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摘要：电厂锅炉在正常运行过程中需要传递大量的热量，汽水介质具有高温和高压的特点，过路的受热面长期受到水分和高位的影响就会出现腐蚀状况。锅炉受热面一旦出现腐蚀情况就会严重影响火电机组的正常运行状态，导致受热面管出现爆裂现象，一旦这种情况发生，就会引发严重的安全事故，锅炉中的高温气体和水分会给周围工作人员的人身安全带来严重威胁，直接关系到电厂的日常经营和社会声誉。因此，电厂应该加强对锅炉运行状态的重视，采取有效的措施来减少锅炉受热面的腐蚀，做好各个部件的抗腐蚀处理，这样才能有效保证电厂锅炉设备运行的安全性和稳定性。本文首先指出了电厂锅炉受热面腐蚀原因，然后提出了预防电厂锅炉受热面腐蚀的有效对策，旨在为电厂锅炉的正常运行提供一定的参考。
关键词：电厂；锅炉；受热面；腐蚀；预防措施
一、引言
锅炉受热面包含了过热器、水冷壁等承压设备，这些承压设备是以管道的方式安装在锅炉的受热面上的。锅炉受热面对温度的要求非常高，通过高温火焰可以将外部的能量以对流的方式传递给内部的高压汽水介质，以此来维持火电机组的正常运行。当锅炉承压关键外部的热量要超过锅炉自身可以承受的最高范围或者承压管道在长期的运行过程中出现了一定程度的磨损，就会造成承压管件破裂甚至爆开，最终导致锅炉停止运行，情况严重还会酿成严重的爆炸事故，带来不可挽回的重大损失。因此，电厂必须充分重视锅炉受热面运行情况，采取有效的措施做好承压观建抗腐蚀处理，及时更换磨损严重的部件，始终保持锅炉处在正常的运行状态上。
二、电厂锅炉受热面腐蚀的主要原因
电厂锅炉在正常运行期间是处在高温条件下的，所以就埋下了高温腐蚀的隐患。当锅炉停止运行时，外界的空气就会进入到锅炉内部，内部的高温气体遇冷就会凝结成水珠，水分对锅炉就会产生一定的腐蚀作用。大部分锅炉的金属表面都没有涂上疏水性烷基化合物等保护膜，让金属钢材直接与空气和水分接触，长期下去就会让金属刚才发生化学反应导致腐蚀情况发生。锅炉在停止运行的时候，大气压力高于锅炉内部的气压，所以外界的氧气就会大量进入到锅炉内部，加速了锅炉内部金属钢材腐蚀的速度。另外，空气中的水蒸气和锅炉内的水分遇冷会凝结成小水滴附着在锅炉内壁上，因为锅炉作业的特殊环境，锅炉内部形成的水滴通常是酸性或者碱性的，而且水滴中还含有较高浓度的硫酸根离子，会加快锅炉受热面的腐蚀速度。锅炉受热面钢材因为处在高温高压的运行条件下所以完全干燥比较困难，出现的腐蚀类型也大多是氧浓差电池腐蚀，对电厂锅炉受热面会产生非常强的受热面。
三、电厂锅炉受热面腐蚀的有效预防措施
1.水冷壁管的垢下腐蚀的预防措施
水冷壁垢下腐蚀本质上属于一种电化学损害，当紧贴管壁的垢下管壁和外围表面分别为阳极或者阴极时，就会产生局部电池作用总成水冷壁垢下腐蚀情况的出现，腐蚀情况严重的甚至会造成穿孔，导致给水硬度超过预定的标准，更加快了水冷壁的腐蚀速度。为了有效解决凝汽器泄露问题造成的积水硬度超标问题，电厂应该采取有效的预防水冷壁管垢腐蚀措施，平常定期对水冷壁管的积水含铁量进行科学测定，并做好相关记录；加强对水硬度指标的控制，让其始终保持在正常的范围内，如果水冷壁已经结垢，则必须要使用专业的化学试剂进行清洗。此外还涉及到给水纯度较高的机组，还需对这样的机组进行挥发性处理，一般情况下采用的是加氧处理方式，具体的处理方式需要根据机组运行的实际情况以及管道材质来科学确定。
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2.预防水冷壁发生氢损坏
