浅析锅炉尾部受热面低温腐蚀与防止 李红田

燃气热水锅炉尾部受热面低温腐蚀问题及预防措施作者：田龙来源：《中国新技术新产品》2009年第06期摘要：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，旨在保证锅炉高效运行，减少锅炉检修维护费用，延长锅炉使用寿命。

关键字：燃气热水锅炉；低温腐蚀随着经济的发展及环保要求的提高，民用燃料逐渐被液化石油气或天然气替代。

目前，我国北方地区常采用小型燃气热水锅炉冬季供暖，但由于供暖周期长，锅炉负荷在供暖期内变化大。

为了降低燃气费用，大多数供暖企业在实际运行中都会采取锅炉小负荷输出、低温供水的运行方式。

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。

我公司采用的2台蒸汽式锅炉，投运几年来产生了不同程度的腐蚀问题，对锅炉安全运行造成一定的影响。

以下将简单介绍造成锅炉尾部受热面低温腐蚀问题的原因及预防措施。

1造成锅炉尾部受热面的低温腐蚀问题的原因燃气热水锅炉的腐蚀主要有低温腐蚀和化学腐蚀两种。

与燃煤锅炉的低温腐蚀相似，燃气锅炉的低温腐蚀也是由于酸性物质引起的一种腐蚀。

天然气在燃烧过程中生成的二氧化碳(C+O2→CO2)，遇到冷凝水后水解成碳酸(CO2+H2O→H2CO3)，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。

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〔2Fe+O2+2H2O→2Fe(OH)2〕，氢氧化亚铁继续与氧气和水发生反应生成氢氧化铁〔4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3〕的过程。

氢氧化亚铁在酸碱性溶液中显示不同的酸碱度，在碱性溶液中为显酸性的亚铁酸H2FeO2，在酸性物质中为显碱性的氢氧化亚铁Fe(OH)2。

由于冷凝水呈弱酸性，氢氧化亚铁与冷凝水中的碳酸进一步反应生成碳酸亚铁〔Fe(OH)2+H2CO3→FeCO3+2H2O〕；碳酸亚铁继续与碳酸发生中和反应生成重碳酸亚铁〔Fe(OH)2+H2CO3→Fe(HCO3)2〕；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：4Fe(CO)3+O2+6H2O→4Fe(OH)3+4CO24Fe(HCO3)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3+8CO2如上述铁的腐蚀过程中二氧化碳起了相当大的作用，当二氧化碳融于水变成碳酸后，碳酸经过加热变成蒸汽直接腐蚀金属的表面使锅炉产生低温腐蚀，主要发生在氢氧化亚铁对金属表面的钝化作用还没有形成以前。

防止锅炉尾部受热面低温腐蚀的探讨本文通过分析低温腐蚀的基本概念及锅炉尾部受热面低温腐蚀的主要原因，对防止锅炉尾部受热面低温腐蚀提出合理的解决对策。

标签：锅炉;低温;腐蚀一、前言锅炉设备是我们生产生活中常见的设备，锅炉尾部受热面受低温腐蚀也是锅炉在使用过程中出现的常见问题。

下文将针对这一现象，做出分析并提出解决的对策。

二、锅炉尾部受热面低温腐蚀概述在探讨锅炉尾部受热面受到低温腐蚀之前，首先应对相关的概念有所了解。

其相关概念主要包括：受热面的概念;低温腐蚀的概念;露点温度概念。

下面将对这三个概念进行具体的阐述。

1、受热面的概念。

现代锅炉机组中，主要受热面包括水冷壁、过热器、再热器、省煤器和空气预热器。

省煤器和空气预热器布置在对流烟道的最后，进入这些受热面的烟气温度已不高，故把这两部分统称为尾部或低温受热面。

尾部受热面的主要作用是使给水和送风的温度提高并降低排烟温度，提高锅炉效率，从而节约燃料。

2、低温腐蚀的概念。

低温腐蚀是指锅炉尾部受热面的腐蚀。

低温腐蚀不仅发生在空气预热器上，有时也会在省煤器、钢制烟道、除尘器和引风机等处发生。

低温腐蚀已经成为机械蒸汽系统生产稳定的制约因素。

3、露点温度概念。

露点温度是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。

形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。

当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同;当水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温度。

露点温度越小于周围环境的温度，结露的可能性就越小，也就意味着空气越干燥，露点不受温度影响，但受压力影响。

烟气中SO3的含量和烟气中水蒸气的含量是决定烟气露点温度的关键因素。

烟气露点温度与燃料品种、燃烧状态、过剩空气系数、烟气中水蒸气浓度和燃料中含硫量、灰分等有关。

三、现状分析大多数的锅炉在运行期间燃烧煤质含硫量为 1.5%左右，普遍超过设计煤质的含硫量。

经过每年冬天的供暖期后，空气预热器右侧出口氧含量逐步增大，约为12%。

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。

锅炉尾部受热面防止低温腐蚀技术的思路构架摘要锅炉是我国目前各大企业在实际生产过程中不可缺少的一项设备，其所具有的稳定性对于企业生产的良好开展具有重要的意义，但是其在实际应用的过程中，却经常会出现受热面腐蚀的情况，对工作的稳定运行造成了较大的影响。

在本文中，将就锅炉尾部受热面防止低温腐蚀技术的思路构架进行一定的研究。

关键词：锅炉尾部受热面；防止低温腐蚀技术；思路构架；1 引言近年来，我国的工业建设得到了较大程度的发展，而在这个过程中，锅炉设备也被得到了较为广泛的应用。

而在锅炉实际应用的过程中，其尾部受热面经常会出现一定的腐蚀情况，从而大大的影响了锅炉设备的稳定运行。

对此，就需要我们能够对锅炉尾部受热面出现低温腐蚀情况的原因进行充分的掌握，从而能够以针对性的方式对其进行解决。

2 低温腐蚀原理对于锅炉所出现的低温腐蚀情况来说，其主要原因则因为其燃料中存在硫，并且在锅炉发热燃烧之后形成了二氧化硫，并且其在进一步的变化过程中氧化成为三氧化硫，而如果其同水蒸气发生了接触，就会结合成为硫酸蒸汽。

