摘要：锅炉在运行过程中需要输送大量的高温高压蒸汽-水介质，其受热面也容易受到水、气、高温的腐蚀，锅炉受热面的腐蚀不仅影响火电机组的正常运行，而且会引起受热面管的爆炸和泄漏。一旦加热表面爆炸，将导致主要锅炉膛爆炸安全事故严重威胁着电厂的运行和发展以及人员的人身安全。因此，应采取有效的预防措施，减少锅炉受热面的腐蚀，预防和处理压力管接头的腐蚀，保证锅炉设备的安全稳定运行。在此基础上，分析了电站锅炉受热面腐蚀的主要原因，探讨了电站锅炉受热面腐蚀的相应预防措施。
关键词：电厂；锅炉受热面；腐蚀；预防措施
引言
当锅炉压力管道的外部热量超过其自身的承载范围时，或当压力管道在运行过程中出现一定的磨损和腐蚀时，容易引起压力管道爆裂、泄漏和爆裂，从而引起锅炉停机或锅炉爆炸等安全事故。因此，应做好压力管道的防腐蚀工作。只有这样，锅炉才能正常稳定运行。
1、电厂燃煤锅炉尾部受热面腐蚀问题与形成原因
（1）锅炉设备在长期运行过程中，不可避免的受到飞灰磨损影响，导致尾部受热面出现磨损泄漏问题。通常情况下，锅炉在运行过程中，带有未完全燃烧燃料颗粒与灰粒的烟气在进入尾部受热面时，粒子的高速运动使之与受热面产生撞击，在撞击作用下，梳离掉受热面管壁表面金属物质，使受热面管壁逐渐变薄，从而导致受热面管壁出现破损问题。与此同时，受热面管壁破损将形成烟温偏差进而扩大影响范围，影响其他受热面的稳定与安全运行。（2）燃煤锅炉燃烧燃料硫份含量对锅炉尾部受热面存在严重影响。例如，锅炉运行过程中，当所燃烧的煤粉硫份（单只硫、有机硫、无机硫等）含量超过 0.8 时，煤粉在锅炉炉膛燃烧后，所产生的二氧化硫量相对较多，二氧化硫在一定程度上会与多余的氧气或金属氧化物发生反应形成三氧化硫，而三氧化硫会与烟气中的水蒸气相结合，形成酸雾，并在处于烟气露点温度以下的金属表面发生凝结造成金属表面腐蚀。一般情况下，酸雾浓度越高硫酸蒸汽露点也就越高，处于烟气露点温度以下的金属表面硫酸与酸雾凝结量越大，从而将使锅炉尾部受热面出现硫酸腐蚀问题。据有关研究发现，当烟气中水蒸气与硫酸蒸汽分压和达到 0.005MPa 时，在无硫酸蒸汽条件下，烟气露点温度与水蒸气露点温度相一致，为33℃。而一旦存在硫酸蒸汽，露点温度将提升到 100℃，甚至更高，对锅炉尾部受热面的腐蚀影响越大。（3）电厂为满足国际有关要求与地方相关规定，在锅炉工程建设过程中，将锅炉排烟温度控制在 110℃～ 160℃之间。但是在此温度范围内，火电厂燃煤锅炉尾部受热面极易发生低温腐蚀问题，导致省煤器出现泄露或空气预热器漏风现象的产生。即，由于锅炉燃料中的硫份含量一定，在锅炉运行过程，为降低低温腐蚀影响，需通过控制换热管束温度进行露点温度控制。依据传热学原理进行锅炉尾部受热面换热管束烟气侧壁面温度计算可知，换热管束烟气侧壁面温度与空气预热器入口的空气温度存在密切关联性。通常情况下，为提升锅炉热效率，降低排烟热损失，排烟温度相对较低，从而降低了锅炉尾部受热面，尤其是空气预热器管壁的温度，使其低于露点温度，出现低温腐蚀问题。
2、电厂锅炉受热面腐蚀的预防措施
2.1加强水冷壁管的给水含铁量检测，定期清洗结垢水冷壁
由于水冷壁管是凝气的设备，一旦它受到腐蚀就会导致水汽泄露，从而导致锅炉受到一定影响。如果水冷壁管鼓包或者腐蚀穿孔，便会使给水硬度超过工业标准，进而更容易导致腐蚀现象。本文介绍了以下几种预防给水硬度超标的手段：其一，工作人员可以定期检查给水含铁量，严格控制水硬度，使其不超过工业标准。其二，如果污垢已经产生，工作人员需要立即使用化学剂清除污垢。其三，如果存在部分机组的给水纯度略高，则工作人员可以使用添加氧气等措施进行挥发性处理，此外，工作人员能够以实践工作中的管道和阀门材料为参考，灵活运用其他手段解决问题。
