电厂大型煤粉炉炉管高温抗氧化系列（一）

关于锅炉

我国电厂大型燃煤锅炉主要应用的品牌有：

国内品牌：上锅（上海）、哈锅（哈尔滨）、东锅（东方锅炉厂）；

国外品牌：三菱（日本）、斯坦因（法国）、巴布科克（英国）、巴威（加拿大）。

我国电厂大型燃煤锅炉按水循环方式分：

自然循环、控制循环、直流锅炉

我国电厂大型燃煤锅炉按燃烧方式分：

四角切圆、前后墙对冲、W型火焰燃烧器

燃料种类：

无烟煤、贫煤、劣质烟煤，其中的一种或几种混合煤

高温腐蚀：

无论是哪种锅炉，哪种技术、哪种燃料，炉内水冷壁都不同程度的存在高温腐蚀情况，辅食后的管壁减薄形貌较多，一般是分层减薄，特别是管壁向火侧减薄较快。

产生高温腐蚀的机理和条件

燃煤锅炉中，高温腐蚀一般分三种类型：硫酸盐型、氯化物型、硫化物型。

三种类型常发生的区域：

硫酸盐型腐蚀：高温受热面；

氯化物型腐蚀：燃烧器高温区附近的水冷壁管；

硫化物型腐蚀：水冷壁管。

硫酸盐型高温腐蚀机理：

炉内高温下，煤中的NaCl中的Na+易挥发，除一部分被熔融的硅酸盐捕捉外，有一部分与烟气中的SO3发生反应，形成Na2SO4；另一部分是易于挥发性的硅酸盐，与挥发出的钠发生置换反应，而释放出来的钾，与SO3化合，生成K2SO4。而碱金属硫酸盐(Na2SO4、K2SO4)有粘性，且露点低。当碱金属硫酸盐沉积到受热面的管壁后会再吸收SO3，并与Fe2O3、Al2O3作用生成焦硫酸盐(Na·K)2S2O7。这样一来，受热面上熔融的硫酸盐(M2SO4)吸收SO3并在Fe2O3、Al2O3作用下，生成复合硫酸盐(Na·K)(Fe·Al)SO4，随着复合硫酸盐的沉积，其熔点降低，表面温升升高。当表面温升升高到熔点，管壁表面的Fe2O3氧化保护膜被复合硫酸盐破坏，使管壁继续腐蚀。另外，附着层中的焦硫酸盐(Na·K)2S2O7。由于熔点低，更容易与Fe2O3发生反应，生成(Na·K)3Fe(SO4)3，即形成反应速度更快的熔盐型腐蚀。

氯化物型腐蚀的形成：

在炉内高温下，原煤中的NaCl中的易与H2O、SO2、SO3反应，生成硫酸盐（Na2SO4）和HCl气体。同时凝结在水冷壁上的NaCl也会和硫酸盐发生反应，生成HCl气体，因此，沉积层中的HCl浓度要比烟气中的大得多，致使受热面管壁表面的Fe2O3氧化保护膜破坏。有研究表明，这种情况在CO和H2浓度超过一定范围的强还原性气氛中则更为强烈。

综上所述:

燃煤中的S、Cl、K、Na等物质的存在是发生高温腐蚀的内在根源。而燃用劣质煤所需要的气流扰动和较高的燃烧温度，使煤粉火焰容易刷墙以及水冷壁附近可能出现还原性气氛，为产生水冷壁高温腐蚀提供了充分条件。许多研究工作，提出了产生高温腐蚀的条件，归纳如下：

燃煤中存在一定含量的S、Cl、K、Na等可产生高温腐蚀的物质；

水冷壁附近出现还原性气氛和腐蚀性气体；

水冷壁腐蚀区域的壁温在320℃以上；

腐蚀产物的剥落，使得腐蚀能不断地渗透内层。