露点腐蚀
烟气管道温度低于烟气露点时，遭受烟气的腐蚀，称为低温腐蚀，也叫露点腐蚀.
低温腐蚀的特点：燃料中的硫燃烧产生的SO2其中一部分进一步氧化变为SO3，它在低温部位和水蒸汽作用下凝聚成硫酸。使受热面发生严重的腐蚀。其发生条件为：烟气中有SO3,烟道壁温度低于露点温度。影响因素有：烟气露点、烟气管道凝结的酸量、烟气管壁凝结的酸浓度、烟气管道壁的温度四大因素。
烟气温度与低温腐蚀的关系：烟气露点随着烟气的SO3含量的增加而升高。当SO3含量为0时，它取决于烟气中的水蒸汽分压。当H2SO4含量增加时，露点上升。烟气中只要含有小量的H2SO4蒸汽，就会使露点大大超过纯水的露点。这时必须提高排烟温度，或采取其他措施，否则会引起烟气管壁面的严重腐蚀。如当烟气中只要含有0.001%的SO3，就可以使露点提高到130℃以上。而影响SO3生成量的因素有：燃料含量流量；过剩空气系数过剩系数越大，SO3生成量越多，当低于1.05时，生成量将显著减少，接近或少于危害程度；燃烧工况，火焰中心的温度高于有利于SO3生成，反之则少，末端温度高，形成的SO3又分解了，末端温度低则有利于SO3形成，如果火焰拖得过长，延伸到炉膛出口，末端温度低，使SO3生成量多，因此，为了减少SO3量，火焰中心的温度不宜过高，火焰不宜拖得过长。
烟气管道壁温度对腐蚀的影响：烟气管道壁温度对腐蚀速度有不定一定的规律,对于高含硫燃料，安全区的上限为100-105℃，它的下线温度比水蒸汽的露点高20-30℃。
低温腐蚀的防止方法：（1）低氧燃烧；（2）使用添加剂，对燃油可加白云石粉，对燃煤炉长期燃烧高硫煤时可加氨，加氨点的温度在200-600℃之间，并加足氨量；（3）提高受热面壁温，使烟气管道壁温在烟气的露点以上。（4）采用耐腐蚀的金属或非金属材料以及非金属的敷层材料，以提高受热面的耐腐蚀性能。如硼硅耐热玻璃代替钢管等。
09CrCu Sb 耐硫酸露点腐蚀用钢的焊接实践 三浦工业设备(苏州)有限公司凌丽华 江苏省特种设备安全监督检验研究院徐晓丹四川川化永鑫建设工程有限责任公司 傅 华 摘 要 09Cr CuSb 耐硫酸露点腐蚀用钢主要用于耐腐蚀性要求较高的各种恶劣环境,用于抵御含硫烟气的露点腐蚀。介绍了09Cr CuSb 耐硫酸露点腐蚀用钢的性能及焊接性,通过焊接试验确定了材料的焊接工艺,并成功应用于了生产实践。 关键词 09Cr CuSb;硫酸露点腐蚀;焊接 0 引 言三浦工业设备(苏州)有限公司所用的省煤 器水管由于通过的烟气温度较高,并且含有硫的 氧化物,当S O 3达到一定浓度时,冷却后产生的H 2S O 4对材料产生酸腐蚀。碳钢省煤器水管被硫 酸腐蚀后的实拍照片见图1 。 图1 碳钢省煤器水管被硫酸腐蚀后的实拍照片 图1所示的腐蚀属硫酸露点腐蚀。所谓硫酸 露点腐蚀,是指在燃油锅炉的重油或燃煤锅炉的煤中通常含有2%～3%的硫,燃烧后烟气中就会含有约0.2%的S O 2,其中1%～2%的S O 2受灰分和金属氧化物等的催化作用而生成S O 3,S O 3与燃烧气体中所含的水分(5%～10%)或空气中所含的水分结合生成H 2S O 4,H 2S O 4在处于露点 (当S O 3的含量为30×10-6 时露点约为130～150 ℃)以下的金属表面凝结并腐蚀金属。这种腐蚀环境甚至能够腐蚀不锈钢,对工业生产设备造成 极大危害。碳素钢对于这种烟气产生的腐蚀抵御效果差,因此,公司决定选用近年国内研制的最为理想的耐硫酸低温露点腐蚀用钢———09Cr CuSb (ND 钢)制作省煤器的水管,以抵御含硫烟气的硫酸露点腐蚀。 国家标准G B 150—1998《钢制压力容器》附 录H 中规定了关于09Cr CuSb 耐硫酸露点腐蚀用无缝钢管的技术要求,包括钢材的化学成分、力学性能、耐腐蚀性能试验的方法等,但在应用中对于这种材料的焊接工艺介绍较少,以下在焊接试验的基础上对此材料的焊接性能和焊接方法进行了探讨,并成功应用于实践。1 09CrCuSb 钢的耐蚀性能 09Cr CuSb 钢是针对锅炉、电炉的热交换器、 烟管、烟囱等用途开发的具有优良耐硫酸露点腐蚀性能的热轧钢板、钢管用材质,具有优越的耐硫酸露点腐蚀性能及非常高的性价比,是完全可以替代不锈钢并超越不锈钢(在耐硫酸露点腐蚀方面)的材料。使用该材质具有重大的经济意义, 61川 化 2011年第1期
