浅析焦炉煤气电站锅炉空气预热器低温腐蚀的原因及对策 张魏雄 曹虎银

浅述锅炉空气预热器的低温腐蚀【摘要】通过对空气预热器发生低温腐蚀的机理及影响因素的分析，总结出空气预热器在运行过程中出现低温腐蚀的危害和预防措施。

【关键词】空气预热器；低温腐蚀；措施为充分利用烟气余热，降低排烟温度，提高锅炉热效率，锅炉的尾部都加装了空气预热器。

但是作为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。

造成烟气通道堵塞，引风阻力增大，锅炉正压燃烧。

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。

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。

因此空预器的运行和维护对机组安全运行至关重要。

1.空气预热器低温腐蚀原因造成锅炉尾部受热面低温腐蚀的原因有两点：（1）烟气中存在着三氧化硫；（2）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120℃以上，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，叫做低温腐蚀。

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，这就是低温式结渣。

煤中含硫量的多少，影响锅炉排烟温度的选取。

同时，鉴于对锅炉排烟热损失与防止尾部受热面低温腐蚀等因素的综合考虑，目前，装有空气预热器的锅炉设计排烟温度一般为160～190℃。

事实上，由于某些单位使用蒸汽时负荷变化较大，或长期低负荷运行，引起操作不当，增加大量过剩空气；设备失修，不及时清灰等原因而造成排烟温度长期低于140℃，即烟气露点之下。

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。

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。

一般空預器冷端烟、气侧压差为762mm水柱，而三分仓由于多了路一次风，压差般为1016 -1524mm 水柱.三分仓空预器漏风率较大，本空预器设计漏风率投运年内为8%,一年后为10%. 对基本结构元件和密封系统，除由于压差增大而进行了些加强外，三分仓与两分仓空预器基本相同，本厂采用的三分仓式空预器。

浅析焦炉煤气电站锅炉空气预热器低温腐蚀的原因及对策张魏雄曹虎银作者：来源：《商品与质量·学术观察》2013年第05期陕西神木洁能电厂两台蒸发量为240t/h燃气发电锅炉，2010年安装调试正式运行，半年后锅炉小修时发现空气预热器低温段的管子腐蚀严重。

本文就这种现象进行了分析，查找在很短时间内管子腐蚀的原因，并提出了预防治理建议。

1、锅炉参数及燃料特性：1.1锅炉相关参数（见表1）1.2锅炉设计燃料特性（见表2）2、腐蚀情况腐蚀发生在空气预热器低温段。

1#、2#锅炉空气预热器四个管箱，每个管箱靠前段的几排管子严重腐蚀，有的管壁腐蚀开孔，内部有白色结晶体。

空气预热器材质为考登钢（Corten），管子规格￠40x1.5mm，锅炉低负荷运行烟道温度低时，有凝结水流出，严重的地方被腐蚀溶解。

根据运行经验将冷风温度提高到20度以上，两台引风机运行保持烟气均衡时腐蚀不是很严重，冷风温度低时腐蚀就比较严重，虽然烟道用高温环氧树脂漆防腐，但油漆全部成片脱落，不起作用。

采用搪瓷内外封面的空预器管子，用烟道的凝结水浸泡几天，搪瓷管腐蚀严重。

在夏季、由于环境温度比较高对管子腐蚀就比较小。

由于时间短，腐蚀数量少，电厂将腐蚀透的管子上下封堵，暂时不影响锅炉运行。

3、腐蚀成因分析对空气预热器内部白色结晶体进行化验为硫化物结晶体，对凝结水化验PH为2.0为酸性。

经过分析认为属于低温腐蚀。

经化验煤气中硫化氢含量过高。

在燃烧过程中，燃烧中的硫化氢在燃烧后生成二氧化硫，二氧化硫与火焰高温区域内的氧原子反应生成三氧化硫。

烟气中的全部或一部分三氧化硫与烟气中的水蒸气化合生成硫酸蒸汽。

三氧化硫转化为硫酸蒸汽的转化率为：X=PH2SO4/（PSO3+PH2O）计算得出，燃料燃烧后烟气中水蒸气体积比为18.59%，水露点为59.220C。

燃烧后燃料中的SO2和H2S都将被部分氧化成SO3，假设SO3转化率为2%，则在烟气中的SO2含量为80PPm，假设SO3转化率为2%，则SO3的含量为1.6PPm，对应的酸露点温度为1190C。

