¿Qué es la corrosión a baja temperatura de la caldera?
La corrosión por ácido sulfúrico que se produce en la superficie de calentamiento trasera de la caldera (economizador, precalentador de aire) se denomina corrosión de baja temperatura porque las temperaturas de los gases de combustión y de la pared del tubo en dicha sección son bajas. Tras la corrosión de baja temperatura en el tubo del economizador, pueden producirse fugas en poco tiempo, lo que supone riesgos para la seguridad. Apagar el horno para realizar reparaciones también causará mayores pérdidas económicas.
La principal causa de corrosión a baja temperatura de las calderas.
El azufre del combustible se quema para formar dióxido de azufre (S+O₂=SO₂). Este dióxido de azufre se oxida aún más bajo la acción del catalizador para formar trióxido de azufre (2SO₂+O₂=2S0₃). El SO₃ y el vapor de agua en los gases de combustión generan vapor de ácido sulfúrico (SO₃+H₂O=H₂SO₃). La presencia de vapor de ácido sulfúrico aumenta significativamente el punto de rocío de los gases de combustión. Dado que la temperatura del aire en el precalentador de aire es baja, la temperatura de los gases de combustión en la sección del precalentador no es alta, y la temperatura de la pared suele ser inferior al punto de rocío de los gases de combustión. De esta manera, el vapor de ácido sulfúrico se condensa en la superficie de calentamiento del precalentador de aire, provocando corrosión por ácido sulfúrico. La corrosión a baja temperatura a menudo ocurre en los precalentadores de aire, pero cuando el contenido de azufre en el combustible es alto, el coeficiente de exceso de aire es grande, el contenido de SO3 en los gases de combustión es alto, el punto de rocío ácido aumenta y la temperatura del agua de alimentación es baja (la turbina se desactiva a alta temperatura), el tubo economizador también puede sufrir corrosión a baja temperatura.
Caso de corrosión a baja temperatura de la caldera
La caldera de lecho fluidizado circulante de una empresa estuvo en funcionamiento intermitente durante menos de un año, y varias tuberías de la tubería inferior del economizador sufrieron perforaciones y fugas. El combustible de la caldera es una mezcla de carbón bituminoso y lodos, el material del tubo del economizador es acero 20 (GB/T 3087-2008) y la temperatura de entrada del economizador suele ser inferior a 100 °C.
Se analizaron las causas de la perforación y fuga del tubo economizador mediante análisis de la composición del material, pruebas de propiedades mecánicas, análisis metalográfico, análisis de la morfología y el espectro de energía con microscopio electrónico de barrido, y análisis de fase por difracción de rayos X, entre otros. El análisis reveló que el tubo economizador opera a baja temperatura y que los productos de corrosión contienen una gran cantidad de elementos S y Cl. La pared exterior del tubo economizador sufre corrosión a baja temperatura durante el funcionamiento a baja temperatura y corrosión ácida durante las paradas, lo que finalmente permite el ahorro de carbón. La tubería está corroída, perforada y presenta fugas.
Medidas de prevención de la corrosión a baja temperatura
1. Aumente la temperatura de la pared del tubo del precalentador de aire para que la temperatura de la pared sea más alta que el punto de rocío de los gases de combustión.
2. Añadir aditivos a los gases de combustión para neutralizar el SO3 y evitar la generación de vapor de ácido sulfúrico. 3. Utilizar materiales resistentes a la corrosión a baja temperatura para fabricar precalentadores y economizadores de aire.
4. Utilice combustión con bajo contenido de oxígeno para reducir el exceso de oxígeno en los gases de combustión y prevenir y reducir la conversión de SO2 en SO3.
5. Al detectar la temperatura del punto de rocío ácido, se puede conocer con precisión el punto de rocío ácido en ciertas condiciones de trabajo, ajustando así la temperatura de los gases de escape para lograr las mejores condiciones para el ahorro de energía y extender la vida útil de la caldera.
Hora de publicación: 30 de noviembre de 2023
