Che cosa è la corrosione a bassa temperatura della caldaia?
La corrosione da acido solforico che si verifica sulla superficie di riscaldamento posteriore della caldaia (economizzatore, preriscaldatore dell'aria) è chiamata corrosione a bassa temperatura perché le temperature dei gas di combustione e delle pareti dei tubi nella sezione della superficie di riscaldamento posteriore sono basse. Dopo che la corrosione a bassa temperatura si è verificata nel tubo dell'economizzatore, possono verificarsi perdite in breve tempo, con conseguenti rischi per la sicurezza. Anche la fermata del forno per riparazioni causerà maggiori perdite economiche.
La causa principale della corrosione a bassa temperatura delle caldaie
Lo zolfo presente nel combustibile viene bruciato per formare anidride solforosa (S+O2=SO2). L'anidride solforosa viene ulteriormente ossidata sotto l'azione del catalizzatore per formare triossido di zolfo (2SO2+O2=2SO3). SO3 e il vapore acqueo presenti nei fumi generano vapore di acido solforico (SO3+H2O =H2SO4). La presenza di vapore di acido solforico aumenta significativamente il punto di rugiada dei fumi. Poiché la temperatura dell'aria nel preriscaldatore dell'aria è bassa, la temperatura dei fumi nella sezione del preriscaldatore non è elevata e la temperatura di parete è spesso inferiore al punto di rugiada dei fumi. In questo modo, il vapore di acido solforico si condensa sulla superficie riscaldante del preriscaldatore dell'aria, causando corrosione da acido solforico. La corrosione a bassa temperatura si verifica spesso nei preriscaldatori dell'aria, ma quando il contenuto di zolfo nel combustibile è elevato, il coefficiente di eccesso d'aria è elevato, il contenuto di SO3 nei gas di combustione è elevato, il punto di rugiada acida aumenta e la temperatura dell'acqua di alimentazione è bassa (la turbina viene disattivata ad alta temperatura), anche il tubo dell'economizzatore può essere soggetto a corrosione a bassa temperatura.
Caso di corrosione a bassa temperatura della caldaia
La caldaia a letto fluido circolante di un'azienda è stata messa in funzione a intermittenza per meno di un anno e diverse tubazioni del tubo inferiore dell'economizzatore presentavano perforazioni e perdite. Il combustibile della caldaia è una miscela di carbone bituminoso e fanghi, il materiale dei tubi dell'economizzatore è acciaio 20 (GB/T 3087-2008) e la temperatura di ingresso dell'economizzatore è generalmente inferiore a 100 °C.
Le cause della perforazione e delle perdite del tubo economizzatore sono state analizzate attraverso l'analisi della composizione dei materiali, test delle proprietà meccaniche, analisi metallografiche, analisi morfologica e spettrale al microscopio elettronico a scansione, analisi di fase mediante diffrazione dei raggi X, ecc. L'analisi ha rilevato che il tubo economizzatore opera a bassa temperatura e che i prodotti di corrosione contengono una grande quantità di elementi S e Cl. La parete esterna del tubo economizzatore è soggetta a corrosione a bassa temperatura durante il funzionamento a bassa temperatura e a corrosione acida durante lo spegnimento, con conseguente risparmio di carbone. Il tubo è corroso, perforato e presenta perdite.
Misure di prevenzione della corrosione a bassa temperatura
1. Aumentare la temperatura della parete del tubo del preriscaldatore dell'aria in modo che sia superiore al punto di rugiada dei gas di combustione.
2. Aggiungere additivi ai gas di combustione per neutralizzare l'SO3 e prevenire la formazione di vapori di acido solforico. 3. Utilizzare materiali resistenti alla corrosione a bassa temperatura per realizzare preriscaldatori d'aria ed economizzatori.
4. Utilizzare la combustione a basso tenore di ossigeno per ridurre l'eccesso di ossigeno nei gas di combustione e prevenire e ridurre la conversione di SO2 in SO3.
5. Rilevando la temperatura del punto di rugiada acida, è possibile conoscere con precisione il punto di rugiada acida in determinate condizioni di lavoro, regolando così la temperatura dei gas di scarico per ottenere le migliori condizioni di risparmio energetico e prolungare la durata della caldaia.
Data di pubblicazione: 30-11-2023
