生物质锅炉锅筒腐蚀原因分析、处理及预防

摘要：分析某台生物质电站锅炉锅筒封头腐蚀原因，并提出对腐蚀的处理措施，以及改造。

关键词：锅筒腐蚀分析 腐蚀处理 腐蚀预防

某生物质锅炉型号为NC-75/5.3/485-T型，是单锅筒横梁式角管式链条锅炉，配置正转链条锅炉，设计燃料为沙柳木。运行3年后检查汽包封头有严重腐蚀。 该锅炉补给水为除盐水，配备一台热力除氧器。

1、检验与分析

1.1 宏观形貌分析

汽包左侧封头内部前侧有面积约为0.5平米的氧腐蚀区，有明显的圆形腐蚀坑和氧腐蚀迹象，且在中间部位有一个直径为φ2mm，深度为4-5mm的腐蚀深坑。

1.2 化学成分分析

对材质分析结果结果见表1.

由表可见材质符合。

1.3 显微分析

对封头的腐蚀部位进行了显微分析的金相组织为索氏体+珠光体，从组织和夹杂物分布认为是正常的。

1.4 腐蚀产物分析

从腐蚀产物分析可知，腐蚀产物主要是铁氧化物. 腐蚀产物成分分析结果见表2.

1.5 水质数据分析

检查该锅炉运行水质分析记录，正常运行情况下，锅炉给水溶氧合格。

1.6锅筒内部构造

该锅炉为单锅筒横梁式角管式锅炉，汽水混合物经汽水引入管进入锅筒，由汽水挡板将汽水混合物向锅筒两侧分离，汽水混合物仅从两侧分离，水侧直接冲刷两侧封头。

2、腐蚀机理分析及结论

2.1 氧腐蚀

由于进入锅筒的水含有溶解氧（含氧量合格），含溶氧的汽水进入锅筒，经两侧进行分离，经分离的锅水对锅筒封头形成冲刷，对应汽水混合物冲涮的位置便形成氧腐蚀。只要有溶解氧存在，腐蚀就不断进行下去，越腐蚀越深。

2.2 腐蚀过程

锅筒内的铁腐蚀产物的来源主要有3 个途径：一是自身的氧腐蚀产物，一是未排出的停炉腐蚀产物，再就是给水带入的溶解氧。 铁氧化物中的Fe2O3 ，成了锅炉内腐蚀的去极化剂，这时锅炉内会发生下列电化学腐蚀：

这样，只要炉内存在Fe2O3 ，就会使腐蚀反应不断进行.

3、采取的措施及建议

3.1对于腐蚀坑的处理

锅筒的检验按照《在役电站锅炉检验及评定规程》进行检验，检验过程中发现：汽包左侧封头内部前侧有面积约为0.5平米的氧腐蚀区，有明显的圆形腐蚀坑和氧腐蚀迹象，且在中间部位有一个直径为Φ2mm，深度为4-5mm的腐蚀深坑。对于直径为Φ2mm，深度为4-5mm的腐蚀深坑，应按照《火力发电厂锅炉汽包焊接修复指导导则》进行修复。对于小于4mm的腐蚀坑应按《在役电站锅炉检验及评定规程》进行处理。

3.2 对于挡水板的改造

腐蚀的形成直接原因是水中的溶氧，腐蚀形成的只要原因是设计原因。汽水混合物的分离主要是靠两侧封头处的挡板进行分离，以至于汽水混合物集中冲刷锅筒两侧封头，虽然锅水溶氧合格，但大量水的集中冲涮，为溶氧的腐蚀提供了有利条件。如果将汽水混合物的分离分为多点分离，可以减少溶集中氧腐蚀。

3.3化学防腐

锅炉在停用期间，根据情况采取停炉保护措施，短期（1～3 天） 不放炉水，维持0.12～0.13 MPa 压力，带压保护. 超过3 天， 采用Na2SO3 （200～300 mg/L） + Na3PO4 （质量分数为0.13 %～0.15 %） + NaOH（质量分数为0.11 %） ，添加NaOH 主要是因为NaOH 可在金属表面形成碱性吸附保护膜. 而且重新启动锅炉后应加强对不合格炉水的排放。

参考文献：

[1] 窦照英. 电力工业的腐蚀与防护[M] . 北京：化学工业出版社，1995.

[2] 李茂东， 杨 麟. 要加强对停用腐蚀和停炉保护的重视[J ] . 中国锅炉压力容器安全， 2000 （增刊） ：32 -33.

[3] 李茂东 林锡辉. 锅炉腐蚀原因分析及预防. 暨南大学学报（自然科学版） 第24卷第1期 2003 年2 月