烟气露点计算方法 1、已知烟气中SO3气体浓度 在烟气的酸露点间接计算中，都是先测量出烟气中SO3或者H2SO4的体积含量，然后再有Muller曲线查出酸露点如图1所示，该曲线是Muller 在1959年使用热力学关系式计算了还有很低浓度H2SO4蒸汽的烟气的酸露点而得到，并为许多研究者所证实。Muller曲线是现在评测各种酸露点方法的基础。 手工查曲线得出的酸露点温度误差较大，且不便于计算机计算和优化，我们可以将图1扫描到计算机，并用Adobe photoshop 5.0 CS软件读取曲线上一些数据点，列为表1，如下 再采用Origin 6.0 软件整合表1中数据，回归出公式（1）：
t sld=116.55+16.06lgV SO 3+1.05(lgV SO 3 )2（1） 式中： V SO 3 ――为烟气中SO3体积百万分率； t sld――为烟气酸露点温度，℃； 与表1中的数据相比，公式1计算出的平均相对误差最小为0.17%，最大误差率为0.42%。 2、已知烟气SO3和水蒸气浓度 A.G.Okkes方程 荷兰学者A.G.Okkes根据Muller的实验数据，提出以下公式（2），公式中分压单位均为标准大气压 t sld=10.88+27.6lgP H 2O +10.83lgP SO 3 +1.06(lgP SO 3 +2.99)2.19 式中： P H 2O ――为烟气中水蒸气分压，Pa； P SO 3 ――为烟气中SO3分压，Pa； 该公式与公式（１）计算出的温度相差不到1.5℃，因此公式（2）在已知SO3和水蒸气浓度的情况下可以直接计算。 3、工程实际计算 福建可门电厂设计煤种参数 3.1 1kg燃料完全燃烧后烟气酸露点计算
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，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。此法的优点是简便易行，缺点是锅炉效率降低。 2、在烟气中加入添加剂，中和SO3,阻止硫酸蒸汽的产生。此法的优点是不降低锅炉效率，缺点是增加运行成本，还要清除中和生成的产物。 3、用耐腐蚀的材料制造空预器，如采用玻璃管、搪瓷管或用陶瓷材料制作，防腐效果好，不降低锅炉效率，但成本高，漏风系数大。 4、采用低氧燃烧，减少烟气中的过剩氧，阻止和减少SO2转变为SO3。低氧燃烧可以降低引、送风机电耗，是一项经济价值很高和很有发展前途的技术措施，
1 引言锅炉使用的煤、重油及天然气等燃料中都含有一定量的硫,在燃烧过程中S与O2生成SO2,并有少量的SO2在Fe2O3、V2O5等催化剂作用下转化成 SO3。通常情况下,锅炉烟气中SO3体积含量为1@10-6~50@10-6,水蒸气约为10%,在烟气温度200e以下时,SO3与水蒸气完全结合成H2SO4蒸气,微量的H2SO4蒸气使烟气的露点温度显著提高[1] 。当锅炉尾部换热设备的壁面温度低于烟气露点温度时,H2SO4蒸气就会凝结在壁面上,形成浓度约为80%的硫酸溶液,粘附在换热器壁面上,产生酸腐蚀。像热水锅炉、锅炉的省煤器及空气预热器等低温受热面易受到酸侵蚀。在锅炉的设计和运行中,排烟温度是影响锅炉效率和安全运行的重要因素之一。排烟温度过高,排烟损失越大,文献[2]指出,排烟温度每升高15~20e,锅炉热效率大约降低1%;排烟温度过低,会使低温受热面的壁温低于酸露点,引起受热面金属的严重腐蚀,危及锅炉运行安全。