สาเหตุและวิธีป้องกันการกัดกร่อนที่อุณหภูมิต่ำของเครื่องกำเนิดไอน้ำ

การกัดกร่อนที่อุณหภูมิต่ำของหม้อไอน้ำคืออะไร?

การกัดกร่อนของกรดซัลฟิวริกที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวทำความร้อนด้านหลังของหม้อไอน้ำ (อีโคโนไมเซอร์, เครื่องอุ่นอากาศล่วงหน้า) เรียกว่าการกัดกร่อนที่อุณหภูมิต่ำ เนื่องจากอุณหภูมิของก๊าซไอเสียและผนังท่อในส่วนพื้นผิวทำความร้อนด้านหลังต่ำ หลังจากเกิดการกัดกร่อนที่อุณหภูมิต่ำในท่ออีโคโนไมเซอร์ อาจเกิดการรั่วไหลภายในระยะเวลาสั้นๆ ซึ่งก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัย การปิดเตาเผาเพื่อซ่อมแซมยังทำให้เกิดการสูญเสียทางเศรษฐกิจที่มากขึ้นอีกด้วย

สาเหตุหลักของการกัดกร่อนของหม้อน้ำที่อุณหภูมิต่ำ

กำมะถันในเชื้อเพลิงถูกเผาไหม้เพื่อสร้างซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (S+02=SO2) ซัลเฟอร์ไดออกไซด์จะถูกออกซิไดซ์เพิ่มเติมภายใต้การกระทำของตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อสร้างซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ (2SO2+02=2S03) SO3 และไอน้ำในก๊าซไอเสียจะสร้างไอกรดซัลฟิวริก (SO3+H2O =H2SO4) การมีไอกรดซัลฟิวริกจะเพิ่มจุดน้ำค้างของก๊าซไอเสียอย่างมาก เนื่องจากอุณหภูมิอากาศในเครื่องอุ่นอากาศล่วงหน้าต่ำ อุณหภูมิของก๊าซไอเสียในส่วนเครื่องอุ่นอากาศล่วงหน้าจึงไม่สูง และอุณหภูมิผนังมักจะต่ำกว่าจุดน้ำค้างของก๊าซไอเสีย ด้วยวิธีนี้ ไอกรดซัลฟิวริกจะควบแน่นบนพื้นผิวทำความร้อนของเครื่องอุ่นอากาศล่วงหน้า ทำให้เกิดการกัดกร่อนของกรดซัลฟิวริก การกัดกร่อนที่อุณหภูมิต่ำมักเกิดขึ้นในเครื่องอุ่นอากาศ แต่เมื่อปริมาณกำมะถันในเชื้อเพลิงสูง ค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกินจะมีค่ามาก ปริมาณ SO3 ในก๊าซไอเสียจะสูง จุดน้ำค้างของกรดจะสูงขึ้น และอุณหภูมิของน้ำป้อนจะต่ำ (กังหันจะถูกปิดการใช้งานที่อุณหภูมิสูง) ท่ออีโคโนไมเซอร์ก็อาจได้รับผลกระทบจากการกัดกร่อนที่อุณหภูมิต่ำได้เช่นกัน

กรณีการกัดกร่อนของหม้อไอน้ำที่อุณหภูมิต่ำ

หม้อไอน้ำแบบไหลเวียนของบริษัทแห่งหนึ่งถูกนำไปใช้งานเป็นระยะๆ เป็นเวลาไม่ถึงหนึ่งปี และท่อหลายท่อในท่ออีโคโนไมเซอร์ด้านล่างก็เกิดการเจาะรูและรั่วไหล เชื้อเพลิงในหม้อไอน้ำเป็นส่วนผสมของถ่านหินบิทูมินัสและตะกอน วัสดุของท่ออีโคโนไมเซอร์เป็นเหล็ก 20 (GB/T 3087-2008) และอุณหภูมิทางเข้าของอีโคโนไมเซอร์โดยทั่วไปจะต่ำกว่า 100°C

สาเหตุของการเกิดรูพรุนและการรั่วไหลของท่ออีโคโนไมเซอร์ได้รับการวิเคราะห์ผ่านการวิเคราะห์องค์ประกอบของวัสดุ การทดสอบคุณสมบัติเชิงกล การวิเคราะห์โลหะวิทยา การวิเคราะห์สัณฐานวิทยาและสเปกตรัมพลังงานของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน การวิเคราะห์เฟสการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ เป็นต้น จากการวิเคราะห์พบว่าท่ออีโคโนไมเซอร์ทำงานที่อุณหภูมิต่ำ และผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อนประกอบด้วยธาตุ S และ Cl จำนวนมาก ผนังด้านนอกของท่ออีโคโนไมเซอร์ได้รับผลกระทบจากการกัดกร่อนที่อุณหภูมิต่ำภายใต้การทำงานที่อุณหภูมิต่ำและการกัดกร่อนของกรดในระหว่างการปิดเครื่อง ซึ่งในที่สุดนำไปสู่การประหยัดถ่านหิน ท่อถูกกัดกร่อน มีรูพรุน และรั่วไหล

มาตรการป้องกันการกัดกร่อนที่อุณหภูมิต่ำ
1. เพิ่มอุณหภูมิผนังของท่ออุ่นอากาศล่วงหน้าเพื่อให้อุณหภูมิผนังสูงกว่าจุดน้ำค้างของก๊าซไอเสีย
2. เติมสารเติมแต่งลงในก๊าซไอเสียเพื่อทำให้ SO3 เป็นกลางและป้องกันการเกิดไอกรดซัลฟิวริก 3. ใช้วัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อนที่อุณหภูมิต่ำเพื่อทำเครื่องอุ่นอากาศและเครื่องประหยัดพลังงาน
4. ใช้การเผาไหม้ออกซิเจนต่ำเพื่อลดออกซิเจนส่วนเกินในก๊าซไอเสีย และป้องกันและลดการแปลง SO2 เป็น SO3
5. การตรวจจับอุณหภูมิจุดน้ำค้างของกรด ช่วยให้ทราบจุดน้ำค้างของกรดภายใต้สภาวะการทำงานบางอย่างได้อย่างแม่นยำ โดยปรับอุณหภูมิก๊าซไอเสียเพื่อให้ได้สภาวะที่ดีที่สุดในการประหยัดพลังงานและยืดอายุการใช้งานของหม้อไอน้ำ