管式加热炉烟气低温露点腐蚀

主讲教师：管式加热炉-烟气低温露点腐蚀烟气低温露点腐蚀1燃料中存在少量的S，燃料后生成SO2。由于燃烧室中有过量的O2存在，所以又有部分的SO2进一步氧化成SO3。随着炉中积垢的增加，其中一些组分可作为触媒使SO2

被催化反应成SO3。在高温烟气中的SO3气体不腐蚀金属，但当烟气温度降到约140℃以下，SO3将与水蒸汽化合生成硫酸蒸汽。反应式：SO3↑+H2O↑→H2SO4↑。当硫酸蒸汽凝结到受热面上时就会发生低温硫酸腐蚀。同时，这些凝结在低温受热面上的硫酸液体，还会粘附烟气中的灰尘形成不易消除的积垢，使烟气通道不畅甚至堵塞。烟气低温露点腐蚀1烟气露点腐蚀影响因素：燃料含硫量：直接因素。烟气氧含量：在通常的过剩空气系数下，全部SO2中约有1~3%转化成SO3。烟气含水量：含水量越高，露点温度越低。炉子清洁度：可减少积垢烟气低温露点腐蚀1腐蚀速度：硫酸浓度在50％时腐蚀速度最大。低于露点温度10－40℃时腐蚀速度最大，以后腐蚀降低，最后水蒸气大量凝积腐蚀加快烟气低温露点腐蚀1防护措施：解决露点腐蚀的最好办法：提高空气预热器低温段金属的壁温低温段金属壁温主要与空气温度直接相关。由于烟气流速低，且烟气侧金属表面有垢，虽然温度很高，但烟气的热阻大；管内空气相对洁净很多，所以壁温更接近于管内空气的温度，与烟气温度关系不大。经验估算介质温度加20℃等于壁温。烟气低温露点腐蚀1提高空气预热器入口的空气温度提高空气预热器入口的空气温度可以提高预热器冷端换热面的壁温，防止结露腐蚀。最常用的是空气再循环，即把已预热的空气从再循环管道引入风机入口和冷空气混合来提高温度，尤其在开工或低负荷运行时采用。缺点是风机消耗电能较多；并且由于缩小了空气和烟气之间的温差．对提高加热炉热效率造成不利影响。前置式空气预热器是较理想的方法，利用装置的废气或低温热源通过暖风器，将冷空气预热到60~80℃后．再进入空气预热器。热油式空气预热器的缺点是热油泄漏不安全。烟气低温露点腐蚀1加强烟气侧流体的扰动，加快空气侧的流速。如烟气水平流向，空气则垂直流动，其壁温比烟气垂直流动稍高，对减少低温腐蚀有利。但换热效率低，烟气水平流向积灰严重，一般不采用。烟气低温露点腐蚀1采用耐腐蚀材料：耐腐蚀材料目前有很多方法，如非采用硼硅玻璃管，或在管式空气预热器钢管外表面(烟气侧)涂上非金属防腐层。还有在空气预热器的冷端采用涂有搪瓷材料的换热元件。目前常用方法：采用ND钢，09CrCuSb。是目前国内外最理想的“耐硫酸低温露点腐蚀”用钢材，广泛用于抵御含硫烟气结露点腐蚀。ND钢还具有耐氯离子腐蚀的能力。铸铁板翅式空气预热器烟气低温露点腐蚀1采用低氧燃烧：控制燃烧过剰空气量，能有效地减少SO3的生成量，降低露点温度对减少低温腐蚀有利，在石油化工厂的管式加热炉中，实现低氧燃烧必须保证炉墙的严密性，并且严格控制每个燃烧器的进风量，否则极易引起机械和化学不完全燃烧，增加排烟热损失。使用低硫燃料：烟气露点温度随燃料中的含硫量或硫化物含量的增多而升高。使用脱硫瓦斯，则可显著降低烟气露点温度，减少低温腐蚀。烟气低温露点腐蚀1积灰灰垢的产生：炉膛的洁净度、燃料气带油、不完全燃烧中的一些组分可作为触媒在500℃~800℃使SO2被催化反应成SO3。灰垢在低温段可能产生垢下腐蚀。热管式空气预热器：垂直布置热管，水平的翅片积灰严重；采用倾斜布置热管，翅片采用垂直布置，烟气为垂直流向，可以较好减轻积灰；采用吹灰器。烟气低温露点腐蚀1腐蚀低温露点腐蚀：如前所述。垢下腐蚀：灰垢导致烟气热阻加大，金属壁温降低，在垢下形成稀硫酸溶池。含水烟气中含水量直接影响露点温度应设法排出积水，避免稀硫酸腐蚀锚固件