热水锅炉水管烟侧的腐蚀问题分析.doc

热水锅炉水管烟侧的腐蚀问题分析
1 热水锅炉水管烟侧腐蚀特点

热水锅炉水管烟侧开始出现腐蚀现象，一般是在锅炉安装投用三年后，腐蚀的水管大多是靠炉墙或炉拱的水冷壁管及对流管，腐蚀严重部位一般在水管靠墙侧，尤其是水管弯曲部分；水管外壁腐蚀均为溃疡性凹腐蚀，部分水管外表面有较厚的黑色氧化铁；在水管与炉墙、炉顶或炉拱接触处，均有积灰现象，烟灰中含有灰白或微黄色的结晶物，该结晶物极易溶于水，其水溶液pH为3～5，呈强酸性。经调查统计发现，锅炉出水温度越低，水管烟侧腐蚀越严重；锅炉积灰越多，水管烟侧腐蚀越严重。

2 腐蚀原因分析

〔1〕烟气低温度腐蚀是造成水管烟侧腐蚀的主要原因

煤中含有杂质硫，在燃烧时，硫形成二氧化硫，部分二氧化硫进一步氧化形成三氧化硫，同时煤中含有一定量的水分，水受热形成水蒸汽，水蒸汽与三氧化硫结合形成的硫酸蒸汽。

在正常状况下，烟气中水蒸汽的露点温度，一般约在30～60℃，但当烟气中含有一定量三氧化硫，并形成硫酸蒸汽时，硫酸蒸汽的露点温度就会升高，据有关资料介绍，计算烟气露点温度的经验公式为：

tL=(开Sy的二次方/1.05a(Ay+tsl℃

式中：tL──烟气中的露点温度〔℃〕

tsl──烟气中的水蒸露点温度〔℃〕

Sy──燃料的折算硫分

Ay──燃料的折算灰分

(──与空气过量系数有关的系数

a(──烟气带走的飞灰分额。

经测算，当煤中S的含量<=1%时，tL约为50～80℃。

当煤中S的含量1<S<=2%时，TL约为70～100℃。

当煤中S的含量2<S<=3%时，TL约为100～130℃。

我市热水锅炉采纳的燃料绝大部分为高硫分煤，煤的硫含量一般在2%以上，且绝大部分锅炉用煤为露天煤场存放，煤中水分含量较高，这就为硫酸蒸汽结露创造了条件。

另外，我市热水锅炉运行大部分采纳低温、大流量连续运行法，锅炉出水温度一般在65～90℃间，回水温度一般在45～65℃间，各别锅炉水温更低，按水管壁温度计算公式

水管壁温tb=水管内介质平均温度+60℃

经测算，水管壁温一般在110～140℃

从以上分析可以看出，我市热水锅炉运行，水管壁温恰好处在其烟气结露温度范围内，因而，大量的硫酸蒸汽在管壁上结露。这种现象，对出水/回水温度较高，燃料中含硫分较少的锅炉，则发生在锅炉尾部受热面；而对出水/回水温度低，燃料中含硫分、水分较多的锅炉，则结露部位要提前。

由于水管与炉墙或炉拱间易积灰，这种积灰象“海绵〞一样，大量汲取结露的硫酸，使水管发生严重酸腐蚀。一方面，当水管壁温升高时，烟灰中汲取的硫酸蒸汽挥发，有少量硫析出，形成微黄色的结晶物，另一方面，结露的硫酸与烟灰中的氧化钙等物质发生反应，生成硫酸钙等盐类，这些物质沾在管壁上，当管壁温度升高时，水分蒸发，形成灰白色的结晶物，这个分析结果，正与实际检验中发现的状况相符合。

〔2〕停炉保养不善，是水管烟侧腐蚀的又一原因

部分锅炉使用单位对停炉后的保养不重视，不能及时清除炉膛内烟灰，保持炉膛内干燥。当空气中水分较高时，炉膛内烟灰及炉墙汲取空气的水分，使水管外壁产生酸腐蚀及氧化腐蚀，从而加重了水管烟侧的腐蚀。

〔3〕在锅炉运行期间或停炉后，用水冲刷锅炉炉体，是各别锅炉水管严重腐蚀的又一主要原因。

各别锅炉使用单位，在锅炉运行期间或停炉后，为了保持锅炉房清洁卫生，经常用水冲刷炉体，各别单位甚至在停炉后，用水冲洗炉膛烟灰，这样，大量的水不可避免地被锅炉耐火保温材料汲取，由于一般快装锅炉采纳铁皮包炉墙，被锅炉耐火保温材料汲取的水分就更不易挥发出来，使靠近炉墙的水管四周水分增大，加快了水管酸腐蚀及氧化腐蚀。例如，我市某单位两台SZL600-1.0/115/70锅炉，在运行期间，专门由一个临时工负责锅炉房卫生，每周用水对锅炉冲刷三遍，结果，锅炉运行两个取暖周期〔总计运行时间不到8个月〕，靠近炉墙的水冷壁管及对流管产生了严重的酸腐蚀及氧化腐蚀，部分水管发生了泄漏，最后拆掉炉墙，改换了部分靠墙的水冷壁管及对流管，修理费用在20万元以上。

3 防腐措施

〔1〕尽可能选用低硫分燃料，在条件许可的状况下，在燃料中掺入一定量的脱硫剂〔例如生石灰〕。

〔2〕在保证燃烧的状况下，尽可能降低燃料中的水分。

〔3〕提升锅炉出水/回水温度，采纳高温供水，减少热水循环系统补水量。

〔4〕严禁用水冲刷锅炉炉体及炉膛内烟灰。

〔5〕停炉后及时清除炉膛内烟灰，保持炉膛内干燥，采纳定期烘炉或填放干燥剂。

〔6〕锅炉检修炉墙或炉拱后，及时烘炉。

〔7〕在锅炉进行六年一次水压试验时，拆掉全部或部分炉墙，检查水管外壁腐蚀状况，及时发现，及时处理。