浅谈空气预热器的低温腐蚀及预防措施引言空气预热器是电厂锅炉的重要辅机，主要是利用锅炉尾部烟道中的烟气通过其内部散热片，将进入锅炉前的空气预热到一定的温度，用于提高锅炉的热效率，降低能量消耗。

由于锅炉长时间低负荷运行，空气预热器低温腐蚀现象严重，造炉空气预热器受热面的损坏和泄漏，导致引风机负荷增加，限制锅炉出力，严重影响锅炉运行的安全性和经济性。

一、锅炉空气预热器的作用锅炉中煤粉与助燃空气燃烧后产生的高温烟气依次流经不同的辐射对流受热面后进入空预器预热进口冷风，进入炉膛的空气被加热，有利于稳燃和燃尽。

电站锅炉装设空预器的主要作用包括如下几点：首先，降低排烟温度，提高锅炉效率。

在现代燃煤电站中，由于回热循环的存在，锅炉给水经各级加热器加热后温度参数大大提高，如中压锅炉的给水温度为172℃左右，高压锅炉的给水温度为215℃左右，超高压锅炉的给水温度为240℃左右，亚临界压力锅炉的给水温度达到了260℃左右。

因此，烟气在省煤器处与给水换热后的温度仍然较高，要使省煤器后排烟温度降到100℃左右是不现实的，而如果直接排放必然造成相当大的排烟热损失。

装设空气预热器后，20摄氏度左右的冷空气与省煤器出来的高温烟气进行换热，一方面显著地降低了排烟温度，另一方面回收了排烟的热量重新进入炉膛，达到了提高燃料利用率的目的。

其次，入炉风温的提高改善了燃料的着火与燃烧条件，同时有利于降低燃料燃烧不完全的损失，这一点对着火困难的煤种尤其重要。

由于提高了燃烧所需的空气温度，改善了燃料的着火环境和燃烧效率，同时也降低了不完全燃烧热损失q3、q4，锅炉效率得到提高。

其三，可以允许辐射受热面设计数量的减少，降低钢材消耗。

由于炉内理论燃烧温度得到提高，炉内的辐射换热得到强化，在给定蒸发量的前提下，炉内水冷壁可以布置得少一些，这将节约金属材料，降低锅炉造价。

其四，有利于改善引风机的工作条件。

排烟温度降低后，直接改善了引风机的工作条件，同时也降低了引风机的电耗，提高了效率。

浅析空气预热器低温腐蚀问题与对策摘要：空气预热器就是以当进入锅炉前的空气被锅炉底部烟道中的烟气通过里部的散热片预先进行加热到一定温度的受热面为原理进行工作的机器。

它的存在之合理就是用来提高锅炉的关于热交换性能，降低能量的不必要消耗。

在它工作时会慢慢的旋转圈，空预器的烟气侧中的烟气会在进去之后再被放出，而空预器中的散热片会吸收烟气中所带的热量，之后空预器慢慢旋转，散热片运动到空气侧，此时热量会被传递给进入锅炉前的空气。

由此，使用时显露的问题也应受到重视，存在待解决的问题，需要进一步优化完善，方便使用途中有应对措施。

本文就空气预热器低温腐蚀问题的种种现象有一个深入分析，对于现存在的问题，提出相关解决措施，旨在推动空气预热器的长远发展。

关键词：空气预热器；低温腐蚀；问题与对策结语漏风和在低温情况下受到腐蚀已然成为了回转式形式的空气预热器最通常的问题。

密封部件(轴向、径向和环向密封)漏风和风壳漏风是漏风现象的主要因由;烟气中的水蒸气与硫一起燃烧，而后变成的三氧化硫会继而形成可怕的硫酸水汽进人空气预热器是致使在低温情况下受到腐蚀的导火索,就会与低温度情况下的热表面金属相结合,致使硫酸蒸汽凝结,这就是金属壁面腐蚀的原因。

受热面产生腐蚀是因为遇冷凝结后形成酸雾，这就是在低温情况下它会形成销蚀的决定性因素,GAL16V8D-15LP其影响因素主要包括烟气露点、硫酸浓度、凝结在空气预热器换热表面的酸量以及受热面金属温度等。

【1】一、分析空气预热器的作用1、改善并强化燃烧空气在受过余热器后再进入炉里部，就会为燃料的脱水、着火和燃烧过程提供强而有力的“加速器”，为锅炉内能够持续燃烧而保驾护航。

