鍋爐低溫腐蝕的原因與處理(編輯修改稿)
2024-12-11 15:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 量逐步增多且濃度逐漸下降到了接近 56％，式（ 8）反應(yīng)消耗 Fe 原子的速度明顯加快，雖然隨著壁溫的降低凝結(jié)酸量還在進一步增多且濃度仍在 56％左右，但溫度對式（ 8）反應(yīng)的影響超過了酸量增 加的影響，消耗 Fe 原子的速度開始降低，壁溫降低造成酸量增加的影響又占了上風， Fe 原子的消耗速度又開始上升，直至到達水露點 tsh 時，水蒸氣開始凝結(jié)，式（ 6）和式（ 7）的反應(yīng)以及鹽酸出現(xiàn)，造成酸量急劇增多，并出現(xiàn)式（ 9）反應(yīng)， Fe 原子的消耗速度急劇加快，迅速到達 J 點以上。 上述分析可知，明顯及嚴重腐蝕發(fā) 一 個壁溫范圍內(nèi)，即壁溫在低于露點約 30℃ 到 120℃的區(qū)間和壁溫低于水露點的區(qū)間。而在這兩個區(qū)間之間，從水露點到約 120℃ 的壁溫范圍內(nèi)，腐蝕很微弱；據(jù)國外資料記載，在壁溫高于水露點 20℃ 到 105℃ 范圍內(nèi)，受熱面金屬 腐蝕的速度每年不到 。另外，在從酸露點及其以下約 30℃ 的壁溫范圍內(nèi)，腐蝕也很微弱；特別是在酸露點附近，腐蝕極其微弱。這樣，就可得出三個結(jié)論：一是受熱面上任何一點的壁溫不一定非要都高于煙氣露點；二是如果受熱面上某一點的壁溫低于煙氣露點，只要高于煙氣露點以下約 30℃ ，腐蝕也很微弱；三是如果受熱面上某一點的壁溫低于煙氣露點以下30℃ ，只要在水露點以上 20℃ 到 105℃ 的范圍內(nèi)，腐蝕也很微弱。 從酸露點到水露點之間，硫酸凝結(jié)量越來越多，到水露點時達到最大值，而水露點以后壁面上酸量的增加是由凝結(jié)水吸收 SO2 和 HCl 引起的。 備硫酸蒸氣凝結(jié)的條件，不依賴于壁溫，在壁溫與酸露點相等時腐蝕最快且比煙氣溫度 鍋爐低溫腐蝕 原因的分析 6 高于酸露點時要快；隨后腐蝕速度受壁溫的影響下降，直至水露點時為最低，且最低點的腐蝕速度要快于煙溫高于酸露點時的情況，從水露點以后腐蝕速度急劇加快。 這樣，我們又可以得出兩個結(jié)論：一是在煙溫低于酸露點但高于水露點時，受熱面任何一點的壁溫一定要明顯低于煙氣露點并高于水露點；二是如果某一點的壁溫低于水露點，或是接近煙氣露點，低溫腐蝕都會明顯發(fā)生 [6]。 由此可見，在我們的工作中經(jīng)常出現(xiàn)兩個錯誤概念：一是錯誤的強調(diào) “ 鍋爐排 煙溫度要高于煙氣露點溫度 ” ，殊不知影響低溫腐蝕的是受熱面的壁溫不是煙溫；二是一味強調(diào) “ 尾部受熱面的溫度要高于煙氣露點溫度 ” ，其實在低于煙氣露點溫度的情況下，也能夠做到基本不發(fā)生低溫腐蝕。這是關(guān)于低溫腐蝕概念上的的兩個誤區(qū)。 鍋爐低溫腐蝕的具體因素及消除方法 7 第三 章 鍋爐低溫腐蝕的具體因素及消除方法 鍋爐燃用的燃料中都含有一定的硫分 ,燃燒時會生成 SO2,其中一部分 SO2進一步被氧化成 SO3,當帶有 SO3 的煙氣流經(jīng)尾部受熱面時 ,如果尾部受熱 面的壁溫低于酸露點 ,煙氣中的水蒸氣即在管壁上凝結(jié)成水 ,煙氣中的 SO3 氣體溶于水中 ,形成 H2SO4 溶液 ,從而腐蝕管壁金屬 ,這種腐蝕即為低溫腐蝕。 低溫腐蝕的具體因素： 煙氣露點 煙氣對受熱面的低溫腐蝕程度常用酸露點的高低來確定。煙氣中硫酸蒸汽的凝結(jié)溫度被稱為酸露點。酸露點越高 ,腐蝕范圍愈廣 ,腐蝕也越嚴重。通常用經(jīng)驗公式 11 來確定煙氣的酸露點： 其中 :tl— 煙氣的酸露點 ,℃ 。tsl— 按煙氣中水蒸氣的分壓力計算的水露點 ,即煙氣中 ,水蒸氣分壓力下所對應(yīng)的飽和溫度 ,℃ 。syzs、 Ayzs:應(yīng)用基燃料的折算硫分和折算灰分 。!fh:飛灰系數(shù)。 從上式可以看出 ,酸露點隨燃料中硫的含量提高而增大。常壓下燃用固體燃料的煙氣中 ,水蒸汽的分壓力 PH2O=,在此壓力下 ,水露點低至 45— 54℃ ,隨著煙氣中 SO3 含量的提高 ,酸露點提高。燃用高硫煤時 ,酸露點可達 140160℃甚至更高。這樣 ,一旦受熱面壁溫低于酸露點溫度 ,低溫腐蝕就形成了。 煙氣中 SO3的含量 煙氣中 SO3 的含量是影響低溫腐蝕的主要因素。這是因為隨著煙氣中 SO3 含量的增加 ,一方面會使煙氣露點上升 ,另一方面會使硫酸蒸汽含量增加。前者使受熱面容易結(jié)露引起腐蝕 ,后者使腐蝕程度加劇 [7]。 煙氣中 SO3 的形成有以下三種途徑 :第一 ,在爐膛高溫作用下 ,部分氧分子分解離散成原子狀態(tài) ,原子氧將 SO2氧化成 SO3。第二 ,煙氣流過對流受 熱面時 ,煙氣中的 SO2 在鋼管表面的氧化鐵膜 Fe2O3 的催化作用下 ,與煙氣中的剩余氧結(jié)合成 SO3。第三 ,燃煤中的硫酸鹽在燃燒時會分解出一部分 SO3。同時 ,影響 SO3 生成量的因素如下。 過量空氣系數(shù) 過量氧的存在是 SO2 氧化為 SO3 的基本條件。所以 ,過量空氣系數(shù)越大 ,過剩氧越多 ,SO3也越多。當過量空氣系數(shù)降到 時 ,煙氣中 SO3 生成量顯著減少 ,其含量接近或小于危害
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