矩形金属波纹补偿器安装在余热炉入口出现腐蚀原因

  近日我们接到一个客户电话咨询,他之前在别家购买的矩形金属波纹补偿器,安装在余热炉入口,用了没多长时间,矩形金属波纹补偿器外壁正下方出现了腐蚀现象,针对这种现象我们分析出了以下几种原因。
  (1)腐蚀类型分析
  从现场测试及观察的情况看,余热炉排烟温度对入口温度无影响,对腐蚀点无影响,余热炉入口及膨胀节内烟道温度在运行期间无明显的变化,但膨胀节外壁温度和环境温度变化很大,环境温度升高,外壁温度随之升高,腐蚀愈弱。余热炉入口矩形金属波纹补偿器腐蚀类型属烟气露点腐蚀。
  (2)腐蚀机理分析
  烟气露点腐蚀是由于燃料中硫元素在燃烧时生产SO2、SO3,当换热面的外表面温度低于烟气温度时,在换热面上会形成硫酸雾露珠,导致换面腐蚀。露点腐蚀的温度一般在30~60℃。很多余热锅炉排出的烟气中,常含有一些腐蚀性气体和腐蚀性物质,如硫的氧化物、钒氧化物等,这些物质对余热锅炉会产生强烈的腐蚀,严重时在很短的时间内会使锅炉遭到损坏。当进入余热锅炉的烟气中含有SO2时,部分会转化为SO3,并与烟气中的水蒸汽结合生成硫酸蒸汽,在低温金属表面上凝结形成硫酸溶液,与碱性灰及金属反应,产生腐蚀现象。
余热炉矩形膨胀节 
  (3)SO3的形成
  一般燃料油或燃料气中均含有少量的硫,硫燃烧后全部变成SO2,由于燃烧室中有过量的氧气存在,所以又有少量的SO2进一步与氧结合生成SO3。在通常的过剩空气条件下,全部SO2中约有1%~3%转化成SO3。在高温烟气中的SO3气体不腐蚀金属,但当烟气温度降到400℃以下,SO3将与水蒸气化合生成硫酸蒸汽,当硫酸蒸汽凝结到炉子尾部受热面上时会发生低温硫酸露点腐蚀。与此相反,SO2与水蒸气生成亚硫酸汽,它的露点温度低,一般不可能在炉子内凝结,因此对余热炉无危害。所以硫酸露点腐蚀过程中重要的因素是SO3的生成,包括原子氧化剂分子氧化两种模式。
  (4)影响烟气露点腐蚀的因素
  烟气露点温度除与烟气中影响SO3量的过剩空气系数有关外,还随着烟气中水蒸气的含量增多而升高。在以燃料油为主的加热炉中,烟气中水蒸气的体积含量一般约为10%~12%。在这种条件下,露点温度主要随SO3量的增加而升高。另外,由于烟气中水蒸汽和SO3体积含量有变化,在冷壁面上冷凝硫酸的浓度亦不同。
  余热炉入口温度远高于烟气露点,只有在外界环境温度,至少是金属表面温度低于露点温度时才可能产生露点液体,造成露点腐蚀,因此,环境温度是影响露点腐蚀的因素之一。
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