知识点：

①受热面的腐蚀及防护措施

②受热面的积灰及防护措施

③受热面的磨损及防护措施

微课视频：

视频讲义：

1. 受热面的腐蚀情况主要分为两种，第一种是过热器和再热器在高温烟气区域内的高温腐蚀，以及空预器等尾部受热面的低温腐蚀。其中，高温腐蚀往往伴随着结渣，即在烟温700－1000℃条件下，升华的碱金属氧化物凝结在过热器及再热器的管壁，并与SO3作用生成硫酸盐，最终形成复合硫酸盐。这种硫酸盐在高温下呈粘稠或熔融的沉积物状态，粘接在管壁，变成密实的积灰层，对受热面造成腐蚀，且腐蚀速度快，甚至产生爆管等现象。即使未爆管，熔融硫酸盐在管壁上的沾污、结渣也会引起烟气流速和管子吸热不均，热偏差增加，同时受热面吸热减小，汽温偏低，锅炉排烟温度增加。另一种高温腐蚀情况是钒氧化物型腐蚀，由于V2O5与Na2O的共熔体熔点为600℃，在壁温为590－650 ℃范围内，很容易产生粘结，其中V2O5与SO2作用，生成SO3和原子氧，并与管壁金属发生化学反应，从而造成腐蚀。为防止或减少高温腐蚀，我们可采用以下措施：1、控制受热面管壁温度不高于540℃；2、采用低氧燃烧，减少V2O5的生成；3、控制炉膛出口烟温；4、定期吹灰，防止腐蚀，但需要注意的是，如果腐蚀发生后，过多吹灰，造成灰层剥落，反而会加快腐蚀5、合理组织燃烧，减轻热偏差，减轻结渣和沾污

低温腐蚀一般发生在空气预热器的冷端，由于尾部受热面工作环境烟气温度较低，当低于烟气漏点温度时，烟气中水蒸汽遇到冷壁面，表面上冷凝形成水珠，若酸蒸汽也产生露点，会有部分SO3生成，与水蒸汽化合形成硫酸，从而对管壁产生强烈腐蚀。所以低温腐蚀的本质是烟气流过低于酸露点的受热面，硫酸蒸汽凝结成酸液，从而使金属腐蚀，其特点在于：1. 酸液浓度随壁温降低而降低；2. 既有化学腐蚀，也有电化学腐蚀；3. 腐蚀产物主要是低价铁的硫酸盐和铁的氧化物等；4. 腐蚀产物、酸液和飞灰反应，生成酸性低温粘结灰，不易吹除，最终堵塞烟道。为避免低温腐蚀，常采取的措施包括：1. 通过提高排烟温度等手段提高金属管壁温；2. 空预器分段布置，易腐蚀段可用耐腐材料等；3. 运行中减少酸性物质生成，高温区喷入碱性添加剂中和酸蒸汽等。

 2. 受热面的积灰和结渣不同，结渣是高温熔融沉积物的粘结，而积灰则主要发生在尾部受热面上，分为干松灰和低温黏结灰两种。干松灰一般位于烟温低于600－700℃的管子背风面区域，属于疏松沉积灰，易于吹除；而低温黏结灰主要是熔点较低的沉积物在管壁上形成的。总体而言，积灰的产生原因比较复杂，包括背风面漩涡的负压卷吸效应，分子引力的吸附作用，灰粒的静电感应以及粗糙壁面的机械网罗作用等。无论何种原因造成积灰后，受热面传热会恶化，排烟温度将升高；同时，烟气通道缩小，流动阻力及风机电耗增大，并且积灰还会加剧受热面的低温腐蚀。因此为避免或减少时候热面积灰，常采用以下防护措施：1）适当的烟气流速，流速越高越不易积灰；2）切实有效的防腐措施；3）合理组织和调整燃烧，减少碳黑颗粒物形成；4.装设吹灰器，并定期吹灰；5. 装设吹灰器，并定期进行吹灰；5）防止省煤器发生泄露造成管壁潮湿等。

 3. 受热面磨损主要是烟气中的固体颗粒物对受热面管束的冲撞，切削等效应产生的，且磨损效果与颗粒物与管壁的撞击速度，角度等因素相关。影响磨损效果的因素还包括：飞灰浓度，管束的排列方式，管子材料的性能，管壁金属温度，以及烟气侧的烟气流向，烟气成分，烟气速度，是否形成烟气走廊等。一般来说为减少受热面磨损所采用的防护措施如下：

①采用适当的烟气流速，如6-9m/s，不宜过快

②尽量使灰粒速度场、浓度场均匀，同时避免产生转弯烟道和烟气走廊

③在容易磨损的区域加装防磨装置或耐磨管材

④尽可能减小烟气中的飞灰浓度和粒径

⑤尽可能顺列布置受热面管束

⑥采用膜式省煤器、增加管束横向节距、控制烟气流向、减少漏风等措施

综上所述，在锅炉运行中，受热面的腐蚀，积灰和磨损都是影响系统运行稳定性，可靠性和安全性的不利因素，我们在锅炉的设计和运行中应当给予充分考虑，采用适当的防护措施予以避免或减轻。