低温腐蚀形成的原因及防范措施

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。

浅析空气预热器低温腐蚀的原因及预防措施摘要：本文结合本厂实际情况，理论联系实际简要阐述空气预热器结构特性、发生低温腐蚀的原因及运行过程中如何预防等措施。

关键词：空气预热器；低温腐蚀；低氧燃烧前言：我厂锅炉型式：亚临界、自然循环、前后墙对冲燃烧方式、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、尾部双烟道、全钢构架的∏型汽包炉，再热汽温采用烟气挡板调节，空气预热器置于锅炉主柱内。

烟气飞灰含量较大，容易磨损，温度低，由于本厂增设脱硝装置，空预器处极易产生硫酸及硫酸铵，对空预器造成腐蚀。

一、空气预热器的内部结构及工作原理1、结构空气预热器主要由转子、蓄热元件、壳体、梁、扇形板、烟风道、密封系统、控制系统、驱动装置、轴承、润滑系统、吹灰和清洗装置组成。

2、工作原理空气预热器是利用排烟的余热加热空气的热交换器。

空預器可以进一步降低排烟温度，减少排烟热损失:同时提高燃烧所需空气温度，改善燃料着火和燃烧条件，降低各项不完全燃烧损失，提高锅炉机组热效率等。

其内部高效传热元件紧密排列在圆筒形转子中按径向分割的扇形仓格里。

转子周围的外壳与两端连接板连接，形成空气和烟气两个通道。

预热器转子缓慢旋转，烟气和空气交替流过传热元件。

当转子转至烟气通道时，传热元件表面吸收高温烟气的热量:当转子转至空气通道时，传热元件释放出热量加热空气。

如此反复循环，转子每旋转一周就进行一次热交换，通过转子的连续旋转，不断地将热量传给冷空气，提高进入炉膛燃烧的空气温度，以满足锅炉燃烧需要。

空预器按传热方式分为导热式和再生式(密热式或回转式)。

导热式为管式预热器:回转式空气预热器属于再生式，回转式空气预热器分为两种，受热面回转式和烟风罩转动受热面固定不动。

锅炉配有2台50%容量、单级、三分仓容克式空气预热器，型号为xx型，三分仓与分仓的区别在于可以加热压力较高的一次风，以干燥煤粉，并将煤粉吹到炉膛。

另外的二次风直接经过空预器后进入锅炉风箱，用于燃烧。

低温腐蚀形成的原因及防范措施Prepared on 21 November 2021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。

运行中如何防止低温受热面的积灰和腐蚀一、前言锅炉低温受热面的积灰和腐蚀，是制约锅炉安全稳定运行的一个不可忽视的重要因素。

受热面的积灰和腐蚀是无法完全避免的，我们只能设法减轻。

降低低温腐蚀速度是减轻低温腐蚀、延长设备使用寿命的关键所在。

寻找影响低温腐蚀速度的因素。

是控制低温腐蚀的基本出发点。

而低温腐蚀又是如何产生的呢？这是控制腐蚀实质性的问题。

只明明确了低温腐蚀的机理、影响因素，才能从运行调整方面采取有针对性的措施，防止和控制低温腐蚀的速度，达到延长低温受热面使用寿命的目的。

二、受热面低温积灰腐蚀的机理锅炉的低温腐蚀是要是发生在空气预热器、省煤器、烟道、引风机、炉墙护板、吊架、烟囱等处。

我们使用的燃烧粉锅炉，由于煤中含有硫份，燃烧后会生成SO2，其中一部分遇烟气中的剩余氧份又转化为SO3，它能提高酸的露点温度，在低于露点温度的金属表面上与烟气中的水蒸汽结合形成硫酸溶液。

由于硫酸溶液不仅与金属受热面产生化学反应，而且也于碱性灰（灰中的碱金属和CaO等）反应，因而导致金属腐蚀和沾污。

造成低温受热面的腐蚀和积灰。

通过分析明确了低温受热面积灰腐蚀的机理后，从运行角度探讨影响低温受热面积腐蚀的因素。

三、影响低温受热面积灰腐蚀运行方面的因素1.锅炉的燃烧方式。

我们知道燃烧方式的改变会改变炉膛内的燃烧温度，有资料表明：炉膛燃烧温度的变化对SO3的生成及露点温度有一定的影响。

一般认为火焰温度越设置则SO3的转化率越高，露点温度相应增高一些。

但由于悬浮燃烧的锅炉（我们厂）燃烧生成的碱性习灰对SO3有较强的吸附能力，因此烟气中的SO3含量及露点温度又有一定的降低。

所以应控制炉膛燃烧温度不宜过高，降低SO3的转化率。

2.烟气中的含氧量。

烟气中的含氧量越高则积灰速度越大，这是因为烟气中的含氧量越大说明炉膛中的过剩空气量越大，由于炉膛过剩空气量的增大，一方面炉膛出口产生还原性气体NO，它的产生使炉膛出口灰的熔点降低，加剧了积灰结焦。