因此,锅炉的经济排烟温度应当控制在稍高于烟气露点的某个范围内。确定烟气露点温度,已成为避免低温腐蚀、增加锅炉运行安全性的关键所在。 2 影响烟气露点温度的主要因素 2.1 燃料种类燃油锅炉的燃料中所含硫分燃烧后将主要形成SO2和少量SO3,但是在燃煤时的情况则不相同,其中有些硫分将形成FeS或其他形式存在于灰分中。在相同含硫量情况下,燃油烟气的酸露点往往高于燃煤烟气酸露点。图1示出美国典型燃油机组和燃煤机组的露点温度和腐蚀率的关系,由图1可知,燃煤机组腐蚀程度小于燃油机组。 31 #研究与开发# 烟气酸露点温度的影响因素及其计算方法全国注册建筑师、建造师考试备考资料历年真题考试心得模拟试题图1 燃油和燃煤机组的腐蚀率 2.2 燃料硫含量和燃烧方式烟气中硫酸蒸气是由燃料中硫分氧 化而来的,燃料含硫量越高,其露点温度越高。烟气中SO2对露点的影响很小,在相当大的浓度范围内,酸露点的波动不超过1e[3] 。SO3对露点的影响很大,而SO3的形成是与燃烧设备和燃烧条件紧密相联的。图2为西安热工所在一些电站锅炉上测得的结果,也能说明这点。 1-链条炉2-煤粉炉3-液态排渣炉图2 烟气露点温度与燃料含硫量及燃烧方式的关系 2.3 过量空气系数图3示出了过量空气系数高低对两种形式氧化硫之间平衡状态的影响。烟气的温度越低或O2含量越高,由SO2转化为SO3比例会越大。因
JNS耐硫酸露点腐蚀钢板 在电力、冶金、石化等工业领域，以煤或重油为主要燃料的烟气处理系统，如锅炉低温部位的空气预热器、省煤器、烟道、烟囱以及脱硫装置等，普遍会遇到燃料中含硫量偏高，在露点温度下形成硫酸而造成设备腐蚀问题，这称之为“硫酸露点腐蚀”的现象。采用较高含硫量燃料的锅炉烟气中含有SO2和SO3，它们与烟气中的水汽结合生成亚硫酸和硫酸，并在锅炉的低温部件上凝结，引起硫酸露点腐蚀。用普碳钢制作的锅炉低温部件，由于其耐硫酸露点腐蚀性能很差，腐蚀严重，使用寿命很短。如采用耐酸不锈钢制作锅炉低温部件，材料价格是普碳钢的数倍，工程建设成本将大幅度的增加。因此，研制、开发和使用低合金耐硫酸露点腐蚀钢对提高钢套筒烟囱、锅炉低温部件等使用寿命、降低材料成本有着非常重要的意义。 80年代中期，日本新日铁株式会社研制生产了耐硫酸腐蚀钢新S-TEN1、 S-TEN2，95年日本住友公司也研制生产了耐硫酸腐蚀钢CRIA，并向我国很多企业推广使用。经过长期使用证明，日本的此类型钢种，更适应其本国的实际情况，在我国不能达到理想的效果。其主要原因有：我国大部分以煤为主要燃料的发电企业，主要采用的煤型为贫瘦煤，其含硫量最高能达到3%，超过了国家标准 GB50051-2002中规定的2.5%最高含硫量标准。日本的发电厂燃烧用煤含硫量较低，使用环境的差别使其产生的效果差距非常大。 济南钢铁集团总公司根据国内的需求，1989年率先与国内有关大学、科研机构合作，并调集集团公司技术中心优秀科研人员，克服当时的种种困难，联合攻关，于1990年初成功研制出了12MnCuCr“耐硫酸露点”钢板，同年6月通过了山东省冶金工业厅组织的产品鉴定，成为国内首家生产耐硫酸露点钢板的钢铁企业。该产品首先被当时的电力部华北电力设计院（主设：李兴利）采用，并用于河北三河电厂，随后，德州华鲁电厂，邹县发电厂，菏泽发电厂，威海发电厂、日照发电厂、莱芜发电厂、南京扬子石化、北京燕山石化、齐鲁石化、济南炼油厂等诸多电力、化工企业建设工程，也先后采用该钢种制作烟道、钢烟囱、乙烯裂解炉或空气预热器、鼓风机等，工程实践取得令人满意的效果，得到各用户的一致好评。 1999年济南钢铁公司研制出了新一代耐硫酸露点钢10CrMnCu,并为国内火电厂广泛应用。 经过各个使用单位反馈的各种数据证实，我公司自主开发研制开发的耐硫酸露点钢，无论是12MnCuCr还是10CrMnCu，都非常适合我国燃煤电厂烟囱钢内筒的使用环境，并得到专家的广泛认同。 