גורמים ואמצעי מניעה של קורוזיה בטמפרטורה נמוכה של גנרטורים קיטור

מהי קורוזיה בטמפרטורה נמוכה של דוד?

קורוזיה של חומצה גופרתית המתרחשת על משטח החימום האחורי של הדוד (אקונומיזר, מחמם אוויר מקדים) נקראת קורוזיה בטמפרטורה נמוכה מכיוון שטמפרטורות גזי הפליטה ודופן הצינור בחלק משטח החימום האחורי נמוכות. לאחר קורוזיה בטמפרטורה נמוכה המתרחשת בצינור האקונומיזר, עלולה להתרחש דליפה תוך פרק זמן קצר, מה שמהווה סיכון בטיחותי. כיבוי הכבשן לצורך תיקונים יגרום גם הוא להפסדים כלכליים גדולים יותר.

הסיבה העיקרית לקורוזיה בטמפרטורה נמוכה של דוודים

הגופרית בדלק נשרפת ליצירת גופרית דו-חמצנית (S+02=SO2). הגופרית הדו-חמצנית מתחמצנת עוד יותר תחת פעולת הזרז ליצירת גופרית תלת-חמצנית (2SO2+02=2S03). SO3 ואדי המים בגז הפליטה יוצרים אדי חומצה גופרתית (SO3+H2O=H2SO4). נוכחות אדי חומצה גופרתית מעלה משמעותית את נקודת הטל של גז הפליטה. מכיוון שטמפרטורת האוויר במחמם האוויר נמוך, טמפרטורת גז הפליטה בחלק המחמם אינו גבוה, וטמפרטורת הדופן לרוב נמוכה מנקודת הטל של גז הפליטה. בדרך זו, אדי חומצה גופרתית יתעבו על פני השטח החימום של מחמם האוויר, ויגרמו לקורוזיה של חומצה גופרתית. קורוזיה בטמפרטורה נמוכה מתרחשת לעיתים קרובות במחממי אוויר, אך כאשר תכולת הגופרית בדלק גבוהה, מקדם האוויר העודף גדול, תכולת ה-SO3 בגז הפליטה גבוהה, נקודת הטל החומצי עולה וטמפרטורת מי ההזנה נמוכה (הטורבינה מושבתת בטמפרטורה גבוהה), צינור הכלכלן עלול גם הוא לסבול מקורוזיה בטמפרטורה נמוכה.

מקרה קורוזיה בטמפרטורה נמוכה של הדוד

דוד מצע מרחף של חברה הופעל לסירוגין במשך פחות משנה, ומספר צינורות בצינור האקונומיזר התחתון סבלו מנקבים ודליפות. דלק הדוד הוא תערובת של פחם ביטומני ובוץ, חומר צינור האקונומיזר הוא פלדה 20 (GB/T 3087-2008), וטמפרטורת הכניסה של האקונומיזר נמוכה בדרך כלל מ-100 מעלות צלזיוס.

הסיבות לניקוב ולדליפה של צינור הכלכלן נותחו באמצעות ניתוח הרכב החומרים, בדיקת תכונות מכניות, ניתוח מטלוגרפי, ניתוח מורפולוגיה וספקטרום אנרגיה במיקרוסקופ אלקטרונים סורק, ניתוח פאזה של עקיפת קרני רנטגן ועוד. הניתוח מצא כי צינור הכלכלן פועל בטמפרטורה נמוכה, ותוצרי הקורוזיה מכילים כמות גדולה של יסודות S ו- Cl. הדופן החיצונית של צינור הכלכלן סובלת מקורוזיה בטמפרטורה נמוכה תחת פעולה בטמפרטורה נמוכה ומקורוזיה חומצית במהלך כיבוי, מה שמוביל בסופו של דבר לחיסכון בפחם. הצינור חלוד, מחורר ודולף.

אמצעי מניעת קורוזיה בטמפרטורה נמוכה
1. הגדל את טמפרטורת הדופן של צינור מחמם האוויר כך שטמפרטורת הדופן תהיה גבוהה מנקודת הטל של גזי הפליטה.
2. הוסיפו תוספים לגזי הפליטה כדי לנטרל SO3 ולמנוע יצירת אדי חומצה גופרתית. 3. השתמשו בחומרים עמידים בפני קורוזיה בטמפרטורה נמוכה לייצור מחממי אוויר ומונעי חסכון.
4. השתמשו בבעירה דלת חמצן כדי להפחית עודף חמצן בגז הפליטה ולמנוע ולהפחית את ההמרה של SO2 ל-SO3.
5. על ידי גילוי טמפרטורת נקודת הטל החומצית, ניתן לדעת במדויק את נקודת הטל החומצית בתנאי עבודה מסוימים, ובכך להתאים את טמפרטורת גזי הפליטה כדי להשיג את התנאים הטובים ביותר לחיסכון באנרגיה ולהארכת חיי הדוד.