Что такое низкотемпературная коррозия котла?
Коррозия серной кислоты, возникающая на задней поверхности нагрева котла (экономайзера, воздухоподогревателя), называется низкотемпературной коррозией, поскольку температуры дымовых газов и стенок труб в задней части поверхности нагрева низкие. После возникновения низкотемпературной коррозии в трубке экономайзера в течение короткого периода времени может возникнуть утечка, что создает риски для безопасности. Остановка печи на ремонт также приведет к большим экономическим потерям.
Основная причина низкотемпературной коррозии котлов
Сера в топливе сгорает с образованием диоксида серы (S+O2=SO2). Диоксид серы далее окисляется под действием катализатора с образованием триоксида серы (2SO2+O2=2S03). SO3 и водяной пар в дымовом газе образуют пары серной кислоты (SO3+H2O =H2SO4). Присутствие паров серной кислоты значительно повышает точку росы дымового газа. Поскольку температура воздуха в воздухоподогревателе низкая, температура дымового газа в секции подогревателя невысока, а температура стенки часто ниже точки росы дымового газа. Таким образом, пары серной кислоты будут конденсироваться на нагревательной поверхности воздухоподогревателя, вызывая сернокислотную коррозию. Низкотемпературная коррозия часто возникает в воздухоподогревателях, но при высоком содержании серы в топливе, большом коэффициенте избытка воздуха, высоком содержании SO3 в дымовых газах, повышении кислотной точки росы и низкой температуре питательной воды (турбина отключается при высокой температуре) трубка экономайзера также может пострадать от низкотемпературной коррозии.
Коррозионный случай котла при низких температурах
Котел с циркулирующим кипящим слоем компании был введен в эксплуатацию с перерывами менее чем на год, и несколько труб в нижней трубе экономайзера пострадали от перфорации и утечек. Топливом котла является смесь битуминозного угля и шлама, материалом трубы экономайзера является сталь 20 (GB/T 3087-2008), а температура на входе в экономайзер обычно ниже 100°C.
Причины перфорации и утечки трубы экономайзера были проанализированы с помощью анализа состава материала, испытания механических свойств, металлографического анализа, морфологии и анализа энергетического спектра с помощью сканирующего электронного микроскопа, фазового анализа рентгеновской дифракции и т. д. Анализ показал, что труба экономайзера работает при низкой температуре, а продукты коррозии содержат большое количество элементов S и Cl. Внешняя стенка трубы экономайзера страдает от низкотемпературной коррозии при работе при низкой температуре и кислотной коррозии во время останова, что в конечном итоге приводит к экономии угля. Труба корродирует, перфорируется и протекает.
Меры по предотвращению низкотемпературной коррозии
1. Увеличьте температуру стенки трубы воздухоподогревателя так, чтобы температура стенки была выше точки росы дымовых газов.
2. Добавлять в дымовой газ присадки для нейтрализации SO3 и предотвращения образования паров серной кислоты. 3. Использовать для изготовления воздухоподогревателей и экономайзеров материалы, устойчивые к низкотемпературной коррозии.
4. Используйте сжигание с низким содержанием кислорода, чтобы уменьшить избыток кислорода в дымовых газах и предотвратить и уменьшить превращение SO2 в SO3.
5. Путем определения температуры кислотной точки росы можно точно узнать кислотную точку росы при определенных рабочих условиях, тем самым регулируя температуру выхлопных газов для достижения наилучших условий для экономии энергии и продления срока службы котла.
Время публикации: 30 ноября 2023 г.