锅炉受热面内壁结垢，容易导致锅炉中的水的pH值降低，水冷壁管垢下凝结水系统的酸性盐类会发生浓缩现象而且导致金属组织内部发生化学反应，是氢原子与碳化铁发生反应产生甲烷，这就在一定程度上降低了锅炉钢材晶间的强度。在水冷壁发生氢损坏的条件下，不会对管壁的厚度造成比较大的影响，导致却容易导致管身发生破裂，而且管身发生的氢损害比较难发现，即使是应用专业的探伤技术也存在一定的难度，所以管道故障处理起来存在困难。当管壁界受腐蚀程度比较严重时，就容易造成锅炉爆管安全事故的发生。为了准确判断水冷壁管是否出现了氢损坏，电厂应该采用必要的割管检查方式。加强对对锅炉给水质量和水酸碱性的检查和控制，尽量减少管内壁结垢的厚度，将壁管损坏的可能性降至最低；一旦发生内壁出现腐蚀情况时则应立即清洗管壁，将管壁上结垢清除。此外，还需加强对饱和蒸汽中的氢分子含量的监测和记录。
3.水冷壁向火侧腐蚀及预防措施
水冷壁向火侧腐蚀现象指的是，水冷壁外壁在还原性环境中，受到挥发性硫化物和氯化物的影响导致管壁变薄的一种现象。水冷壁向火侧腐蚀现象通常不会出现在燃烧区域的氧化环境中，如果管壁存在于一氧化碳浓度比较高，再加上受到硫酸盐和按氯化物的影响就会加速管壁腐蚀的速度。低熔点的钠、磷的焦硫酸盐附着在水冷壁管上会逐渐将外表的氢化铁保护层腐蚀掉，然后开始腐蚀金属表层。超过临界压力的锅炉因为受到位置和高温的影响容易导致裂纹出现。因为水冷壁向火侧腐蚀会对燃烧器区域的水冷壁管带来安全问题，所以要定期对水冷壁管进行维护更换。预防水冷壁向火侧腐蚀主要有如下措施：第一，喷燃器喷射角度和烟气发生量会对水冷壁造成影响，所以要加强对二者的控制，防止水冷壁受到还原性气体的影响；第二，采用火焰喷涂法，这样可以显著提高水冷壁管的抗腐蚀性能；第三，采用低氧燃烧法来降低烟气的含氧量或者可以采用二次燃烧法，最大程度防止水冷壁向火侧腐蚀的情况发生。
4.预防低温腐蚀
低温腐蚀指的是锅炉受热面受到硫酸和亚硫酸的影响导致出现腐蚀现象。锅炉受热面出现低温腐蚀的现象的主要原因有两个，其一是壁面的温度比较低，其二是油煤中的含硫量比较高，而且低温腐蚀现象通常出现在受热面的空气预热器中。低温腐蚀情况通常不会引发锅炉安全事故，但是却会在一定程度上影响机组设备的正常运行，降低锅炉设备的运行速率，影响锅炉燃烧的稳定性，降低锅炉自动控制的质量。为了尽量防止预热器发生低温腐蚀现象，可以使用低硫煤燃料替代原有的燃料、安装暖风器等措施，此外也可以采用炉内脱硫或者更改传热元件型线等方式来降低低温腐蚀发生的几率。
四、结束语
综上所述，电厂日常运行的一个重要设备就是锅炉，锅炉的运行状态直接关系到电厂的整体经营状况，而且还与工作人员的人身安全有十分密切的关系。但是在锅炉运行时受到温度和水分的影响容易导致腐蚀现象的出现，当锅炉停止运行时，外界的空气就会进入到锅炉内部，在其中凝结出大量的含有氯离子和硫酸根离子的水分，这些水分对锅炉钢材发挥着较的腐蚀作用，锅炉受热面腐蚀会严重降低锅炉的运行性能，导致锅炉设备停运，情况严重的甚至会导致爆炸事故发生，因此，电厂必须要采取一系列有效的措施来降低锅炉受热面的腐蚀。
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论文作者:熊戈亮,刘序英
论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/19
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