摘要：随着经济和电力行业的快速发展，锅炉受热面包括诸多零部件，例如：水冷壁、省煤器、过热器以及再热器等，所有零部件均以管道形式附着于受热面。受热面对外部温度要求较高，它利用产生的水汽以及火焰制造热量，并以对流或者辐射的途径传导给受热面内部的水汽，进而保证电机组的正常运行。如果锅炉受热面的零部件已经在长时间的使用后受到损坏，因此制药这些零部件无法承受某个温度，就会产生爆炸或者泄露等事故，最终造成生命财产的损失，因此相关企业需要制定预防对策，保证锅炉受热面不被腐蚀，进而降低事故风险。
关键词：电厂锅炉；受热面腐蚀；措施
引言
锅炉设备是工业生产中的重要设备，其安全、经济运行在工业生产过程中至关重要。锅炉设备的腐蚀问题是影响锅炉使用寿命的主要因素之一，工业生产中最常见的锅炉设备腐蚀现象有氧腐蚀和低温腐蚀。对于锅炉腐蚀的部位不易确定和判断，一般要经过几天或更长时间泄漏程度才会逐渐增大，同时局部的泄漏会冲刷周围邻近的管壁，造成连锁性破坏，危及到整个锅炉使用运行的安全。
1腐蚀的特征
锅炉的腐蚀是电化腐蚀，腐蚀损伤呈溃疡性，腐蚀速度很快。金属腐蚀的主要原因是电化学腐蚀。电化腐蚀的机理是：金属腐蚀实质是金属原子失去电子成为金属离子的氧化过程。金属两种不同的电化腐蚀：（1）析氢腐蚀；（2）吸氧腐蚀。钢铁发生的电化学腐蚀主要是这种吸氧腐蚀，导致钢铁表面生成铁锈。
2锅炉腐蚀的特点
腐蚀面广，腐蚀产物量大。锅炉未投用前，内部湿度很大，若长期处于潮湿状态，由于空气大量进入，与氧接触部位均可能产生吸氧腐蚀，同时腐蚀形态以溃疡型和斑点腐蚀为主，故产生的Fe2O3和Fe（OH）3铁锈量也大。
3锅炉腐蚀的原因
锅炉的水循环过程中，最容易产生腐蚀的就是锅炉以及管线。严重的腐蚀过程会导致凝结水没有办法回收，造成热量的浪费以及水资源的流失。锅炉的使用寿命也会降低。这就需要改善换热设备和供热管道，采取合理的解决方案来提高锅炉的使用寿命。良好的水质和必要的保养措施是不会产生锅炉腐蚀的先决条件。锅炉水中的杂质大致分为3种：溶解固体、悬浮物质、溶解气体。因为其盐类物质较低，所以电导率一般都会很小。因此在给水方面是不会产生水垢的。但是这些带有杂质的水进入锅炉后则会浓缩，蒸发，产生腐蚀物质的沉积现象，锅炉水工作过程蒸发所导致的杂质浓缩所产生的垢会在热交换表面和锅炉中沉积、变硬，水中的碳酸根离子在受热时会产生二氧化碳与钙和镁形成碳酸盐，凝结水中产生的铁和铜，会形成铜垢和铁垢，引起局部腐蚀，一般为坑蚀，所以应该严格控制这几种元素的含量，防止锅炉进一步腐蚀。在锅炉的损伤模式中定义，低温烟气露点腐蚀为燃料燃烧时的硫化物和氯化氢物质，遇水蒸气形成酸而对金属造成的腐蚀。稀硫酸在锅炉尾部换热器中壁面温度低于露点温度时候，会对内部形成酸腐蚀，主要发生在省煤器中、排风扇或者空气预热器，其表面会形成腐蚀坑。烟气中飞灰也会粘结在结露的受热面，增加烟气阻力，加大引风机损耗，对锅炉的运行产生不利影响。还有一种常见的锅炉腐蚀，就是锅炉的应力腐蚀，应力腐蚀是应力和腐蚀同时作用下产生的锅炉钢材失效现象，这是一种破坏力很大的腐蚀，会导致锅炉受压元件材料发生断裂，造成重大锅炉安全事故。
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4电厂锅炉受热面腐蚀的预防措施
4.1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。
4.2充氮法
（1）联氨法。全开锅炉汽水系统空气门、排气门、疏水门和放水门，放尽锅炉内的存水，在上水箱内加满除盐水后加入联氨，同时添加氨水以调整PH值在10~10.5范围内，其中联氨的过剩量≥200mg/L，同时保持炉水压力大于1Mpa，以防止空气漏入。（2）胺液法。胺液法是指在氨量很大的水中钢铁具有不易被氧腐蚀的性能。锅炉在充氨前，应将存水放净，过热器内的存水应用胺液将积水顶出。对铜制件应提前拆除，或隔离出可能与胺液接触的铜制件。胺液容易蒸发。所以水温不宜过高，但冬季要有防冻措施。（3）碱液法。碱液法式采用加碱液的方法，使锅炉中充满pH值达到10以上的水，使金属表面生成耐腐蚀性保护膜，以防止溶解氧对金属的腐蚀。碱液中加的碱为氢氧化钠或磷酸三钠。这种方法适用于较长时间停用的锅炉。（4）十八胺保养法。十八胺加入热力系统后在高温下气化，气态十八胺随蒸汽进入锅炉、汽机及整个热力系统，在金属表面形成一层憎水性保护膜，将空气与金属隔绝，从而防止水及大气中的氧气及二氧化碳对金属的腐蚀。
4.3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。
结语
在锅炉工作阶段，由于锅炉会产生大量的热量，因此容易导致高温腐蚀，当锅炉停止工作阶段，大量空气会进入到锅炉内部从而产生锅水或结露，水中大量的氯离子以及硫酸根离子会加速金属表面腐蚀，由于受热面遭到损坏，锅炉性能会受到极大影响，从而降低电厂运行效率，降低经济效益，甚至还会导致严重的管道爆漏安全事故，所以工作人员必须制定预防方案以避免锅炉受热面遭到腐蚀。
参考文献：
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[3]陈征宇.电厂燃煤锅炉受热面管的高温腐蚀[J].中国锅炉压力容器安全，2004，20（05）：51-53.
论文作者:王庆元
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/17
标签：锅炉论文; 水冷论文; 金属论文; 电厂论文; 烟气论文; 预防措施论文; 零部件论文; 《电力设备》2018年第19期论文;