锅炉高温腐蚀和低温腐蚀

露点（低温）腐蚀相关知识详解在很多煤化工厂、电厂等都会发生露点腐蚀的现象。

燃料在燃烧时，其中的氢（H）和氧（O）化合生成水蒸气（H2O)，而燃烧器大部分又采用蒸汽雾化，因而使炉子中的烟气带有大量的水蒸气。

另外，燃料中的硫（S）在燃烧后生成二氧化硫（SO2），其中少量的SO2进一步又氧化成三氧化硫（SO3），三氧化硫与烟气中的水蒸气结合生成硫酸（H2SO4）。

含有硫酸蒸汽的烟气露点大为升高，当受热面的壁温低于露点时，含有硫酸的蒸汽就会在受热面上凝结成含有硫酸的液体，对受热面产生严重腐蚀。

因为它是在温度较低的受热面上发生的腐蚀，故称为低温腐蚀。

由于只有在受热面上结露后才发生这种腐蚀，所以又称露点腐蚀。

根据含腐蚀介质的不同，露点腐蚀分为烟气露点腐蚀、硫酸露点温度、盐酸露点温度、硝酸露点温度等类型。

一、露点腐蚀易产生部位1、加热炉和锅炉含有HCl、CO2、SO2、SO3、NOX等的烟气在炉低温部位冷凝产生酸性腐蚀，包括空气预热器、省煤器、对流段冷进料、炉壁、烟囱等。

2、管道或设备内设备及管道的盲肠部位、关闭的旁路、带保温堵头的冷端、管道一侧有冷却介质使另一侧局部冷凝腐蚀，塔顶回流部位等。

常见有危害性的部位包括加热炉对流段、炉壁、锅炉空气预热器、气化炉各个监测点、合成气管道导淋、引压点及温度测点。

二、露点腐蚀的特点露点腐蚀主要是电化学腐蚀，表现形式包括均匀腐蚀、点腐蚀、应力腐蚀裂纹、氢诱导开裂等。

随冷却温度降低，冷凝液酸浓度由高到低，腐蚀由低→高→低。

露点腐蚀在煤化工各种设备的内外大量存在，内部由工艺介质腐蚀，外部由大气和各种腐蚀介质组合腐蚀。

三、腐蚀速率和低温腐蚀规律影响金属腐蚀速率主要有凝结的酸量、酸露的浓度和金属壁温三个因素。

当壁温较高，稍低于露点时，壁面凝结的酸量很少，腐蚀速度很慢。

随着壁温降低，凝结酸量增加，腐蚀速率显著增加。

通常最大腐蚀点的壁温比露点约低20~45℃。

当壁温进一步降低时，凝结的酸量已足够，此时腐蚀速率与酸浓度几乎无关，而仅仅取决于壁温。

4.4 城市生活垃圾焚烧炉受热面腐蚀预测4.4.1腐蚀机理锅炉受热面烟气侧的腐蚀,根据发生腐蚀区域的烟温高低,可分为高温腐蚀和低温腐蚀。

高温腐蚀主要是指炉膛水冷壁管的烟气侧腐蚀和过热器或再热器管子的外部腐蚀;低温腐蚀主要是指空气预热器冷端的腐蚀或无空气预热器的低压锅炉的省煤器腐蚀。

高温腐蚀机理烟气中大量腐蚀性酸性气体在高温（＞300℃）下对锅炉过热器、炉排等产生腐蚀作用统称为高温腐蚀。

高温腐蚀又细分为气体腐蚀和盐腐蚀。

垃圾焚烧锅炉传热管的高温腐蚀如图4-14所示。

气相腐蚀主要包括金属材料的硫化现象，发生原因是烟气中的硫氧化物或氯化氢与金属离子作用而形成硫化铁和氯化铁，使金属材料失去氧化保护层而腐蚀。

熔融盐腐蚀又称为析出腐蚀，其形成原因是烟气中含有氯化氢和二氧化硫等腐蚀气体与飞灰中的Na2O、K2O等金属氧化物反应产生氯化氢和硫酸盐，前者再与锅炉材料中的铁反应形成氯化铁造成腐蚀；另一方面，飞灰中的硫酸氢盐也可与铁反应形成硫化铁（FeS）和碱性硫酸铁。

氯化铁和碱性硫酸铁在320～480℃之间生成，当温度增加到480～700℃之间时又会分解，这样不断循环反应产生金属腐蚀。

积灰图4-14垃圾焚烧锅炉传热管的高温腐蚀(1)焚烧锅炉过热器的高温腐蚀过热器高温腐蚀是氯化物气体（HCl）和SO3、Cl2气体对管壁间接和直接腐蚀，以及焦硫酸盐和碱金属对管壁的熔盐腐蚀。

