余熱鍋爐省煤器是其中的一個(gè)重要的設(shè)備，關(guān)乎余熱鍋爐的使用效果，因此，討論余熱鍋爐省煤器腐蝕問(wèn)題非常有必要，這是提高余熱鍋爐省煤器使用質(zhì)量的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。
    余熱鍋爐省煤器腐蝕概述
    余熱鍋爐可以分為兩類：一類為對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行冷卻，滿足工藝要求也實(shí)現(xiàn)了回收余熱；另一類是為工業(yè)生產(chǎn)節(jié)能進(jìn)行熱回收。根據(jù)余熱鍋爐使用場(chǎng)合不同，可以將余熱鍋爐分為燒結(jié)余熱鍋爐、水泥窯余熱鍋爐、合成氨余熱鍋爐等等。從水循環(huán)方式不同的角度來(lái)區(qū)分，可以分為自然循環(huán)余熱鍋爐與強(qiáng)制循環(huán)余熱鍋爐。
    省煤器是鍋爐的重要組成部分，其主要功能是通過(guò)與鍋爐尾部煙氣的換熱加熱進(jìn)入鍋爐的除氧水，降低排煙的溫度，提高鍋爐的效率。省煤器受其工作環(huán)境的影響，經(jīng)常發(fā)生高溫腐蝕、低溫腐蝕、電化學(xué)腐蝕以及氧腐蝕等。一旦省煤器發(fā)生滲漏，將對(duì)鍋爐的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)危害。臥式省煤器由于排水困難，尤其易出現(xiàn)腐蝕。
    鋁廠或者煉鋼廠的碳素生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的高溫廢氣，為了提高廢氣的利用率以及防止環(huán)境污染，煅燒窯尾部一般都會(huì)布置余熱鍋爐，對(duì)高溫廢氣進(jìn)行回收利用．鋁廠的碳素生產(chǎn)原料一般均為石油焦，而國(guó)內(nèi)大部分鋁廠的原料石油焦含硫量高，從煅燒窯出來(lái)的煙氣中含有大量腐蝕性硫的氧化物(一般為SO₂)。當(dāng)進(jìn)入余熱鍋爐的煙氣中含有SO₂時(shí)，其中一部分會(huì)被氧化成SO₃，當(dāng)SO₂和SO₃。等酸性氣體經(jīng)過(guò)高溫受熱面時(shí)，這些酸性氣體通過(guò)管壁附著層滲透，與管壁氧化膜發(fā)生腐蝕反應(yīng)，進(jìn)而與管壁金屬反應(yīng)，破壞水冷壁和高溫受熱面．隨著煙氣的流動(dòng)，煙氣中的SO₃。與水蒸氣結(jié)合生成硫酸蒸汽，在低溫金屬表面上結(jié)露，形成硫酸溶液，硫酸溶液與堿性灰或者金屬管壁反應(yīng)腐蝕金屬，這種腐蝕一般發(fā)生在省煤器上，屬于低溫腐蝕，嚴(yán)重時(shí)省煤器部位可能發(fā)生爆管泄露現(xiàn)象。 
    管屏式余熱鍋爐省煤器
    管屏式省煤器的特點(diǎn)是：能承受高壓，不怕產(chǎn)生水沖擊，不容易積灰堵塞煙道；但蛇形管難以清洗，鋼管不耐腐蝕，對(duì)水質(zhì)的要求比較嚴(yán)格，所以，給水必須經(jīng)過(guò)軟化和除氧處理。為防止管外壁受腐蝕，要求給水溫度比煙氣露點(diǎn)高5～10℃，水速不應(yīng)低于0.3～0.44米／秒。管屏式省煤器，可制成沸騰式或非沸騰式的。二者在結(jié)構(gòu)上沒(méi)有什么區(qū)別，僅在管路連接上有些差異。沸騰式省煤器出口與汽鼓之間沒(méi)有任何閥門，以便順利地將省煤器中產(chǎn)生的蒸汽引入汽鼓，只在省煤器人口聯(lián)箱前，相應(yīng)地裝有閥門。