大型锅炉低温腐蚀的原因分析及防控措施
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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。
低温腐蚀形成的原因及防范措施一、低温腐蚀的定义: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。
二、低温腐蚀形成原因:低温腐蚀的形成:燃料中的硫燃烧生成二氧化硫(S+O2=SO2),二氧化硫在催化剂的作用下进一步氧化生成三氧化硫(2SO2+O2=2SO3),SO3与烟气中的水蒸汽生成硫酸蒸汽(SO3+H2O=H2SO4)。
硫酸蒸汽的存在使烟气的露点显着升高。
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,造成硫酸腐蚀。
低温腐蚀常发生在空预器上,但是当燃料中含硫量较高、过剩空气系数较大,烟气中SO3含量较高,酸露点升高,并且给水温度较低(汽机高加停用)时,省煤器管也有可能发生低温腐蚀。
三、影响低温腐蚀的因素:除壁温外,影响低温腐蚀的主要因素是烟气中的三氧化硫含量。
随烟气中三氧化硫含量的增加,硫酸蒸汽的含量也相应增加,并使烟气中酸露点明显提高。
后者使受热面容易结露并引起腐蚀,前者使腐蚀程度加剧。
烟气中氧化硫的含量与下列因素有关:1、燃料中的硫分越多,则烟气中的三氧化硫含量也越多;2、火焰温度高,则火焰中原子氧的含量增加,因而三氧化硫也含量也增多;3、过量空气系数增加也会使火焰中原子氧的含量增加,从而使三氧化硫含量也增加;4、飞灰中的某些成分,如钙镁氧化物和磁性氧化铁(Fe3O4)以及未燃尽的焦炭粒等有吸收或中和二氧化硫和三氧化硫的作用。
故烟气中飞灰含量增加、切飞灰含上述成分又较多时,则烟气中三氧化硫量将减少。
5、当烟气中氧化铁(Fe2O3)或氧化钒(V2O5)等催化剂含量增加时,烟气中的三氧化硫将增加。
四、低温腐蚀的预防:1、提高空预器管壁温度,使壁温高于烟气露点。
如提高排烟温度,开热风再循环,加暖风器提高空预器入口温度。
此法的优点是简便易行,缺点是锅炉效率降低。
2、在烟气中加入添加剂,中和SO3,阻止硫酸蒸汽的产生。
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。
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。
热力发电厂锅炉设备腐蚀及防护的分析随着工业化进程的不断加快,热力发电厂在电力生产中发挥着越来越重要的作用。
而作为热力发电厂的核心设备之一,锅炉设备的腐蚀问题一直是制约发电效率和安全运行的重要因素。
对于锅炉设备的腐蚀问题进行分析并制定有效的防腐措施显得尤为重要。
一、锅炉设备腐蚀的原因1.烟气腐蚀烟气中含有大量的硫酸和硫酸盐,这些物质会在高温下与金属产生化学反应,形成硫酸腐蚀。
在锅炉烟气冷凝部位,尤其容易发生硫酸腐蚀,严重影响锅炉的安全运行。
2.水侧腐蚀水侧腐蚀是指锅炉内部受到水侧介质(水蒸汽或水)侵蚀而引起的腐蚀。
水侧腐蚀分为氧腐蚀、碱性腐蚀、酸性腐蚀等多种类型,是锅炉设备腐蚀的一个重要原因。
3.热态腐蚀在高温高压条件下,金属材料易发生热态腐蚀,主要包括蒸汽侧高温氧化、氧化铁皮脱落和热疲劳等。
以上三种腐蚀原因常常同时存在于锅炉设备中,相互作用并加剧了锅炉设备腐蚀的程度。
二、锅炉设备腐蚀的危害1.减弱金属强度腐蚀会使金属材料的力学性能受到影响,降低了其抗拉强度和屈服强度,导致设备的安全性大大降低。
2.威胁人员安全锅炉设备在腐蚀作用下可能发生金属薄弱部位的破裂或者泄漏,给工作人员的生命安全带来威胁。
3.影响设备寿命腐蚀会导致锅炉设备的损耗加剧,减少了设备的使用寿命和可靠性,增加了运行成本和能源浪费。
三、锅炉设备腐蚀的防护措施1.选择合适的材料一种好的抗腐蚀材料对于降低锅炉设备的腐蚀率非常重要。
选择适合工作条件的材料,例如304、316L等不锈钢材质,陶瓷涂层、陶瓷复合材料等,均能有效提高设备的抗腐蚀性。
2.优化水质管理水侧行程是导致水侧腐蚀的重要原因之一,优化水质管理是预防锅炉设备水侧腐蚀的有效手段。
保持水质的合理循环和调整,控制水中溶解氧和盐分含量,使水质在合适的范围内保持稳定。
3.表面保护措施采用防腐蚀涂层、喷涂耐磨材料、表面喷涂等方式对锅炉设备进行表面保护,可以有效提高设备的抗腐蚀性能。
4.烟气腐蚀防护采用优质燃料、提高烟气的温度和降低烟气中湿度,对烟气腐蚀起到一定的抑制作用。
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
选择使用合适的方式来对烟气中的金属成分、含氧量、硫含量进行控制,尽可能的切断其发生低温腐蚀的途径和条件。
另外,如果条件允许,还可以选择使用更换低温受热面管道材料的方式来进一步提升大型锅炉的耐腐蚀性,延长使用寿命。
4 结束语
综上所述,大型锅炉在现代工业生产中具有着较为广泛的运用,有利于实现能源和资源的充分利用。
对于大型锅炉使用中出现的低温腐蚀问题,在实际工作中,工作人员需要结合实际情况来采取针对性的措施,尽可能的避免其发生低温腐蚀,延长使用寿命。
提升其使用效果。
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