Czym jest korozja niskotemperaturowa kotła?
Korozja kwasem siarkowym występująca na tylnej powierzchni grzewczej kotła (ekonomizer, podgrzewacz powietrza) nazywana jest korozją niskotemperaturową, ponieważ temperatura spalin i ścianek rur w tylnej części powierzchni grzewczej jest niska. Po wystąpieniu korozji niskotemperaturowej w rurze ekonomizera, w krótkim czasie może nastąpić wyciek, stwarzając zagrożenie dla bezpieczeństwa. Wyłączenie pieca w celu naprawy spowoduje również większe straty ekonomiczne.
Główną przyczyną korozji niskotemperaturowej kotłów
Siarka zawarta w paliwie spala się, tworząc dwutlenek siarki (S+02=SO2). Dwutlenek siarki jest dalej utleniany pod działaniem katalizatora, tworząc trójtlenek siarki (2SO2+02=2S03). SO3 i para wodna w spalinach wytwarzają parę kwasu siarkowego (SO3+H2O =H2SO4). Obecność par kwasu siarkowego znacznie zwiększa punkt rosy gazów spalinowych. Ponieważ temperatura powietrza w podgrzewaczu powietrza jest niska, temperatura gazów spalinowych w sekcji podgrzewacza nie jest wysoka, a temperatura ścianek jest często niższa niż punkt rosy spalin. W ten sposób na powierzchni grzewczej podgrzewacza powietrza kondensują się pary kwasu siarkowego, powodując korozję kwasu siarkowego. Korozja niskotemperaturowa często występuje w podgrzewaczach powietrza, ale gdy zawartość siarki w paliwie jest wysoka, współczynnik nadmiaru powietrza jest duży, zawartość SO3 w spalinach jest wysoka, wzrasta kwaśny punkt rosy, a temperatura wody zasilającej jest niska (turbina wyłącza się przy wysokiej temperaturze), rura ekonomizera może również ulec korozji niskotemperaturowej.
Sprawa korozyjna niskotemperaturowa kotła
Firmowy kocioł z obiegowym złożem fluidalnym był uruchamiany z przerwami przez okres krótszy niż rok, a wiele rur w dolnej rurze ekonomizera uległo perforacji i nieszczelnościom. Paliwem kotła jest mieszanina węgla kamiennego i szlamu, materiał rury ekonomizera to stal 20 (GB/T 3087-2008), a temperatura na wlocie ekonomizera jest na ogół niższa niż 100°C.
Przyczyny perforacji i wycieku rurki ekonomizera analizowano poprzez analizę składu materiału, badanie właściwości mechanicznych, analizę metalograficzną, analizę morfologii i widma energii w skaningowym mikroskopie elektronowym, analizę fazową dyfrakcji promieni rentgenowskich itp. Analiza wykazała, że rura ekonomizera działa w niskiej temperaturze, a produkty korozji zawierają dużą ilość pierwiastków S i Cl. Zewnętrzna ściana rury ekonomizera ulega korozji niskotemperaturowej podczas pracy w niskiej temperaturze oraz korozji kwasowej podczas przestoju, co ostatecznie prowadzi do oszczędności węgla. Rura jest skorodowana, perforowana i nieszczelna.
Środki zapobiegające korozji w niskich temperaturach
1. Zwiększ temperaturę ścianki rury podgrzewacza powietrza tak, aby temperatura ścianki była wyższa niż punkt rosy spalin.
2. Do gazów spalinowych dodawać dodatki neutralizujące SO3 i zapobiegające tworzeniu się oparów kwasu siarkowego. 3. Do produkcji podgrzewaczy powietrza i ekonomizerów używaj materiałów odpornych na korozję w niskich temperaturach.
4. Stosować spalanie niskotlenowe w celu zmniejszenia nadmiaru tlenu w spalinach oraz zapobiegania i ograniczania konwersji SO2 do SO3.
5. Wykrywając temperaturę kwaśnego punktu rosy, można dokładnie poznać kwaśny punkt rosy w określonych warunkach pracy, dostosowując w ten sposób temperaturę gazów spalinowych w celu osiągnięcia najlepszych warunków oszczędzania energii i wydłużania żywotności kotła.
Czas publikacji: 30 listopada 2023 r
