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定義
煙氣露點腐蝕是由于燃料中硫元素在燃燒時生成SO2,SO3,當換熱面的外表面溫度低于煙氣溫度時,在換熱面上就會形成硫酸霧露珠,導(dǎo)致?lián)Q熱面腐蝕。
原理
燃料在燃燒時,其中的氫(H2)和氧(O2)化合生成水蒸氣(H2O),而燃燒器大部分又采用蒸汽霧化,因而使爐子中的煙氣帶有大量的水蒸氣。另外燃料中的硫(S)在燃燒后生成二氧化硫(SO2),其中少量的SO2進一步又氧化成三氧化硫(SO3)三氧化硫與煙氣中的水蒸氣結(jié)合生成硫酸(H2SO4)。含有硫酸蒸汽的煙氣露點大為升高,當受熱面的壁溫低于露點時,含有硫酸的蒸汽就會在受熱面上凝結(jié)成含有硫酸的液體,對受熱面產(chǎn)生嚴重腐蝕。因為它是在溫度較低的受熱面上發(fā)生的腐蝕,故稱為低溫腐蝕。由于只有在受熱面上結(jié)露后才發(fā)生這種腐蝕,所以又稱露點腐蝕。露點溫度的高低除與燃料中的含硫量有關(guān)外,還與過??諝庀禂?shù)和三氧化硫的生成量等因素有關(guān)。爐膛溫度越高過剩空氣越少,則燃燒中的硫生成的SO2被氧化成SO3的份額就越小,露點溫度越低。
影響因素
一般資料上提供的露點溫度與燃料含硫量的關(guān)系并不完全相同就是這個原因。根據(jù)我國燃料的含硫量露點溫度一般在105-130℃范圍內(nèi)。有條件時,在現(xiàn)場最好利用露點溫度進行實際測定。
在操作過程中,如果受熱面與煙灰接觸面的壁溫低于露點除產(chǎn)生腐蝕外,還會使煙灰附著在受熱面上,這種粘性積灰很難用一般吹灰的方法除去。由于積灰的存在,不但影響了傳熱效果,增加了煙氣側(cè)的流動阻力,還會加劇腐蝕嚴重時金屬腐蝕物和積灰還會堵塞通路。因此,在燒含硫燃料時,采取措施使與煙氣接觸的金屬溫度高于露點是十分重要的。
另外影響腐蝕速度的因素有硫酸的濃度和壁溫。濃硫酸對鋼材的腐蝕速度很低,而當濃度為50%左右時硫酸對碳鋼的腐蝕速度最大。對壁溫來說,溫度高時,化學(xué)反應(yīng)速度較快,腐蝕速度加快。所以由于各個低溫部位硫酸濃度和壁溫不同,腐蝕速度是有差別的。
如何避免
減少低溫露點腐蝕最重要的是使管壁或加熱元件的壁溫高于露點,或采用耐腐蝕材料。提高壁溫可以通過提高管外或管內(nèi)的介質(zhì)溫度來達到,例如低溫油進料的人爐溫度應(yīng)在100℃以上,空氣預(yù)熱器應(yīng)采用熱風(fēng)循環(huán),或利用其他介質(zhì)將人口空氣溫度提高到60℃以上,另外減少過??諝?,低溫部位采用可拆卸式結(jié)構(gòu)等也是經(jīng)常采用的有效措施。
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