管壁温度对腐蚀的影响很大,是影响腐蚀的最重要的因素之一。

对燃煤燃油锅炉的腐蚀研究发现,在300~500℃范围内,管壁外表面温度每升高50℃,腐蚀程度则增加一倍。

在垃圾焚烧炉中由于燃料含Cl 成分高,与燃煤燃油锅炉相比燃烧过程生成了更多的低熔点熔盐腐蚀物质,腐蚀程度随温度的变化更加剧烈,这也正是垃圾炉必须降低过热器蒸汽温度的原因。

当烟气具有一定高温时（770℃以上），烟气中熔融的R 2O 和RCl （R 为Na 、K 等碱金属）随着烟气冲刷管子并凝结在管壁上，同时还与烟气中的SO 3以及水（蒸汽）反应。

火电厂发生锅炉高温腐蚀产生的原因危害及防范措施摘要：火电厂的运行与锅炉有着密切的关系，对锅炉腐蚀机理的研究有助于锅炉设计人员及管理人员对锅炉有更深入的了解和利用，并通过采取合理措施来提升锅炉安全性能。

目前，我国大部分发电厂都采用大型煤粉炉，但是由于其自身结构特点，设备极易受到环境中各种腐蚀性物质的侵蚀而导致破坏，因此必须做好防腐处理工作。

锅炉运行过程中，水冷壁高温腐蚀和锅炉尾部受热面低温腐蚀是最普遍的情况，文章分析了相应腐蚀机理，并提出了保护锅炉腐蚀的一些具体措施以供参考。

关键词：锅炉腐蚀、防范措施、火电厂引言：随着电力对于居民生活和社会运转的影响越来越大，同时给电力企业的发展带来了很大的机遇和挑战。

作为一种主要能源形式，电力供应直接关系到国家经济建设和人民群众日常生活。

而火力发电是目前最常用的一种供电方式，它能够将电能转化为热能并提供给用户使用，从而满足广大居民用电需求。

在这种情况下，火电厂锅炉腐蚀问题就成为困扰热电厂企业发展的一个重要方面，由于腐蚀的情况不同，因此对企业造成的危害程度也不同。

所以，探讨火电厂锅炉腐蚀问题并有针对性地提出解决建议有着十分现实的意义，同时也是目前许多火电厂所面临的一个难题[1]。

1.锅炉高温腐蚀成分分析高温腐蚀亦叫煤灰腐蚀,是由高温积灰所形成的内灰层碱金属较高,且飞灰中铁、氧化铝等主要成分及烟气中由疏松的外灰层弥散而入的二氧化硫形成了化学反应的中间产物,从而产生了碱金属硫酸钠及其他物质。

在高温下燃烧时，这种物质将使金属表面迅速形成一层致密的氧化物保护层；当温度下降到一定程度后，氧化物就会逐渐脱落并溶解于空气之中，随着温度继续降低，这些氧化物又重新沉积下来。

在熔融或半融状态下,高碱金属及硫酸钠的复合会在再热器或过热器等合金钢材料中产生强烈氧化反应,使得壁厚变薄,内部应力上升,从而导致管道的蠕变抗力及管壁越来越薄,最终造成由于破损爆管。

2、锅炉高温腐蚀产生的危害2.1腐蚀锅炉，产生爆破现象锅炉燃烧期间会产生大量的有腐蚀性气体，这些气体的堆积会对锅炉在短时间内进行破坏，从而使得锅炉由于腐蚀的现象造成爆管，对居民的健康产生威胁。

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。

碳素烟气余热锅炉的低温腐蚀及其预防措施1、烟气露点：燃料中的硫燃烧后，生成SO2及少量的SO3，另外，在高温或有原子氧的情况下，SO2 也可氧化一部分SO3，即SO2 [O]→SO3。

