O que é corrosão em baixa temperatura de caldeira?
A corrosão por ácido sulfúrico que ocorre na superfície de aquecimento traseira da caldeira (economizador, pré-aquecedor de ar) é chamada de corrosão de baixa temperatura porque as temperaturas dos gases de combustão e das paredes do tubo na seção da superfície de aquecimento traseira são baixas. Após a corrosão de baixa temperatura no tubo do economizador, pode ocorrer vazamento em um curto período de tempo, representando riscos à segurança. Desligar o forno para reparos também causará maiores perdas econômicas.
A principal causa da corrosão de baixa temperatura das caldeiras
O enxofre no combustível é queimado para formar dióxido de enxofre (S + O2 = SO2). O dióxido de enxofre é posteriormente oxidado sob a ação do catalisador para formar trióxido de enxofre (2SO2 + O2 = 2SO3). O SO3 e o vapor d'água nos gases de combustão geram vapor de ácido sulfúrico (SO3 + H2O = H2SO4). A presença de vapor de ácido sulfúrico aumenta significativamente o ponto de orvalho dos gases de combustão. Como a temperatura do ar no pré-aquecedor de ar é baixa, a temperatura dos gases de combustão na seção do pré-aquecedor não é alta, e a temperatura da parede é frequentemente menor que o ponto de orvalho dos gases de combustão. Dessa forma, o vapor de ácido sulfúrico condensará na superfície de aquecimento do pré-aquecedor de ar, causando corrosão por ácido sulfúrico. A corrosão de baixa temperatura geralmente ocorre em pré-aquecedores de ar, mas quando o teor de enxofre no combustível é alto, o coeficiente de excesso de ar é grande, o teor de SO3 no gás de combustão é alto, o ponto de orvalho ácido aumenta e a temperatura da água de alimentação é baixa (a turbina é desativada em alta temperatura), o tubo economizador também pode sofrer corrosão de baixa temperatura.
Caso de corrosão de baixa temperatura da caldeira
A caldeira de leito fluidizado circulante de uma empresa foi colocada em operação intermitente por menos de um ano, e várias tubulações no tubo inferior do economizador apresentaram perfurações e vazamentos. O combustível da caldeira é uma mistura de carvão betuminoso e lodo, o material do tubo do economizador é aço 20 (GB/T 3087-2008) e a temperatura de entrada do economizador é geralmente inferior a 100 °C.
As causas da perfuração e vazamento do tubo economizador foram analisadas por meio de análise da composição do material, ensaios de propriedades mecânicas, análise metalográfica, análise morfológica e de espectro de energia por microscopia eletrônica de varredura, análise de fase por difração de raios X, etc. A análise constatou que o tubo economizador opera em baixas temperaturas e os produtos de corrosão contêm uma grande quantidade de elementos S e Cl. A parede externa do tubo economizador sofre corrosão em baixas temperaturas durante a operação em baixas temperaturas e corrosão ácida durante o desligamento, o que, em última análise, leva à economia de carvão. O tubo está corroído, perfurado e com vazamento.
Medidas de prevenção de corrosão em baixa temperatura
1. Aumente a temperatura da parede do tubo do pré-aquecedor de ar para que a temperatura da parede fique mais alta que o ponto de orvalho dos gases de combustão.
2. Adicione aditivos aos gases de combustão para neutralizar o SO3 e evitar a geração de vapor de ácido sulfúrico. 3. Use materiais resistentes à corrosão em baixas temperaturas para fazer pré-aquecedores de ar e economizadores.
4. Utilize combustão com baixo teor de oxigênio para reduzir o excesso de oxigênio nos gases de combustão e prevenir e reduzir a conversão de SO2 em SO3.
5. Ao detectar a temperatura do ponto de orvalho ácido, o ponto de orvalho ácido sob certas condições de trabalho pode ser conhecido com precisão, ajustando assim a temperatura dos gases de escape para atingir as melhores condições de economia de energia e prolongando a vida útil da caldeira.
Horário de publicação: 30 de novembro de 2023
