烟气硫腐蚀的防范措施

1、 降低烟气中 SO₃ 的体积分数

烟气中 SO₃ 的体积分数不仅与燃料中硫分有关, 还与燃烧设备和燃烧条件紧密相连。表  燃料中折算含硫量与烟气露点温度的关系

由表可知, 当燃烧工况相同时, 燃料中的含硫量越高, 其燃烧产生的SO₃越多, 烟气中 SO₃的体积分数越高, 硫酸蒸汽的分压就越大, 烟气露点温度越高, 但一般不超过 150℃ 。

图（1）烟道已经被烟气中硫腐蚀
因此, 应加强入炉煤的控制, 采用低氧燃烧并控制炉膛燃烧温度, 从而减少 SO₃ 的生成, 降低烟气露点温度, 防止烟道金属受热面腐蚀。

2、 降低水蒸气的体积分数

烟气中的水蒸气主要来自燃料及燃烧用空气以及系统漏风。因此, 控制来煤水分及系统漏风率可减少烟气中水蒸气的体积分数。对于采用尾部增湿或循环流化床烟气脱硫装置的机组, 应根据烟气露点温度控制系统喷水量, 以防止锅炉烟道尾部设备发生酸腐蚀。

3、控制受热面壁温

提高低温受热面壁温是锅炉运行中防止低温腐蚀最有效的方法。如受热面壁温高于烟气露点温度, 则不会造成硫酸蒸气的凝结, 也不会引起受热面 腐蚀。但要提高壁温, 就要提高锅炉排烟温度及空气温度, 增大锅炉的排烟热损失, 使锅炉经济性降低。为了机组的安全性与经济性并行, 应控制排烟温度及受热面壁温, 可采用暖风器和热风再循环措施, 提高空气预热器进口风温, 从而使空气预热器冷端壁温升高, 减轻低温腐蚀。

另外, 减少锅炉漏风, 尤其是防止低温受热面处漏风,也是防止受热面壁温大幅度下降,避免低温腐蚀的有效措施。

图（2）工人正在修复已经腐蚀的烟道

4、使用添加剂减少烟气中硫酸蒸汽的体积分数

采用循环流化床锅炉燃烧中脱硫技术, 或将粉状白云石或石灰石添加剂喷入炉膛或烟道, 使碱性物质与烟气中的硫酸蒸气作用生成硫酸钙或硫酸镁, 从而降低烟气中硫酸蒸气分压力, 降低烟气露点温度, 减轻受热面金属腐蚀。

图（3）已经采用KN17修复后的烟道

根据上述几个方面，烟气对低温受热面的腐蚀主要发生在受热面壁温接近于水露点温度及受热面壁温低于酸露点 15℃ 的 2 个区域。导致烟气腐蚀的主要物质是 H₂SO₄, 而 H₂SO₄ 的生成与烟气中SO₃ 的体积分数有直接关系, 烟气中 SO₃ 的体积分数越高, 烟气露 点温度越高, 越容易产生 H₂SO₄, 最终导致烟气腐 蚀的发生。因此, 控制入炉煤的含硫量, 采用低氧燃烧方式, 合理配风, 保持燃烧最佳状态, 可有效减少SO₃ 生成量, 降低烟气露点温度, 减少 H₂SO₄ 的生成, 防止受热面低温腐蚀。