电厂锅炉空气预热器低温腐蚀分析与防控措施

电力是现代社会所必需的重要能源,通过优化改进提高效率将有助于降低电力企业发电成本,提高企业经济效益.空气预热器是一种应用于工业锅炉中的重要设备,其能够对排烟余热进行充分利用,降低排烟温度,提高吨煤的燃效比.空气预热器工作环境多集中在水蒸气、硫酸蒸汽集中的低温烟气区域，恶劣的工况环境导致空气预热器极易出现低温腐蚀问题，进而导致工业锅炉工作效率的下降。本文在分析电厂锅炉空气预热器低温腐蚀原因的基础上对如何做好空气预热器低温腐蚀的防控进行分析阐述。

前言：

电厂锅炉空气预热器低温腐蚀问题将会导致烟气通道通风不畅，引风风阻增大，锅炉正压燃烧，直接影响着锅炉的燃烧效率，引起电厂锅炉工况条件的恶化。为保证电厂锅炉的正常运行需要就电厂锅炉空气预热器出现低温腐蚀的机理进行分析并针对性的采取相应的防控措施，最大限度的保障电厂锅炉的安全、高效的运行。

一、电厂锅炉空气预热器出现低温腐蚀的原因

造成电厂锅炉空气预热器出现低温腐蚀的原因主要有两点：

1.煤炭燃烧不充分所产生的三氧化硫气体。

2.空气预热器受热面的金属壁温相较于烟气中的酸露点温度低。

火力发电主要以煤炭为燃料，煤炭中或多或少都含有一定的硫，煤炭燃烧过程中的绝大部分都氧化成SO2，仅有少部分硫氧化成SO3。少部分的SO3在高温蒸汽的作用下将演变成硫酸蒸汽且其露点温度可达到120℃以上，较高的露点温度将导致燃煤烟气中的含酸量大增并在通过空气预热器时液化在空气预热器的管壁上形成酸性液体，酸性液体腐蚀管壁形成空气预热器低温腐蚀。低温腐蚀受酸液浓度、金属壁温度的影响。酸液在腐蚀管壁的同时与高温蒸汽中的颗粒物相结合形成硫酸盐并附着在管壁上。

二、做好电厂锅炉空气预热器低温腐蚀的防控

在分析了电厂锅炉空气预热器低温腐蚀现象的机理后可以结合电厂锅炉空气预热器低温腐蚀产生的原因采取针对性的防控措施。一般来说电厂锅炉空气预热器低温腐蚀防控主要集中在控硫、提高金属壁面温度、受热面优化三个方向。

1.煤炭含硫量的控制。

电厂锅炉空气预热器低温腐蚀的酸液主要来自于不完全燃烧的含硫蒸汽。为做好电厂锅炉空气预热器低温腐蚀的防控可以从降低煤炭含硫量入手，降低煤炭燃烧所产生的SO3含量。要想完全去除燃气中的硫难度较大且成本较高，一般来说应用于工业锅炉的煤炭其含硫量多在1%-1.5%左右，高的可以达到3%-5%，为减少烟气中的硫需要严控煤炭的含硫量，尽量将煤炭的含硫量控制在2%以内。减少煤炭燃烧所产生的硫蒸汽含量。除了控制煤炭含硫量外控制烟气中的过剩氧也能够有效降低SO3的产生，烟气中含硫量的减少同时也使得烟气露点温度随之下降，从而有效降低了空气预热器低温受热面的腐蚀。工业锅炉燃烧室的过剩空气系数控制在1.05以内将有助于降低空气预热器低温腐蚀的影响。

2.提高空气预热器金属壁面的温度。

针对金属壁面在低温下容易造成酸性蒸汽液化进而造成低温腐蚀的问题，可以采用提高空气预热器金属壁面温度的方式避免酸性蒸汽在低温壁面处凝结。在提高金属壁面温度的方式上首先可以采用提高电厂锅炉的排烟温度，由于空气预热器需要回收一部分的锅炉排烟温度，提高锅炉排烟温度将能够使得空气预热器金属壁面温度得到相应的提高，当空气预热器金属壁面的温度超过或是接近酸性气体的露点温度时酸性蒸汽将无法在空气预热器金属壁面处凝结，从而有效的降低甚至是避免出现低温腐蚀问题。据相关统计表明当电厂锅炉的排烟温度将使得空气预热器低温腐蚀发生的几率下降近8成以上。除了提高锅炉排烟温度外还可以通过提高锅炉空气预热器进风温度或是提高锅炉省煤器入口水温，上述两种措施都能够使得空气预热器金属壁面的温度得到相应的提高。在电厂锅炉的运行上还需要确保锅炉正常运行避免锅炉在低负荷或是超负荷状态下运行。这是由于电厂锅炉一旦在低功率下运行将降低锅炉的排烟温度，排烟温度的降低将进一步影响空气预热器金属壁面的温度，当金属壁面温度降低到酸性蒸汽露点以下时将会导致空气预热器低温腐蚀发生的几率大增。当锅炉处于超负荷状态时，锅炉的进煤量及排烟都会远超正常工作状态，而当排烟量超过空气预热器所能处理的极限时将会导致大量的煤灰堆积在空气预热器管内造成管内积灰问题，同时大量的排烟量将带来巨量的三氧化硫烟气，大量的酸性蒸汽在空气预热器金属壁面处凝结将会导致低温腐蚀加速，减缓了空气预热器的使用寿命。

文章来源：《腐蚀科学与防护技术》 网址: http://www.fskxyfhjszz.cn/qikandaodu/2021/0722/866.html