低温腐蚀是指发生在锅炉尾部烟道受热面(省煤器、空预器)的硫酸腐蚀,因为尾部烟道受热面区域的烟气和管壁温度均较低,所以被称为低温腐蚀。
低温腐蚀形成原因:燃料中的硫燃烧生成二氧化硫(S+O2=SO2),二氧化硫在催化剂的作用下进一步氧化生成三氧化硫(2SO2+O2=2SO3),SO3与烟气中的水蒸汽生成硫酸蒸汽(SO3+H2O=H2SO4)。硫酸蒸汽的存在使烟气的露点显著升高。由于空预器中空气的温度较低,预热器区域的烟气温度偏低,壁温常低于烟气露点,这样硫酸蒸汽就会凝结在空预器受热面上,造成硫酸腐蚀。
低温腐蚀常发生在空预器上,当燃料中含硫量较高、过剩空气系数较大,导致烟气中SO3含量较高,露点升高,此时遇到省煤器内水温偏低时,省煤器管也有可能发生低温腐蚀。
低温腐蚀的预防:
1、最直接方法就是提高空预器管壁温度,使壁温高于烟气露点。如合理调整锅炉燃烧提高排烟温度,启动热风再循环风机或者打开热风再循环风门提高送风机入口风温,也可以在冷风入口加暖风器或者改造送风机入口位置来提高空预器入口温度。此法简便易行,但会使送风机电耗增加,导致锅炉效率有所降低。
2、降低燃料中的含硫量,环境温度较低无法维持排烟温度时,联系燃料部门合理搭配燃料,新购煤种严格化验,严格把关,拒绝高硫份煤碳,同时提高掺配均匀性。
3、在烟气中加入添加剂,中和SO3,阻止硫酸蒸汽的产生。此法的优点是不降低锅炉效率,缺点是增加运行成本,还要清除中和生成的产物。
4、用耐腐蚀的材料制造空预器,如采用玻璃管、搪瓷管或用陶瓷材料制作,防腐效果好,不会降低锅炉效率,但改造成本较高,空预器漏风系数较大。
5、采用低氧燃烧,减少烟气中的过剩空气量,减少消除锅炉漏风,阻止和减少SO2转变为SO3的数量。低氧燃烧必须保证燃烧的安全性,尽可能降低不完全燃烧热损失,否则会大幅降低燃烧效率,影响机组经济型,低氧燃烧可以降低引、送风机电耗,是一项经济价值很高和很有发展前途的技术措施,同时应做好防止尾部烟道再燃烧工作。
6、及时吹扫锅炉受热面,尤其是对流受热面,因为烟气在流过对流受热面时,SO2会在某些催化剂(受热面沉积物)作用下转变为SO3。
7、在低温腐蚀严重区域装设蒸汽吹灰或高压水冲洗装置,运行中定期对空预器进行蒸汽吹扫,以保证蓄热元件不积灰、堵灰,防止受到粘污引起低温腐蚀。