露點腐蝕

露點腐蝕

煙氣露點腐蝕是由於燃料中硫元素在燃燒時生成SO2,SO3,當換熱面的外表面溫度低於煙氣露點溫度時,在換熱面上就會形成硫酸霧露珠,導致換熱面腐蝕。

基本介紹

  • 中文名:露點腐蝕
  • 外文名:Dew point corrosion
  • 學科:材料工程
  • 領域:工程技術
基本原理,影響因素,低溫腐蝕的特點,如何避免,

基本原理

燃料在燃燒時,其中的氫(H2)和氧(O2)化合生成水蒸氣(H2O),而燃燒器大部分又採用蒸汽霧化,因而使爐子中的煙氣帶有大量的水蒸氣。另外燃料中的硫(S)在燃燒後生成二氧化硫(SO2),其中少量的SO2進一步又氧化成三氧化硫(SO3)三氧化硫與煙氣中的水蒸氣結合生成硫酸(H2SO4)。含有硫酸蒸汽的煙氣露點大為升高,當受熱面的壁溫低於露點時,含有硫酸的蒸汽就會在受熱面上凝結成含有硫酸的液體,對受熱面產生嚴重腐蝕。因為它是在溫度較低的受熱面上發生的腐蝕,故稱為低溫腐蝕。由於只有在受熱面上結露後才發生這種腐蝕,所以又稱露點腐蝕。露點溫度的高低除與燃料中的含硫量有關外,還與過剩空氣係數和三氧化硫的生成量等因素有關。爐膛溫度越高過剩空氣越少,則燃燒中的硫生成的SO2被氧化成SO3的份額就越小,露點溫度越低。

影響因素

一般資料上提供的露點溫度與燃料含硫量的關係並不完全相同就是這個原因。根據我國燃料的含硫量露點溫度一般在105-130℃範圍內。有條件時,在現場最好利用露點溫度進行實際測定。
在操作過程中,如果受熱面與菸灰接觸面的壁溫低於露點除產生腐蝕外,還會使菸灰附著在受熱面上,這種黏性積灰很難用一般吹灰的方法除去。由於積灰的存在,不但影響了傳熱效果,增加了煙氣側的流動阻力,還會加劇腐蝕嚴重時金屬腐蝕物和積灰堵塞通路。因此,在燒含硫燃料時,採取措施使與煙氣接觸的金屬溫度高於露點是十分重要的。
另外影響腐蝕速度的因素有硫酸的濃度和壁溫。濃硫酸對鋼材的腐蝕速度很低,而當濃度為50%左右時硫酸對碳鋼的腐蝕速度最大。對壁溫來說,溫度高時,化學反應速度較快,腐蝕速度加快。所以由於各個低溫部位硫酸濃度和壁溫不同,腐蝕速度是有差別的。

低溫腐蝕的特點

燃料中的硫燃燒產生的SO2其中一部分進一步氧化變為SO3,它在低溫部位和水蒸汽作用下凝聚成硫酸,使受熱面發生嚴重的腐蝕。其發生條件為:煙氣中有SO3,煙道壁溫度低於露點溫度。

如何避免

減少低溫露點腐蝕最重要的是使管壁或加熱元件的壁溫高於露點,或採用耐腐蝕材料。提高壁溫可以通過提高管外或管內的介質溫度來達到,例如低溫油進料的入爐溫度應在100℃以上,空氣預熱器應採用熱風循環,或利用其他介質將入口空氣溫度提高到60℃以上,另外減少過剩空氣,低溫部位採用可拆卸式結構等也是經常採用的有效措施。

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