1. 低溫腐蝕機(jī)理
燃料中的硫在燃燒后生成二氧化硫(SO2)，其中有少量的SO2(只占SO2的1％左右)又會進(jìn)一步氧化而形成三氧化硫(SO3)。由于三氧化硫在煙氣中存在，則使煙氣的露點(diǎn)溫度升高，即三氧化硫和煙氣中水蒸氣化合，生成硫酸蒸汽，露點(diǎn)溫度大為升高。當(dāng)含有硫酸蒸汽的煙氣流經(jīng)低溫受熱面(空氣預(yù)熱器)，受熱面金屬壁溫低于硫酸蒸氣的露點(diǎn)時, 則在受熱面金屬表面結(jié)硫酸露(也即在預(yù)熱器低溫冷端波紋板上結(jié)硫酸露)，并腐蝕受熱面金屬。
蒸汽開始凝結(jié)的溫度稱為露點(diǎn)，通常煙氣中水蒸氣的露點(diǎn)稱為水露點(diǎn)；煙氣中硫酸蒸氣的露點(diǎn)稱為煙氣露點(diǎn)(或酸露點(diǎn))。
水露點(diǎn)取決于水蒸氣在煙氣中的分壓力，一般為30-60℃，即使煤中水分大時，煙氣水露點(diǎn)也不超過66℃。一旦煙氣中含SO3氣體，則使煙氣露點(diǎn)大大升高，如煙氣中只要含有0.005％(50ppm)左右的SO3，煙氣露點(diǎn)即可高達(dá)130-150℃或以上。
2. 低溫腐蝕危害
強(qiáng)烈的低溫腐蝕會造成空氣預(yù)熱器熱面金屬的破裂，大量空氣漏進(jìn)煙氣中，使得送風(fēng)燃燒惡化，鍋爐效率降低，影響回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器傳熱效率，同時腐蝕也會加重積灰，使煙風(fēng)道阻力加大，影響鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
3. 預(yù)防和減輕低溫腐蝕的主要措施
1) 減少三氧化硫的量，這樣不但露點(diǎn)溫度降低，而且減少了酸的凝結(jié)量，使腐蝕減輕；燃料脫硫，低氧燃燒，加入添加劑等方法。
2) 提高空氣預(yù)熱器冷端的壁溫，使其壁溫高于煙氣酸露點(diǎn)溫度，至少應(yīng)高于腐蝕速度快時的壁溫。實(shí)現(xiàn)后一途徑的方法有熱風(fēng)再循環(huán)，加裝暖風(fēng)器等方法。
a.采用熱風(fēng)再循環(huán)系統(tǒng)
采用熱風(fēng)再循環(huán)的目的在于提高冷端傳熱元件的金屬壁溫，以使煙氣露點(diǎn)溫度低于冷端傳熱元件的金屬壁溫，不使煙氣出現(xiàn)結(jié)露，從而能防止或減輕金屬的腐蝕。
熱風(fēng)再循環(huán)系統(tǒng)是利用熱風(fēng)道與送風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)管之間的壓差，將空氣預(yù)熱器出口的熱空氣，經(jīng)熱風(fēng)再循環(huán)管送一部分熱風(fēng)回到送風(fēng)機(jī)的入口，以提高空氣預(yù)熱器的空氣溫度。熱風(fēng)再循環(huán)只宜將預(yù)熱器的風(fēng)溫提高到50—65℃，否則會使排煙溫度升高和風(fēng)機(jī)耗電量增加，使鍋爐經(jīng)濟(jì)性下降。
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b.暖風(fēng)器
對于大容量鍋爐，尤其是燃用含硫量較高的煤種，常采用暖風(fēng)器預(yù)先加熱空氣的方法來提高空氣預(yù)熱器的進(jìn)風(fēng)溫度。
暖風(fēng)器為汽-氣熱交換器，它是利用蒸汽(在管內(nèi)流動)的熱量來加熱進(jìn)入空氣預(yù)熱器的冷風(fēng)(在暖風(fēng)器管外流動)，使之達(dá)到所要求的溫度。通常使用暖風(fēng)器可將空氣溫度提高到80℃左右(實(shí)際上沒有加熱到此溫度)，在一般情況下，已能對預(yù)防低溫腐蝕產(chǎn)生良好的效果。
暖風(fēng)器的汽源有兩處：一是啟動鍋爐來，機(jī)組啟動或全廠停用時供汽；二是再熱蒸汽冷段來汽，經(jīng)減溫減壓后引入暖風(fēng)器系統(tǒng)。
c.采用耐腐蝕較好的金屬材料
回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)中常用抗腐蝕的措施。采用回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器本身就是一個減輕腐蝕的措施，因它在相同的煙溫和空氣溫度下，其煙氣側(cè)受熱面壁溫較管式空氣預(yù)熱器高，這對減輕低溫腐蝕有好處；同時回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的傳熱元件沿高度方向都分為三段，即熱段、中間段、冷段，其中冷段易受低溫腐蝕。從結(jié)構(gòu)上將冷端和不易受腐蝕的熱段和中間段分開的目的在于簡化傳熱元件的檢修工作，降低維修費(fèi)用，當(dāng)冷端的波形板被腐蝕后，只需替換冷端的蓄熱板。另外，為了增加冷端蓄熱板的抗腐蝕性常采用耐腐蝕的低合金鋼制成，而且較厚，一般在1.2mm。另外在回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器中，煙氣和空氣交替沖刷受熱面。當(dāng)煙氣流過受熱面時，若壁面溫度低于煙氣露點(diǎn)，受熱面上將有硫酸凝結(jié)，引起低溫腐蝕。但當(dāng)空氣流過受熱面時，因空氣中沒有硫酸蒸汽，且空氣中水蒸氣的分壓力低，則凝結(jié)在受熱面上的硫酸將蒸發(fā)。因此當(dāng)空氣流經(jīng)受熱面時，硫酸的凝結(jié)量不增加，反而減少，從而降低腐蝕。
d.裝設(shè)吹灰器
受熱面壁上發(fā)生積灰，它將會吸附煙氣中的水蒸氣、硫酸蒸氣以及其它有腐蝕性氣體，將使它們有充分的時間進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致腐蝕的加劇。因此，裝設(shè)吹灰器并合理進(jìn)行吹灰可減輕受熱面的積灰，從而對改善低溫腐蝕起到一定的輔助作用。
3) 運(yùn)行中防止低溫腐蝕的措施
a.采用低氧燃燒?？梢詫煔庵蠸O3大量降低，煙氣露點(diǎn)下降，腐蝕速度減小，但是化學(xué)未完全燃燒有增加，但是排煙損失減少，鍋爐效率稍有增加。
b.控制爐膛燃燒溫度水平，減少SO3的生成量。
c.定期吹灰，利于清除積灰，又利于防止低溫腐蝕。
d.定期沖洗。如空預(yù)熱器冷段積灰，可以用堿性水沖洗受熱面清除積灰。沖洗后一般可以恢復(fù)至原先的排煙溫度，而且腐蝕減輕。
e.避免和減少尾部受熱面漏風(fēng)。因漏風(fēng)，受熱面溫度降低，腐蝕加速。特別是空氣預(yù)熱器漏風(fēng)，漏風(fēng)處溫度大量下降，導(dǎo)致嚴(yán)重的低溫腐蝕。