空预器冷端腐蚀原因分析及防范措施空气预热器的低温腐蚀主要发生在空气预热器的冷端（即冷风进口处的低温段）。

对回转式空气预热器而言，腐蚀会加重堵灰，使烟道阻力增大，严重影响锅炉的经济运行。

由低温腐蚀会对锅炉造成很大危害，因此必须预防发生低温腐蚀。

一、低温腐蚀的原因烟气进入低温受热面后，随着受热面的不断吸热，烟气温度逐渐降低，其中的水蒸气可能由于烟气温度降低或在接触温度较低的受热面时发生凝结。

烟气中水蒸气开始凝结的温度称为水露点。

纯净水蒸气露点取决于它在烟气中的分压力。

常压下燃用固体燃料的烟气中，水蒸气的分压力p=0.01-0.015Mpa，水蒸气的露点低至45-54℃，一般情况下不易在受热面上发生结露。

而当锅炉燃用含硫燃料时，硫燃烧后全部或大部分生成二氧化硫，其中一部分二氧化硫（占总含量的1%左右，体积分数）又在一定条件下进一步氧化生成三氧化硫(SO3)。

SO3与烟气中水蒸气化合后生成硫酸蒸汽，硫酸蒸气的凝结温度称为酸露点。

酸露点比水露点要高得多，而且烟气中SO3含量越高，酸露点越高，酸露点可达110-160℃。

当受热面的壁温低于酸露点时，这些酸就会凝结下来，对受热面金属产生严重的腐蚀作用，这种腐蚀称为低温腐蚀。

烟气酸露点的高低，表明了受热面低温腐蚀的范围大小及腐蚀程度高低，酸露点越高，更多受热面要遭受腐蚀，而且腐蚀越严重。

因此，烟气中酸露点是一一个表征低温腐蚀是否会发生的指示。

烟气的酸露点与燃料硫含量和单位时间送入炉内的总硫量有关，而后者是随燃料发热量降低而增大的。

两者对露点的影响，综合起来可用折算硫分来反映。

而且折算硫分越高，燃烧生成SO2就越多，SO3也将增多，致使烟气酸露点升高。

当燃用固体燃料时，烟气中带有大量的飞灰粒子。

飞灰粒子含有钙和其他碱金属化合物，它们可以部分地吸收烟气中的硫酸蒸气，从而可以降低它在烟气中的浓度，使得烟气中硫酸蒸气分压力降低，酸露点也降低。

烟气中飞灰粒子数量越多，影响越显著。

低温腐蚀的原因低温腐蚀是指在低温环境下，金属材料或合金受到化学物质的侵蚀和破坏的现象。

低温腐蚀在许多工业领域都是一个重要的问题，特别是在石油化工、航空航天、核工业等领域。

低温腐蚀的原因主要包括以下几个方面。

首先，低温环境下的化学反应速率较慢，导致金属表面的保护层无法快速形成。

在常温下，金属表面会形成一层氧化物或其他保护膜，可以防止金属与外界环境中的氧气、水分等发生反应。

但在低温环境下，这些保护膜的形成速率会显著降低，甚至无法形成。

这就使得金属表面暴露在化学物质中，容易受到侵蚀和破坏。

其次，低温环境下的金属晶体结构发生变化，导致金属材料的力学性能下降。

在低温下，金属晶体结构会发生相变，晶格常数增大，晶体变得更加脆性。

这就使得金属材料容易受到应力集中和裂纹扩展，从而加剧了低温腐蚀的程度。

此外，低温环境下的化学物质对金属材料的腐蚀性增强。

在低温下，许多化学物质的活性会增加，例如酸、碱等。

这些化学物质能够更容易地与金属表面发生反应，引起金属材料的腐蚀和破坏。

同时，低温环境下的湿度较高，也会加剧金属材料的腐蚀程度。

另外，低温环境下金属材料的疲劳寿命较短，容易引起裂纹和断裂。

由于低温环境下金属材料的力学性能发生变化，使得其抗疲劳性能下降。

当金属材料受到外界应力作用时，容易产生裂纹，并最终导致断裂。

这些裂纹和断裂不仅会减弱金属材料的强度和韧性，还会为化学物质提供更多侵蚀和破坏的机会。

最后，低温环境下金属材料的热胀冷缩也会导致腐蚀问题。

当金属材料在低温环境中受到热胀冷缩的影响时，容易引起应力集中和裂纹扩展。

这些裂纹和裂缝为化学物质提供了侵入金属内部的通道，从而引起腐蚀和破坏。

综上所述，低温腐蚀的原因主要包括化学反应速率慢、金属晶体结构变化、化学物质腐蚀性增强、金属材料疲劳寿命短以及热胀冷缩等因素。

为了解决低温腐蚀问题，在工程实践中可以采取一系列措施，如选择合适的材料、改变工艺条件、表面涂覆保护层等。

通过这些措施可以有效减少低温腐蚀对金属材料造成的损害，提高材料的使用寿命和安全性。

关于空预器低温腐蚀的学习赵龙艺（福建大唐国际宁德发电有限责任公司，福建宁德355006）摘要：锅炉加装空预期可以充分利用烟气余热，降低排烟温度，提高锅炉效率，但由于空气预热器处于锅炉内烟温最低区，特别是未级空气预热器的冷端，空气的温度最低、烟气温度也最低，受热面壁温最低，因而最易产生腐蚀，和堵灰，一旦发生腐蚀和堵灰，严重时会照成烟气通道堵塞，引风阻力增大，锅炉正压燃烧，严重影响机组的安全性和经济性。