2、强化传热炉内燃烧已经得到了护身符，进入炉里的热风温度也在紧随其的脚步，而且炉内平均温度水平也有所改善，这样的话炉内辐射传热就稳定前行。

3、将炉内不必要损失尽量降低，排烟温度也随之尽量下降降低化学不完全燃烧所带来的弊处，可以就炉里的燃烧持续性，辐射热交换的强化展开应有的措施；其次，为了提高锅炉现阶段的热效率，它能够充分发挥烟气余热的作用，这样就深深减少了放烟损失。

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。

电厂锅炉空气预热器的低温腐蚀研究摘要：空气预热器的出现，提高了电厂锅炉的热效率，最大限度降低了电厂锅炉作业对环境的污染。

因此，空气预热器被越来愈多的企业追捧。

然而，对于电厂锅炉而言，空气预热器也是最容易发生低温腐蚀与堵灰问题的，一旦发生该问题就会严重影响电厂锅炉的整体作业。

如何采取合理的措施，预防空气预热器的低温腐蚀与积灰问题是笔者阐述的重点。

鉴于此，本文是对电厂锅炉空气预热器的低温腐蚀进行研究和分析，仅供参考。

关键词：电厂锅炉;空气预热器;低温腐蚀引言：电厂锅炉的实际运行安全会受到空气预热器低温度腐蚀的影响，为进一步提高电厂锅炉的实际运行效益，必须采取科学合理的措施，解决空气预热器的低温腐蚀问题。

结合个人实践工作经验与相关参考文献，就电厂锅炉空气预热器的低温腐蚀问题加以阐述，以期为广大同行提供参考借鉴。

一、空气预热器的低温防腐机理水露点指的是烟气中蒸汽的露点温度，通常来说水露点较低，大约在40℃～50℃。

硫酸蒸汽是由烟气之中的SO3与蒸汽相结合形成的，大大提升了烟气中的酸露点。

通过图1烟气露点温度与硫酸蒸汽含量示意图，可以清楚看到随着烟气中SO3与H2O含量的进一步提高，烟气酸露点也进一步提高。

一般情况下，烟气蒸汽含量维持在0.05～0.15。

而当当烟气之中的SO3含量到达0.005%时，此时酸露点温度则高于150℃。

烟气中的SO3及蒸汽含量直接决定了烟气中硫酸蒸汽的酸露点，可以用以下公示对固体燃料工程进行估算:图1烟气露点温度与烟气中硫酸蒸汽量的关系公式中:tsld表示烟气酸露点/℃;tld表示烟气水露点/℃;β表示与炉膛出口空气系数有关联的常数;Syzs，Ayzs表示燃料折算硫分和折算灰分百分比;αfh表示飞灰占总灰分的实际份额。

如若空气预热器中的低温段壁温和酸露点相接近，或是已经低于酸露点，那么此时烟气中的硫酸蒸汽就开始凝结，造成腐蚀，其化学反应公式如下: SO2↑+H2O+Fe→FeSO3+H2↑SO3↑+H2O+Fe→FeSO4+H2↑此外，金属表面还会形成许多的微电池，负极为铁，正极为焊渣，发生的腐蚀电化学反应示如下:负极:Fe－2e→Fe2(氧化)正极:2H+2e→H2↑(还原)二、空气预热器低温腐蚀的预防措施为进一步降低空气预热器的低温腐蚀问题，在实际工作过程中可以通过提高壁温，使硫酸蒸汽不会发生冷凝产生结露，或是低于腐蚀的浓度范围，这是两种方法。

空气预热器腐蚀积灰问题探讨摘要：本文针对这两种能够影响空气预热器装置的不同因素展开了相应的讨论和研究，首先分析了空气预热器的各种堵塞原因，然后通过对近些年在解决空气预热器堵塞问题采取的相关措施的总结，采取相关措施针对空气预热器进行改造。

关键词：空气预热器；腐蚀积灰；解决措施目前很多空气预热器需要承受越来越低的出口烟的温度，空气预热器在低温环境中更容易发生堵灰和腐蚀的问题，只有不断加强空气预热器的腐蚀积灰问题研究，才能最终找到有效解决问题的对策和办法。