我国是一个以燃煤为主要能源结构的国家，燃煤烟气中的粉尘、硫化物、氯化物、氮氧化物是大气污染的主要污染源。 进入二十一世纪，国家对环境治理的力度不断加大，各种环境保护政策、法规不断出台，特别是1991年出台了《燃煤电厂大气污染物排放标准》（GB 13223—91），对以燃煤为主的高污染企业进行治理，实行先达标后生产，对新批项目则必须配置脱硫设备，对各发电、化工、石油、钢铁企业提出了新的环保要求，紧迫的任务就是添加脱硫装置，使其燃烧的烟气中含硫量降低到国家允许的排放标准，以使我国在较短的时间内将二氧化硫等污源物的排放量达到国
产品名称： 防露点腐蚀专用涂料 产品说明： 一种在-25℃~230℃能永远保持塑性的BSD-108防露点腐蚀专用涂料，该涂料不要求对钢材表面进行喷砂等特殊处理，而只需对金属表面疏松物等去除即可涂布，BSD-108防露点腐蚀专用涂料与所有金属表面均具有非常好的附着力，不会风干和硬化；它可与钢等金属结构一起膨胀和收缩，而涂层不会产生裂纹，使腐蚀介质不能渗入到钢材；这种先进的具有创新性的涂料引起了与会专家的高度关注和兴趣。 中国石油和石化工程研究会于2005年12月3日在江苏昆山召开的金属防露点腐蚀和炉窑设备节能涂料及工程应用专家研讨会上指出： “在炼油及化工装置中，有相当一部分加热炉炉衬采用背层为低密度保温块的耐火砖结构和全陶瓷纤维结构，在这种情况下含SO2的烟气渗入低密度的炉衬，在炉壁板内表面及锚固件的低温部位结露成酸，腐蚀壁板及锚固件。石化装置已有多台加热炉由于锚固件腐蚀断裂发生炉衬脱落现象。在以前炉衬结构设计时，国内常用胶泥、氰凝、沥青或其它产品涂于使用耐火砖或全陶纤结构炉衬的炉壁内表面及锚固件根部，但这几种涂料从使用温度、弹性和抗腐蚀性等方面均不能完全满足使用要求，起不到防露点腐蚀的作用。” 倍速达达石化设备公司研发成功的BSD-108型防露点腐蚀专用涂料，其性能基本满足国外及国内加热炉设计规范对该产品的要求，填补了国内该类产品的空白。 产品性能特点： 1.防露点腐蚀专用涂料BSD-108无溶剂、不变干，长期保持弹性 2.在-25℃-230℃温度范围内，防露点腐蚀专用涂料BSD-108具有柔韧性 3.在工作环境中，防露点腐蚀专用涂料BSD-108与所有金属表面均具有非常好的附着力，
关于烟气露点的计算 烟气中SO2含量为1800~4500mg/Nm3,HCl=200~300mg/Nm3， HF=20~30mg/Nm3。粉尘=5~350 mg/Nm3，脱硫后SO2<400 mg/Nm3。露点为50oC。在锅炉的设计和运行中，烟气露点是一个能清楚表达腐蚀能否发生的 指标，在一定程度上也能表征腐蚀的程度。对于燃用高硫煤的锅炉，烟气露点成为重要的影响技术经济指标的因素之一，还是影响除尘器工作效率的因素之一。循环流化床烟气脱硫的关键技术之一是严格控制流化床入口的烟气温度，该温度越接近露点，脱硫效率越好，但是，此温度又必须维持在露点以上，否则会引起结露，导致设备堵塞和腐蚀，无法正常工作。目前使用最为普遍的计算烟气露点的经验公式为： t sld=[ B (S ar ZS) 1/3/4396a fh A ar AS]+ t ld [oC] (1)式中，t sld--烟气的酸露点，oC；t ld--烟气的水蒸汽露点，oC；B--与过量空气系数有关的常数，当a t=1.4~15时，B=208；a t=1.2时，B=195；S ar ZS， A ar AS--收到基折算（每1000kJ的折算值）硫分及灰分，%；a fh--飞灰占总灰分的数额。 SO3对露点的影响很大，只要有极少量的硫酸蒸汽存在，露点就会提高到373K以上。而SO2对露点的影响则小得多，在相当大的浓度范围内，露点的波动不超过1K。在接近露点温度时，SO3在烟气中几乎完全溶解于水蒸汽，硫酸蒸汽的分压P H2SO4就等于SO3的分压P SO3；而SO2的分压P SO2虽远大于P H2SO4，但SO2在烟气中极少溶解于水蒸汽而成为亚硫酸蒸汽，即亚硫酸蒸汽的分压 P H2SO3接近于0，因而不能提高烟气的露点温度。从SO2在空气中和水的离解平衡常数K298和K T来分析。其平衡式在K298下时为：SO2+ H2O H2SO3（2）平衡常数为K298=1.3×10-2 [mol] ?H298=16.3[kJ/mol]