当烟气中存在较大含量的硫酸蒸汽时，其所具有的烟气露点就会得到大幅度的升高，并在管壁上逐渐的凝结而对金属管壁造成腐蚀。

而对于气体以及液体燃料中所存在的硫分来说，当其燃烧完毕之后则会生成二氧化硫或者三氧化硫，而由于烟气中所具有的蒸汽露点往往较低，则会根据蒸汽量所存在的多少而通常维持在30至60摄氏度之间，而如果燃料中水分不是很多，则不会在低温面上出现结露的情况。

而由于烟气中存在一定量的二氧化硫以及三氧化硫，其在同烟气中的水蒸气结合之后则会形成硫酸蒸汽，则会在一定程度上加速了受热面腐蚀情况的出现。

3 腐蚀速度的规律对于金属腐蚀速度来说，其在很大程度上取决于凝结的酸量、硫酸浓度以及金属壁温这三个因素。

其中，尾部受热面凝结的酸量越多，腐蚀越快。

且随着硫酸浓度的增加，腐蚀速度越快；但当其达到一定浓度时，腐蚀速度则会达到最大值，超过这一浓度，腐蚀速度急剧下降，，达到70%左右以后基本不变；金属温度越低，，化学反应速度越慢，腐蚀速度也降低。

燃气锅炉尾部受热面腐蚀机理及防治措施摘要：在燃气锅炉的运行过程中，为贯彻节能减排绿色理念，实现可持续发展，通常会在燃气锅炉尾部安设冷凝节能装置或余热回收装置，对热量与水资源等进行回收利用。

当尾部受热面的表面温度较低时，燃气锅炉排放烟气中所含的水蒸气会凝结在金属壁表面，对该区域造成低温腐蚀，影响燃气锅炉的运行安全。

为此，技术人员需要对其腐蚀机理进行深入分析并进行合理防治。

本文介绍了燃气锅炉尾部受热面产生低温腐蚀的主要原因，并提出了一些具体的防治措施，以供相关从业者参考。

关键词：燃气锅炉；尾部受热面；腐蚀机理；腐蚀防治Abstract: During the operation of gas boilers, in order to implement the green concept of energy saving and emission reduction and achieve sustainable development, a condensation energy saving device or a waste heat recovery device is usually installed at the tail of the gas boiler to recycle heat and water resources. When the surface temperature of the rear heating surface is low, the water vapor contained in the flue gas discharged from the gas boiler will condense on the surface of the metal wall, causing low-temperature corrosion to the area and affecting the operation safety of the gas boiler. For this reason, technicians need to conduct in-depth analysis of its corrosion mechanism and conduct reasonable prevention and control. This paper introduces the main reasons for low temperature corrosion of the heating surface of the gas boiler tail, and puts forward some specific prevention measures for the reference of relevant practitioners.Key words: gas boiler; rear heating surface; corrosion mechanism; corrosion prevention引言：城市化进程的推进为生态环境带来了严重的污染负担，我国传统以燃煤为主的能源供应体系向空气中排放了较多污染物，导致空气质量明显下降，甚至频繁出现雾霾问题。

锅炉尾部受热面低温露点腐蚀分析及预防【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＋OH＋O2→OH＋O这些原子氧很活泼，容易将二氧化硫转化成三氧化硫。

另外，氧分子、二氧化碳等氧化物在炉子高温辐射下，其中一部分也会分解原子氧而使二氧化硫转化成三氧化硫。

当压力一定时，二氧化硫转化成三氧化硫的平衡曲线如图1所示。

锅炉尾部受热面低温腐蚀原因分析与预防措施探讨蔡旭军发布时间：2021-10-27T07:22:24.387Z 来源：《电力设备》2021年第8期作者：蔡旭军[导读] 近几年燃煤电厂为保证利润加大了劣质煤的掺烧，在经过一段时间的运行后，经常出现锅炉尾部低温露点腐蚀的情况，严重影响机组安全、经济、环保运行。

通过分析锅炉尾部受热面低温腐蚀的具体原因,从而找出合理的防止锅炉尾部受热面低温腐蚀的有效措施，进一步提高锅炉的使用性能。

蔡旭军（国家能源集团谏壁发电厂）摘要：近几年燃煤电厂为保证利润加大了劣质煤的掺烧，在经过一段时间的运行后，经常出现锅炉尾部低温露点腐蚀的情况，严重影响机组安全、经济、环保运行。

通过分析锅炉尾部受热面低温腐蚀的具体原因,从而找出合理的防止锅炉尾部受热面低温腐蚀的有效措施，进一步提高锅炉的使用性能。

关键词：锅炉尾部受热面低温腐蚀防范措施1、前言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。

当受热面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。

金属壁面被蚀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。

2、低温腐蚀针对性原因探讨2.1烟气中硫含量的增多烟气中三氧化硫含量的不断增加是导致锅炉尾部受热面出现低温腐蚀的主要因素，由于使用燃料中的硫分逐渐增多，则烟气中的三氧化硫的含量也会越多。

燃料的含硫量与三氧化硫含量成正比，烟气中三氧化硫含量的增多，引发酸露点的升高，一旦出现给水温度较低的时候，就会很容易造成锅炉尾部受热面低温腐蚀的现象出现。