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。

（3）控制炉内温度水平 ） 炉内温度水平越高， 炉内温度水平越高，特别是火炬尾部温度越 高，越有利于SO3含量增高。可采用分段送 越有利于 含量增高。 风来降低火炬温度。 风来降低火炬温度。 （4）避免漏风 ） 烟道的漏风会促进SO 生成。同时， 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， 热面区段的漏风，会造成局部低温，导致低 温腐蚀。 温腐蚀。
空预器冷端腐蚀（堵灰） 空预器冷端腐蚀（堵灰） 防控措施
许彦君
一、低温腐蚀的机理
1、硫酸的形成及其对金属的腐蚀 、 水露点： 水露点：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 水蒸气便发生凝结现象。 面，水蒸气便发生凝结现象。水蒸气发生凝 结时的温度称为水露点， 结时的温度称为水露点，其值是由烟气中水 蒸气的分压力所决定的。在一般情况下,燃煤 蒸气的分压力所决定的。在一般情况下 燃煤 锅炉尾部烟道中水蒸气的分压约为10%，即 锅炉尾部烟道中水蒸气的分压约为 ， 0.01~0.015MPa，对应水露点为 ，对应水露点为40~45℃， ℃ 发生水蒸气凝结的可能性较小。 发生水蒸气凝结的可能性较小。
均减少，从而使烟气露点随之降低。 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
防止和减轻空预积灰腐蚀的主要原则是： 防止和减轻空预积灰腐蚀的主要原则是： 提高受热面壁温，使之大于烟气露点温度； 提高受热面壁温，使之大于烟气露点温度； 燃料脱硫；改善燃烧方式，以减少SO 燃料脱硫；改善燃烧方式，以减少 3的含 采用抗腐蚀材料作为受热面等。 量；采用抗腐蚀材料作为受热面等。 1、受热面壁温要高于露点 、 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 蚀的最有效的方法。要提高壁温， 高排烟温度和入口空气温度两方面入手。 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， 于提高排烟温度增加了排烟损失，使锅炉热

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。

硫酸开始凝结的最高温度叫酸露点td，它与燃 料的含硫量、烟气含氧量和烟气中水蒸气的含 量有关。
2.2 低温腐蚀速度
低温烟气对金属壁面的腐蚀速度与壁面温度有 直接的关系，壁温的高低不仅受烟气温度的影 响，而且受冷介质温度的影响。比如空气预热 器的进口温度和环境温度接近，即使排烟温度 远远高于烟气水蒸气的露点温度，但其低温段 的金属壁温也可能处在腐蚀区，造成器壁遭受 严重的低温腐蚀。
（4）在烟气中加入添加剂，阻止硫酸蒸汽的 产生，这样可以不降低锅炉的使用效率，但是 增加的运行成本，还要处理好其中的排污工作。 （5） 用耐腐蚀的材料制造空气预热器。例如 采用玻璃管、陶瓷等制作材料制作，这样防腐 效果好，不降低锅炉的运行效率，只是成本高， 漏风系数大。
（6）加强吹灰。通过给水预热器的时候确保 省煤器入口水温不低于160oC。 （7）完善燃烧器设备，合理配风，降低空余 空气系数。有效较小空气中的不良化学反应。 （8）及时清理受热面上的积灰。若空气预热 器堵灰，可以采取用碱水或者锅炉排污水进行 清洗，以恢复到原来的排烟温度，减轻腐蚀。
3. 低温酸腐蚀的预防措施
（1）提高脱硫工艺温度，降低燃料气中的 H2S的含量。目前炼油厂加热炉燃烧气体燃料 的较多。除铂重整装置外其他装置的瓦斯都含 有相当数量的H2S气体，故其酸露点温度一般 均高于相应减压渣油的露点温度。如对炼厂气 体燃料进行脱硫处理，则可以显著降低烟气露 点温度，较少低温腐蚀。
（2）降低烟气中H2O的含量。因烟气中的 H2O是由燃料燃烧生成的，无法人工控制，但 是可以通过减小加热炉的过量空气系数同样可 以达到降低酸露点温度的目的。 （3）控制烟气酸露点。烟气酸露点虽是预测 低温腐蚀的主要指标，但不能正确的反应金属 腐蚀的严重程度，在实际生产中，最好在加热 炉的尾部受热面安装仪表直接测试烟气酸露点。 以便采取更有效的控制措施。

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。

加热炉低温露点腐蚀及防护措施情报调研报告分公司设备处孙亮随着循环经济的呼声和对节能工作要求的不断提高，加热炉的排烟温度将不可能操纵得专门高。

而随着炼制高硫原油数量的逐年增加，加热炉的燃料油或燃料气中的硫含量却在逐年增加，结果导致烟机引风机、空气预热器、余热锅炉等节能余热回收设备产生强烈的低温露点腐蚀，严峻阻碍炉子的正常运行。

能够说，低温露点腐蚀已成为降低加热炉排烟温度、提高热效率的重要障碍。

1、低温露点腐蚀的机理1 ）SO3的生成一样燃料油或燃料气中均含有少量的硫，硫燃烧后全部变成SO2，由于燃烧室中有过量的氧气存在，因此又有少量的SO2进一步与氧结合生成SO3。

