低温腐蚀形成的原因及防范措施

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，但低氧燃烧要求锅炉具有完善的燃烧设备和燃烧检测仪表，并且要求运行人员有较高的技术水平。5、烟气中硫酸蒸汽开始凝结的温度称为酸露点。通过检测酸露点温度，可以准确知道一定工况下的酸露点，由此调整排烟温度，达到节能和延长锅炉寿命的最佳条件。这种方法投资少，收效快，是最理想的预防措施。低温腐蚀的选材建议选用抗硫酸腐蚀相对比较好的，如：09CrCuSb，此钢种成本制造相对具有很高的性价比，其耐硫酸的腐蚀效果是316L不锈钢的3倍以上，价格是316L不锈钢的1/3都不到ND钢是目前国内外最理想的“耐硫酸低温露点腐蚀”用钢材，09CrCuSb（ND钢）钢无缝钢管/钢板主要的考核指标（70°50%H2SO4溶液中浸泡24小时），与碳钢、日本进口同类钢、不锈钢耐腐蚀能力相比较，是日本CR1R钢的1.8倍，是1Cr18Ni9钢的2.8倍，是Corten钢的8.6倍，是20g钢的14倍。09CrCuSb（ND钢）钢是以锅炉；电炉的热交换、烟管、烟囱等用途为目的开发的具有优秀的耐硫酸露点腐蚀的热轧钢板、钢管。其优越的耐硫酸露点腐蚀的性能及非常高的性价比，是完全可以代替不锈钢，超越不锈钢（在耐硫酸露点腐蚀方面）的最好材料，ND钢具有重大经济意义，符合当今高效.长寿.节能.环保等“绿色”观念和国家发展政策导向。锅炉低温腐蚀的形成和防护锅炉尾部受热面（省煤器、空气预热器）的硫酸腐蚀，因为尾部受热面区哉的烟气和管壁温度较低，所以称为低温腐蚀。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与烟气中的水蒸气生成硫酸蒸气。硫酸蒸气的存在使烟气的露点显著升高。例如，燃油炉烟气中的水蒸气分压力约为0.008-0.014Mpa，相应的热力学露点为41-52℃，如烟气中的硫酸蒸气浓度为10%时，露点升高至190℃。预热器管壁温度与烟气及空气的流速和温度有关，约等于烟气与空气的平均温度。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。低温腐蚀常发生在空气预热器上，但是当燃料含硫量较高，过量空气系数较大，以致烟气中SO3含量较多，露点较高，且给水温度较低（如高压给水加热器停用）时，省煤器管也有可能发生低温腐蚀。解决方案：ND钢是目前国内外最理想的“耐硫酸低温露点腐蚀”用钢材，09CrCuSb（ND钢）钢无缝钢管/钢板主要的考核指标（70°50%H2SO4溶液中浸泡24小时）腐蚀速率不大于14mg/cm·h，与碳钢、日本进口同类钢、不锈钢耐腐蚀能力相比教，是日本CR1R钢的1.84倍，是1Cr18Ni9钢的2.97倍，是Corten钢的8.63倍，是Q235B钢的14.11倍。09CrCuSb（ND钢）钢是以锅炉；电炉的热交换、烟管、烟囱等用途为目的开发的具有优秀的耐硫酸露点腐蚀的热轧钢板、钢管。其优越的耐硫酸露点腐蚀的性能及非常高的性价比，是完全可以代替不锈钢，超越不锈钢（在耐硫酸露点腐蚀方面）的最好材料，ND钢具有重大经济意义，符合当今高效.长寿.节能.环保等“绿色”观念和国家发展政策导向。