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2.2预防水冷壁管发生氢损坏
污垢的产生会造成锅炉水趋向于酸性，在水冷壁管垢下凝结水系统的酸性盐类会发生浓缩，此外，在水冷壁管中的氢原子会在金属组织内与碳化铁产生化学反应，生成甲烷，从而降低钢材晶间强度。一旦壁管受到损害，虽然管壁厚度不会受到影响，但是可能发生壁管破裂的现象。现有的探伤技术依旧无法准确检查水冷壁管的问题，无形中提高解决问题的难度。如果管壁界沟流受到严重腐蚀，则管道可能发生爆裂，造成不可预估的后果。所以有关部门必须反复检查壁管，可以采用割管等手段，只有这样，才能检测到氢损坏故障。为减少和防止壁管发生损坏，有关部门可以调节水量以及 PH值来预防水冷壁管受到腐蚀，同时减少污垢的产生；工作人员一旦检查出污垢则需立刻清除并反复清洗壁管；定时查看饱和蒸汽中的氢分子含量。
2.3预防高温腐蚀
水冷壁管近火面会迅速升温，加上各类化合物反应，壁管的腐蚀速度加快，致使壁管厚度减小，甚至壁管由于过高的温度而使保护层被破坏，导致里层的金属材料受到腐蚀。一旦金属材料受到腐蚀以及锅炉产生的高压，进而导致水冷壁管出现爆裂，不仅威胁周边区域的零部件，甚至使附近管道全部受到破坏。如今，预防此类事故的主要措施有以下几点：其一，工作人员可以选用其他金属材料代替钢材，例如铝管等，或者利用火焰喷涂提高金属性能。其二，工作人员需要合理控制喷燃器的烟气氧量和喷射角度，防止粉末以及气体触碰壁管。其三，工作人员可使用二次燃烧或者低氧燃烧来减少烟气氧量。
2.4预防低温腐蚀
所谓低温腐蚀，是受热面上经烟气中的亚硫酸、硫酸在低露点出现凝结，进而产生腐蚀现象。而产生低温腐蚀现象的核心因素为温度以及硫元素含量。通常情况下，低温腐蚀常出现于空气预热设备中，虽然此类腐蚀不会引发严重的事故，但依然会对机械运转造成一定的负面影响，降低工作效率，使锅炉燃烧变得难以调控。本文将介绍两种预防低温腐蚀的方式，其一，工作人员可以改装设备，例如添加暖风器等装置，能够显著减小低温腐蚀的概率。其二，工作人员可以舍弃油煤材料，而选用不易产生低温腐蚀的无硫或者少硫煤材料，也可以显著降低低温腐蚀的风险。
结束语
在锅炉运行过程中，由于锅炉周围的高温，容易引起高温腐蚀。当锅炉停止运行时，锅炉将进入一定的空气并产生水或冷凝水，水中氯离子和硫酸根离子对锅炉钢有较强的腐蚀作用，锅炉受热面的腐蚀不仅会导致其自身的腐蚀。阀体的运行性能降低导致设备被迫关闭，甚至发生严重的管道爆炸和泄漏安全事故。因此，必须不断加强锅炉受热面的防腐措施，加强水冷壁管给水中铁含量的检测，定期清洗结垢水壁，防止水冷壁管发生氢损伤。为了有效地减少和减少锅炉受热面的腐蚀，对受热面空气预热器进行壁面火侧的高温腐蚀防护和加热面空气预热器的低温腐蚀防护，可以促进锅炉安全稳定运行。锅炉火电机组设备的整体效率提高和电力生产效率的提高。
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论文作者:胡波
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/17
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