火電廠鍋爐尾部受熱面低溫腐蝕影響因素及防護措施

摘 要：鍋爐尾部受熱面發生低溫露點腐蝕會影響到燃燒熱效率，并且容易出現安全事故，所以要嚴格控制低溫露點腐蝕現象的發生。低溫露點腐蝕一般是由于燃料中釋放出來的酸性物質而造成的，嚴重影響到火電廠的經濟效益。所以文章對于火電廠鍋爐尾部受熱面低溫露點腐蝕的原因進行了分析，然后提出了防護措施，對于提高鍋爐燃燒熱效率以及運行的安全性具有重要的意義。

關鍵詞：火電廠；鍋爐尾部；低溫露點腐蝕；防護措施

低溫露點腐蝕一般都發生在鍋爐尾部的受熱面，燃煤在燃燒的過程中會產生二氧化碳，在遇水后會形成碳酸，當其揮發時會對鍋爐尾部受熱面產生低溫露點腐蝕。形成低溫露點腐蝕不僅是碳酸物質，在燃煤中還含有大量的硫性物質，在鍋爐內的氧氣以及水蒸氣反應后會形成霧氣，當霧氣的露點增大升高時，在鍋爐尾部受熱面溫度低于露點時，含硫霧氣就會液化從而形成硫酸，對金屬管壁造成嚴重的腐蝕。在火電廠的燃煤鍋爐中，尾部受熱面低溫腐蝕比較常見，對省煤器、空預器等受熱面造成嚴重的損壞，不僅降低了設備的使用壽命，同時還存在安全隱患，影響到火電廠的經濟效益。所以應該對鍋爐尾部受熱面低溫腐蝕采取有效的防護措施，降低腐蝕現象的發生幾率，提高鍋爐燃燒熱效率，為火電廠的高效運行創造有利的條件。

1 影響鍋爐尾部受熱面低溫腐蝕的因素

1.1 燃燒物的含硫量

硫是導致鍋爐尾部受熱面低溫腐蝕的重要物質，而硫的產生主要來自于燃料，一般情況下，燃煤的質量對于硫化物的產生有直接關系，如果煤炭中的含硫量超過百分之一時，其燃燒過程中所產生的硫化物對鍋爐尾部受熱面所造成的低溫腐蝕就會超過其所能承受的最低限度，即使在露點溫度超過130度的情況下，含硫霧氣仍然會液化，從而對尾部受熱面造成嚴重的腐蝕。所以燃燒物中含硫量的多少直接關系到低溫腐蝕的程度，要想控制低溫腐蝕就需要加強燃料管理。

1.2 鍋爐內的含氧量

酸性物質的產生需要與氧氣的結合，單獨的硫是不會造成任何腐蝕的，二氧化硫在與氧進行化學反應后會產生三氧化硫。氧氣又是鍋爐內進行燃燒的必要條件，因此，過剩氧的含量是影響硫酸形成的重要因素。經試驗得知，當過剩氧的含量低于1.1時，露點的生成概率將會迅速下降。所以，低氧燃燒是避免鍋爐尾部低溫腐蝕的有效措施。

1.3 鍋爐內的燃燒狀況

三氧化硫是低溫腐蝕的主要物質，而三氧化硫的產生主要是硫、氧和水蒸氣。在鍋爐燃燒的過程中，爐內火焰的溫度越高，所需的氧氣含量就越多，而產生的硫性物質也就越多，所以三氧化硫的生成幾率就會提高。但是三氧化硫的形成會受到燃燒狀況的影響，如果燃燒效率較高，燃料能夠得到充分的燃燒，那么氧氣的消耗就越大，三氧化硫的生成量就會減少。相反，如果燃料的燃燒不充分，在爐內就會產生大量的剩氧，為三氧化硫的形成提供了充分的物質。

2 低溫腐蝕的防治措施

2.1 對燃料進行脫硫處理

硫主要來源于燃煤，所以要想降低硫化物的生成，就需要在源頭上進行嚴格的控制。在燃煤采購時，盡量選擇含硫量少的燃煤，從而減少燃燒過程中硫的產生。為了進一步降低燃煤中的硫含量，可以對燃煤進行脫硫處理，這種做法只適用于燃煤電廠。但是對脫硫處理后的廢水嚴禁隨意排放，避免對環境造成二次污染，可以將廢水回收利用，分離其中的硫以提高利用價值。

