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热水锅炉受热面腐蚀原因分析与预防
发布时间：2013-10-25 08:39 来源：未知
在我国北方大部分地区，由于冬季室外气温不特别寒冷，因此普遍采用低温热水锅炉(t<130℃)作为采暖的热源，燃料通常为重油、渣油或天然气。根据检验发现，由于管理原因或防腐措施不当，导致部分锅炉使用时间不长即出现了较严重的腐蚀问题，甚至出现穿孔，导致停炉返修，影响了锅炉的正常运行。
调查资料表明，造成锅炉受热面腐蚀的原因既有锅炉运行期间发生的腐蚀，又有锅炉停用期间造成的腐蚀，且腐蚀类型以氧腐蚀为主，也有低温下的硫腐蚀。
1、热水锅炉受热面腐蚀原因分析
1.1锅炉水循环系统流速低引起氧腐蚀
热水锅炉采用强制流动，因此设计及制造的关键是合理确定水流流程和水流速度。热水锅炉受热面一般为几组串联、全炉并联两种连接方式。串联布置时，水流速度容易保证，且不易发生水量和热量分配不均匀的问题，但流动阻力大，需加大循环水泵的功率。而全炉并联时流动阻力小，循环水泵功率小，但应考虑水量按并联各受热面的吸热量大小来分配，并保证水流速度适宜，防止产生汽化和氧腐蚀。油田的热水锅炉结构多以全炉并联布置为主。由于该种热水锅炉结构的特点，水流速度不宜控制。而一般情况下氧腐蚀速度决定于水中的氧含量和氧输送到阴极区的速度。当水流速度低于0.1-0.2m／s时，在热态下，钢与流动缓慢的含氧水接触，腐蚀强烈；当水流速度增加到0.5m／s时，局部氧腐蚀将显著减轻。但如果水流速度过大，又易造成冲击腐蚀。因此，在锅炉设计制造时，应控制锅炉受热面的水流速度，上升速度>0.5—0.8m／s；下降速度> 1.0—1.6 m／s。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗粒机、木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
1.2补水溶解氧含量高造成的氧腐蚀
根据GB1576-2001《工业锅炉水质》的要求，额定热功率≥4.2MW的热水锅炉要安装除氧装置并尽量除氧。对于油田的采暖热水锅炉来说，普遍采用了解吸或常温过滤除氧器，个别单位还使用了热力或真空除氧器。但经实际检测发现，除氧效果并不理想，水中溶解氧很少能够达标，这与设备本身和管理有关。解吸除氧器由于加热管经常烧坏，活性碳对氧的吸附效果差，导致除氧水残氧含量常高达3～7mg／l。常温过滤除氧器利用钢屑和海绵铁进行除氧，除氧效果较明显，设备简单、运行费用低、容易管理，因此在小容量低压热水锅炉上广为使用，但必须注意控制水流流速和水温，以保证钢屑与溶解氧充分反应，可以使用加装流量计的方法来控制流速，停用期间还要注意补充损失的填料。其他诸如热力除氧、真空除氧以及化学除氧法，因设备费用高、工艺复杂，对操作者的要求高，仅适用于容量较大、经济条件和管理都有保证的场合，但多数单位不能达到这些要求。因此，造成很多单位的热水锅炉除氧不彻底，易造成对锅炉的氧腐蚀。
另外，由于管理制度不健全，部分用户将采暖系统中的热水用来洗浴、拖地、洗车或洗衣，造成循环水大量流失。要大量补充生水或除氧并不彻底的软水，水中的溶解氧进入炉内将对金属壁面产生强烈的电化学腐蚀。大量补给的水降低了水中的pH值，相应增加了锅水中的氯根浓度；一旦当pH值小于7～8时，阴极和阳极的去极化作用都将加快，加剧对锅炉本体金属的腐蚀速度。
1.3锅炉停炉期间保养不当造成的腐蚀
