小型燃气锅炉尾部烟道的腐蚀机理及预防

小型燃气锅炉尾部烟道的腐蚀机理及预防

　（黑龙江机械制造学校，黑龙江150080）赵岩陆广发表1燃料特性燃料种类应用基成分发热值（k/kg）类烟煤CyHyyNySAyWy46.表2烟气特性（锅炉尾部排烟处）燃料种类烟气特性平均过量空气系数%/1 0702三原子气体容积份额rq/0.1772哈尔平均过量空气系数a./1 145实际水蒸汽容积Vh2m3/kg31134滨城烟气总容积Vm3/kg34885市r2容积份额rr>2/0.0633煤气H2O容积份额rH20/0232三原子气体容积份额rq/0.2953注：m3/kg3为标准立方米公斤原因，并从结构和运行管理上提出了改进措施，对锅炉设计者和运行管理人员有一定的价值。改进方法也同样适用于燃油锅炉。

　　0刖言近年来，燃油、燃气工业锅炉因其相对污染低且自动控制及负荷调节方便等因素，得到了越来越广泛的应用。通过对燃气锅炉用户的调查分析，发现燃气锅炉尾部烟道常常有滴水现象，本文简要分析了产生滴水与腐蚀的原因，并提出了改进措施。

　　1现象及事故实例炉，该炉于1996年安装，运行仅3个月就发现锅炉尾部烟道检查孔法兰联接部位严重滴水（见），用户找到制造厂声称锅炉“漏了”，停炉检查发现，锅炉尾部的耐火砖已经潮湿、发霉、变酥，保护铁皮（1.5mm厚）已生锈将要烂穿，水是在法兰不严密处溢出的，能在法兰联接处漏水，说明尾部烟道已经存水很多，并且是水将法兰的橡胶石棉垫腐蚀后所致。

　　由于锅炉运行时间不太长，说明烟气中的水蒸汽凝结成水的速率很高，腐蚀也很严重。

　　2原因分析燃煤与燃气锅炉的燃料成分，燃烧产物的对比及烟气中水蒸汽的凝结：燃料和烟气特性分别见表1、表2.经过比较从表1得出，城市煤气中H元素的含量比煤中H元素的含量高很多，是煤中H元素含量的24倍，从表2看出，城市煤气的燃烧产物烟气中水蒸汽的容积份额是煤的燃烧产物烟气中水蒸汽的容积份额的3.3倍，也就是说煤气燃烧后在烟气中含有大量的水蒸汽。

　　燃煤锅炉尾部烟气中水蒸汽的含量约为7.02%（见表2）已比空气中水蒸汽的含量（不足1%）大7倍，而燃气锅炉尾部烟气中水蒸汽的含量是燃煤锅炉的3.3倍即燃气锅炉尾部烟气中水蒸汽的含量是空气中水蒸汽含量的20多倍。资料介绍，烟气中水蒸汽的含量比空气中的含量高些。根据水蒸汽含量的多少，蒸汽露点一般在30~60C.因此，只有当燃料中的水分特别大时，才会在低温受热面上结露，据上面的分析水分大是烟气结露的一个条件。现在燃气锅炉烟气中水蒸汽含量比空气中水蒸汽的含量高出许多。

　　实测锅炉尾部排烟温度为218°C（理论设计是200°C），铁皮烟道的温度在50°C左右（该温度不是定值，距锅炉远近有关，另外也与锅炉负荷、启停状态有关）。

　　从表1知，城市煤气中表面上是不含硫的，但资料〔4〕介绍，在城市燃气中是允许有一定杂质存在的，也就是说硫是以杂质形式存在于燃气中的见表3.表3人工燃气中杂质允许含量杂质名称允许含量说明焦油和灰尘硫化氢氨萘p为管网输气绝对压力（Pa）因为城市燃气中含有硫还会使烟气露点温度升高20C左右，烟气在80°C左右的烟道中流过时就会结露，实际铁皮烟道的温度（0 C）要比烟气露点低，这是水蒸汽结露的另一个条件。水滴顺着水平烟道和竖直烟道回流，造成水在最低处积存，使耐火砖被浸泡变湿、变酥，铁皮生锈。

　　2.2腐蚀机理的简要分析由于燃气中有硫化氢杂质的存在，燃烧以后烟气中有二氧化硫的成分，二氧化硫在这种高温环境下进一步氧化成三氧化硫，三氧化硫与烟气中的水蒸汽结合成为硫酸，含有硫酸蒸汽的烟气露点升高。

　　硫酸以液体形式凝结在铁皮烟道上，当达到一定浓度时使腐蚀速度加快，这就是铁皮烟道腐蚀的原因。

　　3改进措施在尾部烟道加上铁皮衬里7（铁皮4mm厚）见，并在铁皮衬里上开一个￠80mm的孔，焊上漏斗形排水短管接头8，漏斗形排水短管接头见，并在水平烟道底面沿整个烟道宽度开一个宽度为60 mm的矩形孔，在孔的底部焊上与烟道同样宽两端封死的120槽钢，在槽钢底部开Y28 mm的小孔并焊上Y27mm的排水短管接头10见，在短管接头8、10上各连一个阀门，用此阀门每班排水一次即可。

　　从运行管理上采取措施，当锅炉出水温度达到85°C左右停炉，当锅炉出水温度低于45C时应启动循环泵，点火启炉t 4结论经过对几家所用的燃气锅炉的尾部烟道改进，运行两年多来，再没有发生耐火砖潮湿，法兰滴水现象。实践证明上述方法是可行的，并且同样适用于燃油锅炉尾部烟道的改进。