2.2 降低氧氣含量

鍋爐內的氧氣是促使二氧化硫轉化為三氧化硫的重要物質，從而導致低溫腐蝕現象的發生。所以為了減少三氧化硫的生成，可以通過控制氧氣含量來完成，只要沒有充足的氧氣供應，就不具備生成三氧化硫的條件。同時，控制氧氣含量還能夠降低露點溫度，從而控制低溫腐蝕。為了控制氧氣含量，在鍋爐運行過程中要做好氧氣含量檢測工作，嚴格控制空氣系數，如果系數超標，要及時調整。還可以改善鍋爐的燃燒狀況來降低氧氣含量，燃煤燃燒的越旺盛，所需的氧氣量就越多。所以要改進燃燒技術，確保燃煤與空氣的充分接觸，提高燃燒效率，從而降低氧氣含量。

2.3 提高受熱面的壁溫

含有硫酸的霧氣，只有在其溫度高于受熱面壁溫時，才會發生液化現象。因此提高壁溫，使其高于霧氣露點，是減少低溫腐蝕的一個重要方法。但是，不能把壁溫無限地提高，因為負荷和壁溫會變化不均，一般情況下，會把壁溫調到比煙霧露點高5℃～10℃。在鍋爐系統中，存在著三個溫度，煙氣溫度、管壁溫度和鍋水溫度，其大小關系是：煙氣溫度>管壁溫度>鍋水溫度，因此，為了提高管壁溫度，應該適當地控制住煙氣溫度，選擇合適的排煙溫度。

2.4 使用添加劑

對鍋爐尾部受熱面產生低溫腐蝕的主要物質是硫酸和碳酸等酸性物質，所以可以通過添加堿性物質來中和酸性物質，從而降低酸性物質的含量。氧氣也是產生酸性物質的主要元素，所以也可以添加與氧氣發生反應的物質，但是氧氣是燃煤燃燒的必要條件，所以要在適當的位置選擇適宜的添加劑。比較常見的添加劑有固體類有鎂石、白云石、硅、鋅粉和硼等的氧化物，液體類有氯化鎂的水溶液，氣體類有氮氣等。使用添加劑雖然能夠減少酸性物質的產生以及氧氣含量，有效降低鍋爐尾部受熱面的低溫腐蝕，但是不同的添加劑在不同的環境下使用，會產生不同的效果，所以在不影響燃燒狀況的基礎上可以選擇適宜的添加劑種類和數量，以及合理的添加時間和位置，從而達到預期的目的。

2.5 盡量使用抗腐蝕的材料

除了通過各種手段降低酸性物質的產生外，還應該對受害部位本身進行改進。在鍋爐尾部受熱面產生低溫腐蝕，會縮短設備的使用壽命，降低運行效率，并且提高維護成本，所以要提高尾部受熱面的耐腐蝕性。為了減少低溫腐蝕的危害，現在我國有不少電廠，在鍋爐中易遭受低溫腐蝕的部分，諸如空氣預熱器中，使用新型、不易遭受腐蝕的材料代替原來使用的普通鋼管，同時提高出煙溫度，低溫腐蝕就不易發生。就預熱器而言，常用的有玻璃管式的和熱管式的，這種預熱器阻力小、體積小、抗腐蝕能力強，并且使用壽命比較長。

3 結束語

鍋爐尾部受熱面低溫腐蝕會影響到設備運行的安全性，同時會降低生產效率，提高運行成本，所以要采取有效的措施降低鍋爐尾部受熱面的低溫腐蝕。硫化物、氧氣以及水蒸氣是酸性物質產生的必要元素，所以應該嚴格控制酸性物質的產生。嚴格控制燃煤的含硫量，并且進行脫硫處理。提高燃燒效率，降低過剩氧含量。提高受熱面壁溫和鍋爐出水溫度，使用添加劑控制硫和氧氣超標，在尾部受熱面采用抗腐蝕材料。降低鍋爐尾部受熱面低溫腐蝕現象，從而提高鍋爐運行效率，降低運行成本，為企業安全穩定生產創造有利的條件。

參考文獻

[1]楊水軍.中壓煤粉鍋爐尾部受熱面低溫腐蝕的防治[J].有色冶金節能，2010.

[2]蔡健輝.淺析火電廠鍋爐尾部受熱面低溫腐蝕及防護措施[J].中國高新技術企業，2013.

[3]劉福生，范艷霞.電站鍋爐尾部受熱面低溫腐蝕案例分析及結論[J].科技經濟導刊，2015.