S O3与烟气中的水蒸气形成酸雾（蒸汽），酸雾凝结时的温度，称为烟气露点tid。

烟气露点远高于烟气中水蒸汽的露点。

其数值可用仪器测出。

也可根据燃料的热值、灰分、硫份计算求得。

2、影响烟气露点的因素1）燃料的含硫量高，烟气露点越高。

烟气中的SO3是影响露点的主要因素。

蒸汽的浓度达10%时，露点高达190℃。

2）烟气中水蒸汽分压力高，即水蒸气含量越高，露点越高。

3）过量空气系数越大，则SO2转化为SO3的越多，烟气露点越高。

4）烟气中飞灰多时，由于灰粒的活性作用能吸收一部分SO3，故能使烟气的露点显著降低。

燃油锅炉的烟气中灰分少，所以对蒸汽吸附能力弱，所以即使硫分相同，燃油锅炉的露点明显高于燃煤锅炉，燃油锅炉的尾部受热面的低温腐蚀比燃煤锅炉严重的多。

3、烟气露点对余热锅炉的影响导热油炉一般不用考虑，因为壁温较高。

1）露点腐蚀（低温腐蚀）当受热面的壁温低于烟气露点时，含有的蒸汽就会在受热面上凝结成含有的液体，对受热面产生严重腐蚀。

由于只有在受热面上结露后才发生这种腐蚀，所以又称露点腐蚀。

因为它是在温度较低的受热面上发生的腐蚀，故又称为低温腐蚀。

影响腐蚀速度的因素有的浓度和壁温。

浓对钢材的腐蚀速度很低，而当浓度为50%左右时对碳钢的腐蚀速度。

对壁温来说，温度高时，化学反应速度较快，腐蚀速度加快。

所以由于各个低温部位浓度和壁温不同，腐蚀速度是有差别的。

举例：图片3、4：内蒙碳素省煤器泄露；天津碳素余热锅炉省煤器泄漏2）积灰当壁面温度低于露点温度时，烟气中的SO2、SO3遇水形成的亚、，会吸附烟气中的灰尘，形成难以清除的黄垢，堵塞尾部受热面（省煤器、空预器）的通道，不但增加流动阻力，还影响传热。

3）锅炉热效率降低烟气露点温度越高，为避免低温腐蚀，排烟温度就设计的越高，这样排烟热损失就越大，锅炉热效率就越低。

火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及防护锅炉水冷壁高温腐蚀是火电厂比较常见的问题，许多火电站都存在不同程度的锅炉水冷壁高温腐蚀情况，这给电厂安全生产也带来了一定影响。

本文主要是对火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及其防护措施的探究，详细阐述了水冷壁高温腐蚀的危害、腐蚀类型及其机理、腐蚀原因，进而就水冷壁高温腐蚀的防护提出几条建议，希望通过本文能为火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀问题解决提供一些助益。

关键词：火电厂;锅炉水冷壁;高温腐蚀;防护对策1水冷壁高温腐蚀的危害1.1使管壁变薄相关研究表明，由于腐蚀与磨损，锅炉水冷壁管厚度减少1mm/年左右，而腐蚀严重的部位，锅炉水冷壁管厚度减少量甚至达到6mm/年左右，这都会影响锅炉的安全运行，为火电厂的生产埋下安全隐患。

1.2容易发生突发性爆管事故锅炉燃烧过程中，煤炭燃烧时产生的大量灰分会撞击水冷壁管，切削了其管表面，降低了管的厚度与强度，一旦受高温作用，水冷壁存在较高的突发性爆管风险，严重减低火电厂电力生产的安全性。

此外，如果发生爆管事故，锅炉就要停止运行进行抢修，增加火电厂的生产成本，对火电厂的生产进度造成不利影响。

2水冷壁高温腐蚀的类型与机理从物相角度来讲，钢材质的锅炉水冷壁可分为金属基体层、含有磁性氧化铁保护氧化膜的氧化层以及由初始积灰层和飞灰沉积层构成的附着层。

其中，致腐物质决定了高温腐蚀的类型，附着层的物理化学性质决定了水冷壁高温腐蚀的过程。

2.1氯化物型高温腐蚀煤燃烧过程中，大多数的氯化钠会随之蒸发，发生反应生成HCl，该物质会损坏水冷壁管受热面的氧化膜，生成很容易挥发的氯化亚铁，一旦氯化亚铁挥发，水冷壁管的金属基体层就会暴露出来，为HCI腐蚀管壁提供了便利。

同时，由于氧化层中氧化膜被破坏，会使管壁金属的耐腐蚀性降低。

2.2硫酸盐型高温腐蚀当水冷壁温度在310℃-420℃时，管壁表面存在Fe2O3层是正常的，但燃烧产生的Na2O与K20这两种氧化物会在管壁上凝结，并与烟气中的SO3，产生反应生成有粘性的M2SO4;由于该物质可通过捕集灰粒并将其粘结的方式形成灰层，因而会在灰外面形成灰渣层;烟气中的SO2则会在灰层内发生反应生成2MFe（SO4）的复合硫酸盐，当形成的灰渣层脱落时，会再度生成新的Fe2O3层。