烟气的露点腐蚀 2015-05-15 定义： 烟气露点腐蚀是由于燃料中硫元素在燃烧时生成SO2，SO3，当换热面的外表面温度低于烟气露点温度时，在换热面上就会形成硫酸雾露珠，导致换热面腐蚀。 原理： 燃料在燃烧时，其中的氢（H2）和氧（O2）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。露点温度的高低除与燃料中的含硫量有关外，还与过剩空气系数和三氧化硫的生成量等因素有关。炉膛温度越高过剩空气越少，则燃烧中的硫生成的SO2被氧化成SO3的份额就越小，露点温度越低。 影响因素：
一般资料上提供的露点温度与燃料含硫量的关系并不完全相同就是这个原因。根据我国燃料的含硫量露点温度一般在105－130℃范围内。有条件时，在现场最好利用露点温度进行实际测定。 在操作过程中，如果受热面与烟灰接触面的壁温低于露点除产生腐蚀外，还会使烟灰附着在受热面上，这种黏性积灰很难用一般吹灰的方法除去。由于积灰的存在，不但影响了传热效果，增加了烟气侧的流动阻力，还会加剧腐蚀严重时金属腐蚀物和积灰堵塞通路。因此，在烧含硫燃料时，采取措施使与烟气接触的金属温度高于露点是十分重要的。 另外影响腐蚀速度的因素有硫酸的浓度和壁温。浓硫酸对钢材的腐蚀速度很低，而当浓度为50%左右时硫酸对碳钢的腐蚀速度最大。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硫酸浓度和壁温不同，腐蚀速度是有差别的。 如何避免： 减少低温露点腐蚀最重要的是使管壁或加热元件的壁温高于露点，或采用耐腐蚀材料。提高壁温可以通过提高管外或管内的介质温度来达到，例如低温油进料的入炉温度应在100℃以上，空气预热器应采用热风循环，或利用其他介质将入口空气温度提高到60℃以上，另外减少过剩空气，低温部位采用可拆卸式结构等也是经常采用的有效措施。
(35 KB) 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，烟温逐渐降低，其中的水蒸汽可能由于烟温降低或在接触温度较低的受热面时发生凝结。烟气中水蒸汽开始凝结的温度称为水露点，纯净水蒸汽露点决定于它在烟气中的分压力。常压下燃用固体燃料的烟气中，水蒸汽的分压力PH2O＝～，水蒸汽的露点低达45～54℃，—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)又在—定条件下进—步氧化生成三氧化硫(S03)，S03 与烟气中的水蒸汽化合后生成硫酸蒸汽，硫酸蒸汽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S03 含量愈高，酸露点愈高，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，露点愈高，更多受热面要遭受腐蚀，而且腐蚀愈严重。因此，烟气中酸露点是—个表征低温腐蚀是否会发生的指示。烟气的酸露点与燃料含硫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(SY ZS)。而且，SY ZS 越高，燃烧生成S02 就越多，S03 也将增多，致使烟气露点升高。当燃用固体燃料时，烟气中带有大量的飞灰粒子。灰粒子含有钙和其它碱金属化合物，它们可以部分地吸收烟气中的硫酸蒸汽从而可以降低它在烟气中的浓度，使得烟气中酸蒸汽分压力降低，酸露点也降低。烟气中飞灰粒子数量
