Causas e medidas preventivas da corrosión a baixa temperatura dos xeradores de vapor

Que é a corrosión a baixa temperatura dunha caldeira?

A corrosión por ácido sulfúrico que se produce na superficie de quentamento traseira da caldeira (economizador, prequentador de aire) denomínase corrosión a baixa temperatura porque as temperaturas dos gases de combustión e da parede do tubo na sección da superficie de quentamento traseira son baixas. Despois de que se produza corrosión a baixa temperatura no tubo economizador, poden producirse fugas nun curto período de tempo, o que supón riscos para a seguridade. Apagar o forno para reparacións tamén causará maiores perdas económicas.

A principal causa da corrosión a baixa temperatura das caldeiras

O xofre do combustible quéimase para formar dióxido de xofre (S+O2=SO2). O dióxido de xofre oxídase aínda máis baixo a acción do catalizador para formar trióxido de xofre (2SO2+O2=2S03). O SO3 e o vapor de auga nos gases de combustión xeran vapor de ácido sulfúrico (SO3+H2O=H2SO4). A presenza de vapor de ácido sulfúrico aumenta significativamente o punto de orballo dos gases de combustión. Dado que a temperatura do aire no prequentador de aire é baixa, a temperatura dos gases de combustión na sección do prequentador non é alta e a temperatura da parede adoita ser inferior ao punto de orballo dos gases de combustión. Deste xeito, o vapor de ácido sulfúrico condensarase na superficie de quecemento do prequentador de aire, causando corrosión do ácido sulfúrico. A corrosión a baixa temperatura ocorre a miúdo nos prequentadores de aire, pero cando o contido de xofre no combustible é alto, o coeficiente de exceso de aire é grande, o contido de SO3 nos gases de combustión é alto, o punto de orballo ácido aumenta e a temperatura da auga de alimentación é baixa (a turbina desactívase a alta temperatura), o tubo economizador tamén pode sufrir corrosión a baixa temperatura.

Caso de corrosión a baixa temperatura da caldeira

Unha caldeira de leito fluidizado circulante dunha empresa púxose en funcionamento de forma intermitente durante menos dun ano e varias tubaxes do tubo inferior do economizador sufriron perforacións e fugas. O combustible da caldeira é unha mestura de carbón bituminoso e lodos, o material do tubo do economizador é de aceiro 20 (GB/T 3087-2008) e a temperatura de entrada do economizador é xeralmente inferior a 100 °C.

As causas da perforación e fugas do tubo economizador analizáronse mediante análise da composición do material, probas de propiedades mecánicas, análise metalográfica, morfoloxía de microscopio electrónico de varrido e análise do espectro de enerxía, análise de fase de difracción de raios X, etc. A análise descubriu que o tubo economizador funciona a baixa temperatura e que os produtos de corrosión conteñen unha gran cantidade de elementos S e Cl. A parede exterior do tubo economizador sofre corrosión a baixa temperatura durante o funcionamento a baixa temperatura e corrosión ácida durante o apagado, o que finalmente leva ao aforro de carbón. A tubaxe está corroída, perforada e ten fugas.

Medidas de prevención da corrosión a baixa temperatura
1. Aumente a temperatura da parede do tubo do prequentador de aire de xeito que a temperatura da parede sexa superior ao punto de orballo dos gases de combustión.
2. Engadir aditivos aos gases de combustión para neutralizar o SO3 e evitar a xeración de vapor de ácido sulfúrico. 3. Empregar materiais resistentes á corrosión a baixa temperatura para fabricar prequentadores e economizadores de aire.
4. Empregar a combustión con baixo contido de osíxeno para reducir o exceso de osíxeno nos gases de combustión e previr e reducir a conversión de SO2 en SO3.
5. Ao detectar a temperatura do punto de orballo ácido, pódese coñecer con precisión o punto de orballo ácido en determinadas condicións de traballo, axustando así a temperatura dos gases de escape para lograr as mellores condicións de aforro de enerxía e prolongar a vida útil da caldeira.