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机械制造

换热器的低温腐蚀分析

时间:2018-06-22 10:54:54   作者:shanxiruite   来源:www.iw168.cn   阅读:30   评论:0

    目前,因为锅炉使用燃料的不同,锅炉烟气的成分不同,会引发各种情况的低温腐蚀。换热器的低温腐蚀主要是发生在低温的受热面上。什么是低温腐蚀?低温腐蚀就是低换热器的壁温低于硫酸蒸汽的凝结点(称为酸露点),引起的金属换热管受热面的严重腐蚀。


一、低温腐蚀成因

(1)热水锅炉燃料含硫成分导致腐蚀
    硫燃烧后,绝大部分生成S02,有少部分转化成S03。S03虽少,却能提高烟气露点温度,如果烟气中存在S03,它与水蒸汽结合成硫酸蒸汽时,烟气露点温度高达12O一15O℃ 。当受热温度降至烟气露点以下,硫酸蒸汽凝结成液态硫酸,虽然S03含量甚微,如结成硫酸却对设备腐蚀极大。
(2)燃烧产生大量水蒸汽
    天然气的主要成分是烷烃,在燃烧过程中,烷烃与氧反应:CmHn+(N2+02)空气  → H2O+ CO2+NOx +(N2+02)过剩空气+高位发热量,产生大量热量的同时伴随生成大量水蒸气。

换热器的低温腐蚀分析


二、低温腐蚀的特点

1)有化学腐蚀,如硫酸作用于金属材料;也有电化学腐蚀,如冷凝后的水蒸气和金属作用。

2)腐蚀产物中主要是低价铁的硫酸铁(FeSO4)或者铁的氧化物等。

3)这种腐蚀都发生在温度低于酸露点的壁面上。

4)换热器受热面上如有积灰,在一定程度上会加速腐蚀,有时也能抑制腐蚀,但大部分情况下是起到促进作用的。

5)当换热器壁面的温度达到或者低于酸露点后,由于有大量的水蒸气凝结,腐蚀速度急剧增加,当壁温低于素啊露点30摄氏度时,腐蚀速度最大。

    当然还有一些其他因素会影响腐蚀的程度和快慢:

1)锅炉使用的燃料成分,含硫量高的燃料,越容易生成三氧化硫(SO3),三氧化硫越多,酸露点就越高。

2)在换热器运行时过量的空气,空气越多,氧气量越高,三氧化硫的生成量就越高。

3)烟气的温度,一般来说烟气的温度越高,越不易腐蚀,腐蚀的速度越低。

三、低温腐蚀的预防及减轻

对于低温腐蚀的解决措施,目前还是没有方法完全杜绝低温腐蚀,只能在最大限度上防止和减轻此种情况:

第一、对燃料进行脱硫工艺操作,这种方法可以去除一部分的硫。

第二、优化燃烧方法,采用低氧量燃烧的方法,减少三氧化硫的生成。

第三、加入某种添加剂,和三氧化硫发生反应,将三氧化二硫转化成其他物质。

第四、适当方法提高受热面壁温
    一般回水温度保持在70℃ 以上,受热面壁温高于露点温度,不会出现低温腐蚀。
    可以通过系统安装调整保证锅水温度维持合理范围,比如锅炉与系统之间采用换热器各自独立循环,比如系统增设压差旁通以提高回水温度等。
第五、锅炉合理选型
    锅炉选型过小,造成供暖欠热,系统、锅水温度维持在很低的温度水平。会有大量冷凝水产生;当然,锅炉选型过大,长期不能在额定热负荷下运行,也不利于锅炉的运行维护。
第六、前后烟箱设置冷凝水排口
    在前后烟箱设置冷凝水排口,及时的将冷凝水排出。是简单有效的方法。问题一是锅炉设计时,忽视冷凝水滴水现象及其严重程度或者设计了但不可靠或者不充分。问题二是设置了冷凝水排水装置,但排水管管径小或使用单位长时间未打开烟箱进行清理,锈皮、焊渣、污物冲刷堆积在尾部烟箱,堵死排水管。


标签:低温腐蚀 
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