愈多，影响愈显著。燃料中灰分对酸露点的影响可用折算灰分Ay ZS 与飞灰系数aFH 来表达。综合上述影响因素，可用下列经验式估算烟气的酸露点：低温腐蚀还与烟气中S03 的生成份额有关。二氧化硫进一步氧化生成S03 是在一定条件下发生的。一般有下列三种方式：（1）燃烧生成三氧化硫。在炉膛高温作用下，部分氧分子会离解成原子状态，它能将 SO2 氧化成S03。火焰中心温度越高，越容易生成原子氧，较多的过量空气也会增大原子氧的浓度，原子氧越多，生成S03 就会越多。（2）起催化作用生成三氧化硫。烟气流过对流受热面时，S02 会遇到一些催化剂，如钢管表而的氧化铁膜Fe203，飞灰沉积在高温过热器受热面上成为催化剂(灰中含有微量的钒燃烧后生成V205)等，受到催化作用的S02 与烟气中剩余氧结合而生成S03‘。 93）盐分解出S03。燃煤中硫酸盐在燃烧时会分解出一部分S03，但它在S03 总量中所占的比例甚小
露点腐蚀 烟气管道温度低于烟气露点时，遭受烟气的腐蚀，称为低温腐蚀，也叫露点腐蚀. 低温腐蚀的特点：燃料中的硫燃烧产生的SO2其中一部分进一步氧化变为SO3，它在低温部位和水蒸汽作用下凝聚成硫酸。使受热面发生严重的腐蚀。其发生条件为：烟气中有SO3,烟道壁温度低于露点温度。影响因素有：烟气露点、烟气管道凝结的酸量、烟气管壁凝结的酸浓度、烟气管道壁的温度四大因素。 烟气温度与低温腐蚀的关系：烟气露点随着烟气的SO3含量的增加而升高。当SO3含量为0时，它取决于烟气中的水蒸汽分压。当H2SO4含量增加时，露点上升。烟气中只要含有小量的H2SO4蒸汽，就会使露点大大超过纯水的露点。这时必须提高排烟温度，或采取其他措施，否则会引起烟气管壁面的严重腐蚀。如当烟气中只要含有0.001%的SO3，就可以使露点提高到130℃以上。而影响SO3生成量的因素有：燃料含量流量；过剩空气系数过剩系数越大，SO3生成量越多，当低于1.05时，生成量将显著减少，接近或少于危害程度；燃烧工况，火焰中心的温度高于有利于SO3生成，反之则少，末端温度高，形成的SO3又分解了，末端温度低则有利于SO3形成，如果火焰拖得过长，延伸到炉膛出口，末端温度低，使SO3生成量多，因此，为了减少SO3量，火焰中心的温度不宜过高，火焰不宜拖得过长。 烟气管道壁温度对腐蚀的影响：烟气管道壁温度对腐蚀速度有不定一定的规律,对于高含硫燃料，安全区的上限为100-105℃，它的下线温度比水蒸汽的露点高20-30℃。 低温腐蚀的防止方法：（1）低氧燃烧；（2）使用添加剂，对燃油可加白云石粉，对燃煤炉长期燃烧高硫煤时可加氨，加氨点的温度在200-600℃之间，并加足氨量；（3）提高受热面壁温，使烟气管道壁温在烟气的露点以上。（4）采用耐腐蚀的金属或非金属材料以及非金属的敷层材料，以提高受热面的耐腐蚀性能。如硼硅耐热玻璃代替钢管等。
烟气露点经验计算公式.doc (35 KB) 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，烟温逐渐降低，其中的水蒸汽可能由于烟温降低或在接触温度较低的受热面时发生凝结。烟气中水蒸汽开始凝结的温度称为水露点，纯净水蒸汽露点决定于它在烟气中的分压力。常压下燃用固体燃料的烟气中，水蒸汽的分压力PH2O＝0.01～0.015MPa，水蒸汽的露点低达45～54℃，—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)又在—定条件下进—步氧化生成三氧化硫(S03)，S03 与烟气中的水蒸汽化合后生成硫酸蒸汽，硫酸蒸汽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S03 含量愈高，酸露点愈高，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，露点愈高，更多受热面要遭受腐蚀，而且腐蚀愈严重。