Hva er lavtemperaturkorrosjon i kjele?
Svovelsyrekorrosjon som oppstår på den bakre varmeflaten til kjelen (economizer, luftforvarmer) kalles lavtemperaturkorrosjon fordi temperaturen på røykgassen og rørveggen i den bakre varmeflateseksjonen er lav. Etter at lavtemperaturkorrosjon har oppstått i economizerrøret, kan det oppstå lekkasje i løpet av kort tid, noe som utgjør en sikkerhetsrisiko. Å stenge ovnen for reparasjoner vil også føre til større økonomiske tap.
Hovedårsaken til lavtemperaturkorrosjon av kjeler
Svovelet i drivstoffet brennes for å danne svoveldioksid (S+02=SO2). Svoveldioksidet oksideres videre under påvirkning av katalysatoren for å danne svoveltrioksid (2SO2+02=2S03). SO3 og vanndampen i røykgassen genererer svovelsyredamp (SO3+H2O=H2SO4). Tilstedeværelsen av svovelsyredamp øker duggpunktet til røykgassen betydelig. Siden lufttemperaturen i luftforvarmeren er lav, er røykgasstemperaturen i forvarmerseksjonen ikke høy, og veggtemperaturen er ofte lavere enn røykgassens duggpunkt. På denne måten vil svovelsyredamp kondensere på varmeflaten til luftforvarmeren, noe som forårsaker svovelsyrekorrosjon. Lavtemperaturkorrosjon forekommer ofte i luftforvarmere, men når svovelinnholdet i drivstoffet er høyt, overflødig luftkoeffisienten er stor, SO3-innholdet i røykgassen er høyt, syreduggpunktet stiger og matevannstemperaturen er lav (turbinen deaktiveres ved høy temperatur), kan økonomiseringsrøret også lide av lavtemperaturkorrosjon.
Lavtemperaturkorrosjonssak ved kjele
En bedrifts sirkulerende fluidiserte sjiktkjele ble satt i drift med jevne mellomrom i mindre enn ett år, og flere rør i det nedre economiserrøret led av perforeringer og lekkasjer. Kjeledrivstoffet er en blanding av bituminøst kull og slam, materialet i economiserrøret er 20 stål (GB/T 3087-2008), og economiserens innløpstemperatur er generelt lavere enn 100 °C.
Årsakene til perforering og lekkasje i economizer-røret ble analysert gjennom materialsammensetningsanalyse, mekanisk egenskapstest, metallografisk analyse, skanningselektronmikroskopmorfologi- og energispektrumanalyse, røntgendiffraksjonsfaseanalyse, etc. Analysen viste at economizer-røret opererer ved lav temperatur, og korrosjonsproduktene inneholder en stor mengde S- og Cl-elementer. Ytterveggen på economizer-røret lider av lavtemperaturkorrosjon under lavtemperaturdrift og syrekorrosjon under nedstengning, noe som til slutt fører til kullbesparelse. Røret er korrodert, perforert og lekker.
Tiltak for å forhindre korrosjon ved lav temperatur
1. Øk veggtemperaturen på luftforvarmerrøret slik at veggtemperaturen er høyere enn røykgassens duggpunkt.
2. Tilsett tilsetningsstoffer i røykgassen for å nøytralisere SO3 og forhindre dannelse av svovelsyredamp. 3. Bruk korrosjonsbestandige materialer som tåler lav temperatur for å lage luftforvarmere og forvarmere.
4. Bruk oksygenfattig forbrenning for å redusere overflødig oksygen i røykgassen og forhindre og redusere omdannelsen av SO2 til SO3.
5. Ved å detektere syreduggpunkttemperaturen kan syreduggpunktet under visse arbeidsforhold bli nøyaktig kjent, og dermed justere avgasstemperaturen for å oppnå de beste forholdene for energisparing og forlenge kjelens levetid.
Publisert: 30. november 2023