关键词：空预期低温腐蚀一、腐蚀机理：燃料中或多或少都含有硫份，当燃料中的硫燃烧生成二氧化硫，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气生成硫酸蒸气。

硫酸蒸气的存在使烟气的露点显著升高。

由于空气预热器下部空气的温度较低，预热器下部的烟气温度不高，壁温常低于烟气露点。

硫酸蒸气会凝结在预热器受热面上，造成了硫酸腐蚀。

主要因素：1.燃料中的含硫量：燃料的含硫量越高，烟气中的三氧化硫含量增加，对受热面腐蚀越严重。

2.烟气露点（酸露点）：烟气中硫酸蒸汽含量越高，其酸露点（烟气中硫酸蒸汽凝结的温度）的越高，可以高达140—150℃。

烟气对受热面的腐蚀常用酸露点的高低来表示，酸露点越高，说明在较高的烟温下硫酸蒸汽即可凝结，腐蚀也就越严重。

运行中应该使金属温度比烟气露点高10—20℃，可以减轻腐蚀。

3.硫酸浓度和凝结酸量：硫酸浓度在0%--56%，随着浓度的升高，腐蚀速度越高，在56%是，腐蚀速度最高，随着硫酸浓度进一步降低腐蚀速度也逐渐降低。

凝结酸量和腐蚀速度与受热面金属温度有关。

二、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、加强对空气预热器出、入口差压的监视，特别是在冬季气温急剧下降时更应注意，同时保证换热器冷端温度比烟气露点温度高，当发现空气预热器出、入口一次风、二次风及烟气差压异常时，应加强调整，加强吹灰，吹灰前要将蒸汽疏水彻底排干净，并尽可能保持高负荷。

论述余热锅炉低温腐蚀的防护措施所谓余热锅炉，就是指对工业生产过程中的废气、废料以及废液中的余热和可燃物燃烧后的热量进行合理的利用，从而将水加热到一定温度的锅炉。

除此之外，能够对烟囱、烟道余热进行回收利用的燃气锅炉以及燃煤锅炉等也称作是余热锅炉。

余热锅炉在实际应用过程中，极易出现结露和腐蚀现象，对余热锅炉的实际使用性能产生了严重的影响。

在此种情况下，加大力度对余热锅炉低温腐蚀进行分析和研究，具有一定的重要性和必要性。

1 余热锅炉腐蚀机理的分析就余热锅炉的实际情况来看，余热锅炉实际排放的烟气中存在较多的三氧化硫，且其实际生成机理存在一定的复杂性，氧离子具有一定的活泼性，在余热烟气中的作用比较明显。

并且氧气、二氧化碳以及其他的金属氧化物会在余热炉膛内部的高温辐射作用下分解出离子，促进二氧化硫的转化。

在相同温度条件下，压力越高，三氧化硫也会随之增多。

若温度条件高于85度时，几乎不会产生三氧化硫。

因此在低温条件下，对于三氧化硫的转化是非常有利的。

余热锅炉多排放的烟气中，催化器会对烟气产生一定的作用，烟气中的部分二氧化硫会转化为三氧化硫。

从总体情况来看，余热锅炉的表面温度与积灰厚度存在正比例关系，也就是说，余热锅炉表面的积灰厚度越多，余热锅炉的积灰表面温度越高。

三氧化硫与余热锅炉烟气中的水蒸气易形成硫酸蒸汽，会对锅炉受热面产生一定程度的腐蚀，在此种情况下，若管壁温度较低时，管壁上极易出现凝结，硫酸的酸露点温度与烟气中的三氧化硫和水蒸气含量存在着密切的联系。

相关研究资料显示，二氧化硫、三氧化硫按照一定比例进行转化，通常情况下酸露点温度要高于水露点温度，此时三氧化硫与水蒸气含量均在120至140之间。

二氧化硫转化成三氧化硫的必要条件就是余热锅炉所排放烟气中过剩氧的存在。

烟气中的硫酸蒸汽在温度较低的受热面上极易凝结，凝结的硫酸范围浓度逐渐降低，露点逐渐下降，凝结的硫酸浓度对受热面腐蚀速度影响较大，稀硫酸的腐蚀性较强，在低温阶段容易产生低温黏结灰，促使飞灰和冷凝与硫酸溶液共同作用形成水泥状物质，导致低温腐蚀的情况加剧，对于余热锅炉的实际性能的发挥产生不利影响。