因此，烟气中酸露点是—个表征低温腐蚀是否会发生的指示。烟气的酸露点与燃料含硫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(SY ZS)。而且，SY ZS 越高，燃烧生成S02 就越多，S03 也将增多，致使烟气露点升高。当燃用固体燃料时，烟气中带有大量的飞灰粒子。灰粒子含有钙和其它碱金属化合物，它们可以部分地吸收烟气中的硫
酸蒸汽从而可以降低它在烟气中的浓度，使得烟气中酸蒸汽分压力降低，酸露点也降低。烟气中飞灰粒子数量愈多，影响愈显著。燃料中灰分对酸露点的影响可用折算灰分Ay ZS 与飞灰系数aFH 来表达。综合上述影响因素，可用下列经验式估算烟气的酸露点：低温腐蚀还与烟气中S03 的生成份额有关。二氧化硫进一步氧化生成S03 是在一定条件下发生的。一般有下列三种方式：（1）燃烧生成三氧化硫。在炉膛高温作用下，部分氧分子会离解成原子状态，它能将 SO2 氧化成S03。火焰中心温度越高，越容易生成原子氧，较多的过量空气也会增大原子氧的浓度，原子氧越多，生成S03 就会越多。（2）起催化作用生成三氧化硫。烟气流过对流受热面时，S02 会遇到一些催化剂，如钢管表而的氧化铁膜Fe203，飞灰沉积在高温过热器受热面上成为催化剂(灰中含有微量的钒燃烧后生成V205)等，受到催化作用的S02 与烟气中剩余氧结合而生成S03‘。 93）盐分解出S03。燃煤中硫酸盐在燃烧时会分解出一部分S03，但它在S03 总量中所占的比例甚小
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控制得很高。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，严重影响炉子的正常运行。可以说，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 一般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，所以又有少量的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 当硫酸蒸汽凝结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，这些凝结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，一般不可能在炉子内凝结，对炉子无危害。所以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的机理非常复杂，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，平衡向右（生成SO3的方向）移动。一般认为，燃烧区温度高于1127℃以上时不会有SO3生成；而燃烧区温度越低，SO2-SO3的转化率就越大。 分子氧化理论认为炉膛内SO3的生成过程是：首先在燃烧区的富氧气份环境中均匀进行上述反应，生成一部分SO3，然后再依靠换热面上的铁、钒化合物，如Fe2O3、Fe2(SO4)3、V2O5等的催化作用，进一步生成另一部分SO3。根据现场的经验，在炉子开工初期，上述两部分生成的SO3量大体上各占一半。在炉子继续运转过程中，由于炉管的积垢逐渐增厚，使SO2—SO3所需反应的触媒不断得到强化，因而有触媒催化所生成的SO3量比开工初期要多，因而炉子生成的SO3总量也逐渐上升，如图1所示。大部分炉子都符合这一趋势。或者，虽然尾部受热面壁温低于理论上计算出的酸露点温度，却未发现严重腐蚀。用分子氧氧化理论