一、低温环境中烟气对空气预热器造成的腐蚀在低温环境中烟气对空气预热器的腐蚀也叫烟气低温腐蚀，当烟气的酸露点高于排烟温度时，烟气中的硫酸蒸汽和水蒸气就会因为低温在预热期的受热面上形成水珠，这些水汽或者水珠会与金属材质的传热管发生一定程度的化学反应，发生化学反应后一种叫金属硫酸盐的化学物质就形成了，这种化学物质对于散热管会产生较强的腐蚀作用，随着时间的持续推进散热壁管的腐蚀会发生严重的积灰问题，积灰后的散热管传热性能便会被大大地削弱。

一般情况下烟气露点温度最低不低于75度，空气预热器受热面的金属管壁实际温度都要比这个温度高，因此得出结论空气预热器的金属壁管只要高于75度界限值就能够避免散热管发生低温腐蚀的问题。

但是进入冬季后空气预热机组一旦处于低负荷工作状态，加热锅炉受热面的最低温度在金属管壁会展现出正常的降温情况。

在冬季要想提升散热管壁温度就要针对管壁增加暖风预热装置，在暖风换热装置的加装下锅炉才能在进风口的位置保持上升的温度能够比原来提高20度左右。

因此低负荷的锅炉要想获得较低的腐蚀就需要将温度适当调高，这样不仅能够充分利用锅炉的烟气余热，更能够有效避免烟气低温腐蚀。

当前为了解决电机能耗和风道排风阻力一般情况下会采用加装热风再循环装置、旋转式暖风器和抽屉式暖风器等方式解决问题。

经过实践发现旋转式的暖风器操作起来效果更好其更加简洁方便，这样也能有效降低空气低温腐蚀的发生，也能保证进风口温度符合相关标准，暖风器运行后也会产生节能降耗的效果，因此综合暖风器的运行方式来看会产生什么样的效果与暖风器的疏水方式息息相关，目前暖风起器的疏水方式主要有两种，一是低压疏水方式，所谓的低压疏水就是需要安装一个疏水的设备，凝气器是疏水的终点；二是高压疏水，所谓的高压疏水是以除氧器为疏水终点，采用的疏水办法是利用疏水泵来完成疏水目的。

空气预热器的低温腐蚀机理和防止措施研究摘要：随着工业技术的不断发展与进步，空气预热器开始大规模的运用到工业锅炉当中。

空气预热器的大规模作用有效的优化和提升了工厂生产的运行效率，空气预热器可以改善并且加快工业锅炉的工作效率，通过强化传热的方式，增加工业利用率。

同样，空气预热器可以均衡炉内温度，保持锅炉内温度的稳定，从而降低排烟的损失。

本文根据当前空气预热器的安装使用现状，对如何有效解决空气预热器使用中存在的问题提出建议。

关键词：空气预热器；低温腐蚀机理；工作效率引言：空气预热器在提升工业锅炉的运行工作效率，减少材料损耗，提升产能的同时，也会存在着低温腐蚀的问题，因此在进行空气预热器的安装与使用时务必要做好预防措施。

低温腐蚀机理就是指燃料中存在的硫元素在燃烧的过程中形成二氧化硫物质，二氧化硫中的一部分与氧气发生化学反应最终形成三氧化硫，而三氧化硫与水蒸气反应会形成硫酸蒸汽，硫酸蒸汽对锅炉具有腐蚀作用。

因此要解决空气预热器的低温腐蚀问题要从源头抓起，从根本上解决问题。

一、对燃料及燃烧烟气进行除硫处理空气预热器在安装使用过程中出现低温腐蚀的现象，主要是由于用于燃烧的材料，燃料中存在硫的成分，导致燃烧生成的烟气中也存在硫元素。

燃料以及燃烧产生的烟气产生的硫通过一系列的化学反应，生成了具有腐蚀性的产物。

因此，要对低温腐蚀的问题进行提前的防治和管理，最直接的方式就是对燃料以及燃烧产生的气体进行除硫工作。

除硫的过程十分的复杂，对工作技术与流程有着严格的要求。

首先，作为使用空气预热器的电厂要从燃料的选购方面进行处理，严格的把控燃料的组成成分以及产生硫元素的数量。

寻找专门的工作人员负责燃料的采购，严格的把控燃料质量以为后期的除硫工作减轻负担，保证整体工作的有序进行。

其次，要加大对锅炉的工作运行过程中燃料的除硫措施的研发，当前对燃烧产生气体中的除硫方式的研究还不够完善。

电厂可以成立专门的技术团队做好技术研发工作的部署，对除硫工作及程序的不断的研发，可以有效推动空气预热器的腐蚀现象的降低，提升资源的利用率［1］。