Qu'est-ce que la corrosion à basse température des chaudières ?
La corrosion à l'acide sulfurique qui se produit sur la surface de chauffe arrière de la chaudière (économiseur, préchauffeur d'air) est appelée corrosion à basse température, car les températures des fumées et des parois des tubes dans cette section sont basses. Après une corrosion à basse température dans le tube de l'économiseur, des fuites peuvent survenir rapidement, ce qui présente des risques pour la sécurité. L'arrêt du four pour réparation entraînera également des pertes économiques plus importantes.
La principale cause de corrosion à basse température des chaudières
Le soufre contenu dans le combustible est brûlé pour former du dioxyde de soufre (S+02=SO2). Sous l'action du catalyseur, le dioxyde de soufre est oxydé pour former du trioxyde de soufre (2SO2+02=2S03). Le SO3 et la vapeur d'eau des fumées génèrent des vapeurs d'acide sulfurique (SO3+H2O = H2SO4). La présence de vapeurs d'acide sulfurique augmente considérablement le point de rosée des fumées. La température de l'air dans le préchauffeur d'air étant basse, la température des fumées dans la section de préchauffage n'est pas élevée et la température des parois est souvent inférieure au point de rosée des fumées. De ce fait, les vapeurs d'acide sulfurique se condensent sur la surface chauffante du préchauffeur d'air, provoquant une corrosion par l'acide sulfurique. La corrosion à basse température se produit souvent dans les préchauffeurs d'air, mais lorsque la teneur en soufre du carburant est élevée, le coefficient d'excès d'air est important, la teneur en SO3 dans les gaz de combustion est élevée, le point de rosée acide augmente et la température de l'eau d'alimentation est basse (la turbine est désactivée à haute température), le tube économiseur peut également souffrir de corrosion à basse température.
Cas de corrosion à basse température d'une chaudière
La chaudière à lit fluidisé circulant d'une entreprise a fonctionné par intermittence pendant moins d'un an, et plusieurs conduites de l'économiseur inférieur ont été perforées et ont fui. Le combustible de la chaudière est un mélange de charbon bitumineux et de boues, le tube de l'économiseur est en acier 20 (GB/T 3087-2008) et la température d'entrée de l'économiseur est généralement inférieure à 100 °C.
Les causes de la perforation et de la fuite du tube de l'économiseur ont été analysées par analyse de la composition des matériaux, essais de propriétés mécaniques, analyse métallographique, analyse morphologique et du spectre d'énergie par microscope électronique à balayage, et analyse de phase par diffraction des rayons X. L'analyse a révélé que le tube de l'économiseur fonctionne à basse température et que les produits de corrosion contiennent une grande quantité d'éléments S et Cl. La paroi extérieure du tube de l'économiseur subit une corrosion à basse température en fonctionnement à basse température et une corrosion acide à l'arrêt, ce qui conduit à des économies de charbon. Le tube est corrodé, perforé et fuit.
Mesures de prévention de la corrosion à basse température
1. Augmentez la température de la paroi du tube du préchauffeur d'air de sorte que la température de la paroi soit supérieure au point de rosée des gaz de combustion.
2. Ajouter des additifs aux gaz de combustion pour neutraliser le SO3 et empêcher la génération de vapeur d'acide sulfurique. 3. Utiliser des matériaux résistants à la corrosion à basse température pour fabriquer des préchauffeurs d'air et des économiseurs.
4. Utiliser une combustion à faible teneur en oxygène pour réduire l’excès d’oxygène dans les gaz de combustion et empêcher et réduire la conversion du SO2 en SO3.
5. En détectant la température du point de rosée acide, le point de rosée acide dans certaines conditions de travail peut être connu avec précision, ajustant ainsi la température des gaz d'échappement pour obtenir les meilleures conditions d'économie d'énergie et prolonger la durée de vie de la chaudière.
Date de publication : 30 novembre 2023
