炉膛水冷壁管的外部腐蚀先在高压,液态排渣炉上发现,后来在其它超高压锅炉甚至在超临界压力锅炉的下辐射部分相继发现严重的外部腐蚀问题。事实上,任何容量参数型式的锅炉的炉膛水冷壁上都可能发生腐蚀。
腐蚀通常发生在燃烧器中心线位置标高上下,对于管子来说,向火侧的正面点腐蚀得最快,侧面较好,背面几乎不发生腐蚀,腐蚀速度高达2 mm/a,一般情况下为1.1~1.5 mm/a。目前,对这种高温腐蚀发生的机理还认识得不很清楚。但研究表明,发生腐蚀的管壁附近,没有例外地都是还原性气氛。并且当管壁温度超过300℃时,才发生腐蚀。温度越高,腐蚀越严重。H2S及SO2的浓度越高,腐蚀越严重。
防止或减轻水冷壁管腐蚀的措施有:
(1)燃料脱硫,如果能在进入炉膛前彻底脱除燃料中的硫分,则几乎不会产生高温腐蚀。但现有的技术水平,还不能实现。
(2)尽量减少H2S及SO2的产生,降低其浓度,可采用燃烧过程脱硫的办法。
(3)改善环境气氛,合理组织燃烧室的空气动力场,不使燃烧过程有局部的缺氧,抑制还原性气氛的产生。
(4)设法降低管壁温度,采用烟气再循环。
(5)在可能发生腐蚀的区域贴壁喷入空气流,形成保护膜。
(6)采用耐腐蚀的材料,如在水冷壁管上喷涂氧化铝等。