在通常的过剩空气条件下，全部SO2中约有1~3%转化成SO3。

在高温烟气中的SO3气体不腐蚀金属，但当烟气温度降到400℃以下，SO3将与水蒸气化合生成硫酸蒸汽，其反应式如下：SO3 +H2O-----------H2SO4当硫酸蒸汽凝聚到炉子尾部受热面上时就会发生低温硫酸露点腐蚀。

与此同时，这些凝聚在低温受热面上的硫酸液体，还会粘附烟气中的灰尘形成不易清除的粘灰，使烟气通道不畅甚至堵塞。

与此相反，SO2与水蒸气化合生成亚硫酸汽，它的露点温度低，一样不可能在炉子内凝聚，对炉子无危害。

因此硫酸露点腐蚀过程中最重要的因素是SO3的生成。

SO2转化为SO3的机理专门复杂，现在有两种理论，即：烟气中的SO2被原子氧氧化理论；烟气中的SO2被分子氧氧化理论；原子氧氧化理论认为，在炉膛高温火焰中有原子氧产生：O2-----------2O或CO+O-------CO2(活性的)CO2(活性的) +O2------CO2+O+O这些原子氧氧化SO2，生成SO3：SO2 +O-----------SO3分子氧化理论认为SO3是被氧分子所氧化的：SO2 +1/2O2------------SO3+96.3kj/mol这是可逆反应，由于反应的放热性，当降低温度时，平稳向右（生成SO3的方向）移动。

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。

低温腐蚀的原理及危害
低温腐蚀是一种常见的金属材料腐蚀现象，主要发生在低温环境下，如液氮、液氧等。

其原理是在低温环境下，金属表面会与周围的气体或液体发生化学反应，导致金属表面的腐蚀和损伤。

低温腐蚀的危害主要表现在以下几个方面：
1. 降低材料的强度和韧性：低温腐蚀会导致金属材料表面的腐蚀和损伤，从而降低材料的强度和韧性，影响材料的使用寿命和安全性。

2. 影响材料的性能：低温腐蚀会改变金属材料的表面性质和化学成分，从而影响材料的性能，如导电性、磁性等。

3. 造成设备故障：低温腐蚀会导致设备的故障和损坏，从而影响生产和工作效率。

为了避免低温腐蚀的危害，需要采取以下措施：
1. 选择合适的材料：选择能够抵抗低温腐蚀的材料，如不锈钢、镍合金等。

2. 控制环境条件：控制低温环境下的气体和液体的成分和含量，避免与金属材料发生化学反应。

3. 加强维护和保养：定期对设备进行检查和维护，及时发现和处理低温腐蚀问题。

总之，低温腐蚀是一种常见的金属材料腐蚀现象，对设备的安全性和使用寿命有着重要的影响。

采取合适的措施可以有效地避免低温腐蚀的危害。

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。

3)定期吹灰，利于清除积灰，又利于防止低温腐蚀。 4)定期冲洗。如空预热器冷段积灰，可以用碱 性水冲洗受热面清除积灰 。冲洗后一般可以恢 复至原先的排烟温度，而且腐蚀减轻。
5)避免和减少尾部受热面漏风。因漏风，受热面温度 降低，腐蚀加速。特别是空气预热器漏风，漏风处温 度大量下降，导致严重的低温腐蚀。
制作人：高浩然
一，低温腐蚀的减轻
（1）燃料脱硝
燃料中得黄铁硫可以在燃料进入制粉系 统前利用其重力与煤粉不同而分离出来， 但是不能完全分离出，而且有机硫很难 除去
（2）低氧燃烧
即在燃烧的过程中用降低过量空气系数来减少烟气中 的剩余氧气， 以使SO2转化为SO3的量减少
注：
低氧燃烧必须保证燃烧的安全，否则会降低燃烧效率， 影响经济性
(3)采用降低酸露点和抑制腐蚀的添加剂
将添加剂――粉末状的白云石混入燃料中，或直接 吹入炉膛，或吹入过热器后的烟道中，它会与烟气 中的SO2和H2SO4发生作用而生成CaSO4或MgS O4,从而能降低烟气中的或H2 SO4的分压力，降低 酸露点，减轻腐蚀。
(4)提高空气预热器受热面的壁温
提高空气预热器受热面的壁温，是防止低温腐 蚀的最有效的措施，通常可以采用热风再循环 或暖风器两种方法。(暖风器是利用汽机抽气来 加热空预器入口冷空气，提高进风温度。热风 再循环是将一部分空预器出口热空气再引到送 风机与一次风机入口，以提高空预器进风温度。
谢谢观赏
(5)采用回转式空气预热器
采用回转式空气预热器本身就是一个减轻腐蚀的措施因它在 相同的烟温和空气温度下，其烟气侧受热面壁温较管式空气 预热器高，这对减轻低温腐蚀有好处。同时回转式空气预热 器的传热元件沿高度方向都分为三段，即热段、中间段、冷 段，冷段最易受低温腐蚀。从结构上将冷端和不易受腐蚀的 热段和中间段分开的目的在于简化传热元件的检修工作，降 低维修费用，当冷端的波形板被腐蚀后，只需更换冷端的蓄 热板。另外，为了增加冷端蓄热板的抗腐蚀性常采用耐腐蚀的 低合金钢制成，而且较厚，一般在1.2mm。 另外在回转式空 气预热器中，烟气和空气交替冲刷受热面，当烟气流过受热 面若壁面温度低于烟气露点，受热面将有硫酸凝结，引起低 温腐蚀但当空气流过受热面时，因空气中没有硫酸蒸气，且

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。