燃气锅炉房烟气的腐蚀与防治措施
2021-12-26王丹丹
王丹丹
(大庆油田热源服务公司,黑龙江 大庆 163000)
0 引言
为了对大气环境进行有效改善,“煤改气”工作在越来越多的地区得到了有效落实,并起到了改善环境的作用,但是同时也引起了烟气腐蚀一类问题,锅炉房烟道内产生的冷凝水需向地面或是水沟中进行排放,并引起红褐色腐蚀物的沉积,进而导致锅炉尾部受热面的发生腐蚀,严重影响锅炉安全运行,所以需要对烟气腐蚀发生的原因进行分析,并提出相应的解决对策。
1 烟气冷凝水的腐蚀
1.1 冷凝液中的酸腐蚀
融入冷凝水中的二氧化碳可以形成弱电解质,其属于弱酸,且冷凝水具有缓冲性差和含盐量低的特点,腐蚀产物易溶,不易出现沉积现象,不仅无法形成保护膜,还可以对钝化膜造成破坏。
1.2 烟气冷凝液的氧腐蚀
氧气融入冷凝液中能够引起金属的氧腐蚀,形式主要为氧去极化腐蚀,载体材质不同,腐蚀产物不同,例如烟道材质为普通碳钢,其腐蚀物即为铁氧化物,并且发生腐蚀后可出现“鼓包”现象,表面呈黄褐色至砖红色,将鼓包去除可见腐蚀坑,且因为溶解氧的扩散速度减缓,所以腐蚀现象难以得到有效抑制[1]。
2 烟气腐蚀的防治措施
2.1 选择合理的排烟温度
排烟温度提升,水蒸气则不会在烟气中凝结,也就可以避免发生冷凝水腐蚀。通常应将燃气锅炉排烟温度设置在120℃以上,甚至可以达到250℃,同时为了节能,烟道上还应加用烟气节能器,使余热得到回收和再利用,若烟气节能器出口的烟温能够在90℃以上,或是侧壁温在烟气露点10℃之上,通常不易出现凝结。但是,为了节约能源和降低经济成本,降低排烟温度为必然趋势,所有这一措施的应用难以普及。
2.2 应用不锈钢材质
不同的不锈钢化学成分各不相同,但均具有铬量大的特点,且几乎全部占比至少12%,其属于一种较为活泼的金属元素,于氧化性介质环境之中,与氧发生反应的可能性较大,并能够形成钝化膜,且即使钝化膜被破坏,也能在短时间内再次生成,若在其中加入镍,钝化膜的生成速度及防腐性能可以得到提升。将18%铬铁素体型不锈钢作为基础,在其中加入锰、镍、氟一类奥氏体形成元素,可以获得奥氏体不锈钢,塑性良好,韧性及加工成型性均较强,且具有良好的抗氧化和耐腐蚀性能。将不锈钢作为烟道、烟囱的原材料,可以单独进行使用,制作成为完全不锈钢制的烟道、烟囱,但是成本较高,所以,也可以选择使用将薄壁合金板材为衬里[2]。
2.3 玻璃鳞片衬里
鳞片衬里的主要基样为耐酸树脂,骨料为薄片状填料,并加入不同功能的添加剂,混合配置成为胶状的防腐材料,再采用人工或是专业的设备按照相应程序,将其均匀涂抹、覆盖于被防护机体的表面,并使其形成具有防腐蚀作用的防护层。应用于防腐的玻璃鳞片可以划分成为“低温”、“高温”两个类型,其中低温玻璃鳞片耐渗透、耐化学、耐腐蚀,一般在100℃以下的环境中应用,高温玻璃鳞片耐高温,可在160℃以下的环境中应用。
2.4 玻璃钢
玻璃钢中包含基体材料和增强材料,同时也含有多种辅助剂,属于复合材料。应用频率较高的基体材料包括酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂等,应用频率较高的增强材料包括有机纤维、玻璃纤维、有碳纤维等。玻璃钢既可衬于基体表面,也可单独进行使用,将其应用于水泥烟囱之中,能够取得良好的应用效果。
3 结语
在节能减排工作不断深化的基础上,燃气锅炉的排烟温度必然不断降低,也就会存在越来越显著的冷凝水腐蚀问题,并越来越需要有效的完善烟气系统防腐工作,将不锈钢应用于其中,几乎不需后续维修,且具有使用寿命较长的特点,而若应用衬里防腐的方式,虽然投资低,但后续维护工作量较大,且使用寿命相对有限。