热水锅炉在夏季停运，在此期间常发生因保养不当引发的腐蚀。腐蚀的主要因素是锅炉内部留有较高的湿度和氧含量。目前常用的停炉保养措施是干法保养。但如果锅炉采用了干法保养但仍留着较高的湿度，或是进水阀门未隔断而发生漏水时，会使锅炉内金属表面形成水膜，与锅炉内残存杂质构成电解质溶液，在水中溶解氧气的作用下，容易造成金属表面发生去极化腐蚀。另外，锅炉内部金属表面往往存留有水垢、水渣、腐蚀产物和其它沉积物，与金属母材相比，这些物质往往呈现出高的电位，形成阴极。如果空气中的氧含量较高，并且这些沉积物与金属间存在一定的缝隙时，将形成氧浓差电池，使成为阳极的金属不断受到腐蚀。氧气和水中电解质在停炉期间对锅炉造成腐蚀的破坏，不可小视。
还有的单位不注意锅炉停炉期间的保养，在停炉后直接将其装满了生水，或任其裸露在室外大气中，造成停炉期严重的腐蚀；个别单位在锅炉停用期间，司炉人员被安排到其它岗位工作，锅炉在停用期间无人保养，造成锅炉停炉期间的腐蚀。
1.4低温硫腐蚀
当燃料中富含硫化物或硫元素时，烟气中形成的S03，与通过烟气的水蒸汽结合，生成硫酸蒸汽。气态的硫酸对金属影响不大，但当硫酸蒸汽遇冷凝结为液体硫酸时，将对金属壁面产生严重的腐蚀作用。一般烟气中的水蒸汽露点不超过30～70℃，比锅炉壁温度低，因此不易在金属壁面上凝结。但当烟气中含有S03时，烟气露点温度升至120—150℃以上。这对于热循环不好或结垢严重的锅炉而言，其管壁受热面特别是锅炉尾段常常出现酸液的凝结，引起酸腐蚀。凝结在管壁上的硫酸，还会黏附烟气中的飞灰，并发生一系列复杂的反应，形成灰白色“水泥状”物质，加重受热面的积灰和堵灰。
以上分析可知，氧腐蚀和低温硫腐蚀是锅炉受热面腐蚀的主要原因。通常一台热水锅炉正常使用寿命不应低于10万小时，有的锅炉只运行了3个采暖期即发生腐蚀，实际运行时间还不足2万小时。
2、热水锅炉防腐措施
可采取以下防腐措施：
(1)首先应加强对锅炉的管理工作。培养一支业务素质高、责任心强的司炉管理队伍，选取良好的锅炉型号和适宜的除氧方式，结合当地的水质条件和管理水平作好锅炉的运行管理和停炉保养。
(2)按照GB1576-2001《工业锅炉水质》，严格控制水质，保持pH值在10-12范围内；当pH值小于10时，可向锅内投放磷酸三钠或氢氧化钠溶液进行调整；但要避免pH值超过13，以免破坏受热面金属上的氧化�；つ�。
(3)建立健全采暖管理制度，防止采暖系统渗漏，尽量减少补给水量。
(4)合理布置或改造热水采暖系统管网，保证水循环畅通。同时将采暖系统末端的除污器也纳入热水锅炉操作规程，加强定期排污、定期检修；既要防止结垢，也要尽可能节水。在管网最高点设置集、排气装置，在锅炉出水管、锅筒及管网回路最高点设置排气阀，在采暖系统回水干管上设置排污器，并在安装排气阀，定期排除循环水中的游离气体。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂鲜强突遣淮淼难≡瘛�
(5)避免低温腐蚀。要尽量选用低硫分的燃料油，或采用燃料脱硫、低氧燃烧或加吸收剂（石灰石）、吸附剂等，降低烟气中硫的含量，减少酸液的产生。
(6)做好停炉期的保养。停炉后要彻底清除锅内积灰、结焦、污垢和腐蚀产物，防止出现垢下腐蚀。正确采用干法保养，利用盲板将热水锅炉进出水管可靠隔断，断后将盛装生石灰或无水氯化钙的容器置于炉膛和烟道中，并将炉墙上的检查门、炉门及烟风道挡板等与外界大气相通的孔洞加以封闭，防止潮气进入造成腐蚀。
(7)对于新安装的热水锅炉，必须进行煮炉，消除锅炉金属表面油污和铁锈，形成化学�；つ�，防止氧腐蚀。
