炉附属设备：鼓风机、引风机、出渣机、省煤器、减速器、除尘器、锅炉控制柜以及仪表阀门等，增加1-3套螺旋式生物质颗粒燃料上料机、1套二次送风设备及二次送风管等，以减少锅炉以及附属设备的投资费用。 燃煤锅炉用于生产和生活供热的锅炉多为4t以下的燃煤锅炉。从改造燃煤锅炉炉膛、炉拱、炉墙、余热回收、除尘装置、上料系统、控制系统等入手，将燃煤锅炉改造为全自动生物质锅炉，让能效率提高到80%-85%。
一、生物质燃料燃烧特性分析 生物质燃料是可再生的碳源，具产量巨大、分布广泛、低硫、低氮、生长快、二氧化碳排放低的特点。 生物质燃料燃烧主要由下面几个条件控制：(1)一定的温度；(2)一定量的空气(氧气)；(3)燃料与空气(氧气)的混合程度；(4)燃料中的可燃物与空气中的氧气进行剧烈的化学反应时间。 生物质燃料的着火温度为250—400℃，比煤低(煤的着火温度为400～500℃)，其温度的提高由点火热供给。生物质燃料的燃烧过程是挥发分及可燃成分与空气中的氧剧烈化合并放出热量的过程，因而氧气的供给量决定燃烧反应的过程。通过对供氧量的控制，可以很好地控制其燃烧反应。现运行的生活及工业锅炉的结构若不加改造直接使用生物质颗粒燃料，锅炉将出现重冒黑烟、效率低、有粉尘污染等现象。因此，燃用生物质颗粒燃料锅炉需要加装专门的
二次送风设备，增强进氧，使其能充分燃烧，有效提高炉堂温度，减少一氧化碳和烟尘的排放及热量的流失。 二、对燃煤锅炉进行生物质燃料改造的法 (1)利用原有或闲置的链条炉排燃煤锅炉本体以及锅炉附属设备：鼓风机、引风机、出渣机、省煤器、减速器、除尘器、锅炉控制柜以及仪表阀门等等，减少锅炉以及附属设备的投资费用。 (2)把原来进煤炭燃料用的煤斗改制作成密闭式生物质料斗，并加装防回火装置。 (3)安装1套生物质颗粒燃料输送、储料、上料装置。
锅炉氧腐蚀危害介绍 腐蚀一词指的是材料在周围环境介质的化学或电化学作用下发生的破坏。 氧腐蚀是锅炉系统中最常见的腐蚀形态。锅炉给水一般都与大气接触，水中溶解氧含量很高，这就为锅炉系统氧腐蚀提供了充分条件。当锅炉给水不采取除氧措施或除氧不当时，溶解氧将全部或部分进入锅炉系统，造成给水管路、水箱、省煤器、汽包、蒸汽管路以及凝结水系统的氧腐蚀，这种腐蚀对金属构件强度的损坏是十分严重的。例如，某厂的0.37Mpa、9.5t/h锅炉，当给水氧浓度为0.5mg/L时，试片的腐蚀速度为0.7mm/a，每隔五六年炉管就发生腐蚀穿透事故，汽包壁的蚀坑深度达总厚度的1/3。在锅炉给水未除氧的情况下，锅炉往往运行3～5年，甚至1～2年后，锅炉内壁的腐蚀深度即达2～3mm，严重地影响它们的安全运行。 热水锅炉的氧腐蚀更为严重。国家某权威机构曾对在用的800台采暖锅炉进行调查，结果表明，发生腐蚀的锅炉就有755台，占95%，其中严重腐蚀的约占10%～15%，腐蚀泄漏约占5%～8%，由于腐蚀而花的正常检修费用达近百万元。我国热水锅炉的设计寿命为15年，由于腐蚀等原因，目前一般只能运行5～8年，仅为设计寿命的1/2～1/3。同时，热水锅炉的腐蚀泄漏常常发生在最严寒的冬季采暖期，供热中断直接影响到居民的正常生活。 锅炉系统氧腐蚀的特征为溃疡腐蚀，常常在金属表面生成许多直径为1～30mm的鼓包。其表面颜色由黄褐色到砖红色等不等，主要成分为氧化铁。次层为黑色粉末状物，为四氧化三铁。有时，在腐蚀物的最深处，紧靠金属表面，还存在一个黑色层，为氧化亚铁。将这些腐蚀产物清除后，便露出蚀坑。 溶解氧腐蚀之所以呈溃疡状，与差异充电池的形成有关。氧腐蚀的