沸騰式省煤器無(wú)論對(duì)水還是煙氣，一般都不需要切斷，所以一般都不設(shè)旁路煙道。管屏式省煤器制成沸騰式省煤器時(shí)，水的溫度可以在省煤器內(nèi)加熱到飽和溫度，一部分水汽化蒸發(fā)為蒸汽，這部分汽量占總水量的10～15％，最高可達(dá)25％(蒸發(fā)的蒸汽量占總給水量的百分?jǐn)?shù)稱為沸騰度或沸騰率)。目前電廠運(yùn)用的70t／h余熱鍋爐，并配一臺(tái)25MW蒸汽輪發(fā)電機(jī)組，鍋爐在啟動(dòng)或停爐過(guò)程中，由于鍋爐不需要上水或不需要連續(xù)上水，由于其汽水管道的循環(huán)沒(méi)有建立，即鍋爐給水處于停滯狀態(tài)，此時(shí)省煤器內(nèi)的水處于不流動(dòng)的狀態(tài)，對(duì)省煤器的冷卻效果很差，隨著鍋爐燃燒的加強(qiáng)，煙氣溫度的提高，省煤器內(nèi)的水容易產(chǎn)生汽化，使省煤器的局部處于超溫狀態(tài)。為了防止這種情況的發(fā)生，此時(shí)可將再循環(huán)門打開(kāi)，利用汽包與省煤器中工質(zhì)的密度差，在汽包→再循環(huán)管→省煤器→省煤器引出管→汽包之間，形成自然循環(huán)，使省煤器中的水有所流動(dòng)，提高對(duì)煤器的冷卻效果，達(dá)到保護(hù)省煤器的目的。使省煤器內(nèi)的水處于流動(dòng)狀態(tài)，避免其汽化。
    腐蝕機(jī)理分析
    根據(jù)腐蝕產(chǎn)物的物相和化學(xué)成分分析，可知該爐省煤器高溫腐蝕屬于嚴(yán)重的硫化物型腐蝕。引起硫化物型高溫腐蝕的主要原因是腐蝕區(qū)域煙氣中含有游離態(tài)硫以及煙氣呈還原性。煤中黃鐵礦FeS₂在燃燒過(guò)程中分解生成Fe_x-1S_x，并同時(shí)釋放出S₂。
    在高溫還原氣氛下，爐膛中的S以游離態(tài)硫和H₂S存在，這兩者都具有滲透作用，可沿金屬晶界穿過(guò)致密的磁性氧化鐵層，分別和Fe及FeO發(fā)生硫化作用，從而腐蝕省煤器管。
    管壁的腐蝕形成大量的硫化鐵(Fe_x-1S_x)，鐵硫化物熔點(diǎn)低，在爐膛高溫下呈熔融狀態(tài)，流動(dòng)性強(qiáng)，因而內(nèi)層腐蝕物多為高亮的熔融狀物質(zhì)；同時(shí)熔融態(tài)的鐵硫化物具有黏性，易黏附大量的灰顆粒。
    防腐蝕的技術(shù)措施
    4.1.貼壁二次風(fēng)技術(shù)
    貼壁二次風(fēng)是從二次風(fēng)箱引出一小股二次風(fēng)，在高溫腐蝕區(qū)域的上游或在腐蝕區(qū)域省煤器上安裝噴口，向爐膛內(nèi)噴入空氣。采用貼壁風(fēng)的目的是改變省煤器高溫腐蝕區(qū)域的還原性氣氛，增加局部含氧量，來(lái)減緩省煤器的腐蝕。
    4.2.滲鋁省煤器管
    鋼材經(jīng)表面滲鋁后，其正常的滲層結(jié)構(gòu)應(yīng)由三部分組成，外層是鋁原子濃度較高的氧化鋁殼，中間為鋁鐵合金區(qū)，內(nèi)層是基體金屬，從而使鋼材具有復(fù)合材料的性能，可以大大提高其抗高溫氧化、抗腐蝕和抗飛灰磨損的能力。但在應(yīng)用中出現(xiàn)過(guò)管材外壁有完全脫碳層、管內(nèi)壁易結(jié)垢等問(wèn)題。另外，滲鋁管與鋼管的焊縫無(wú)法保證抗腐性能，為了增強(qiáng)可靠性，通常采用更長(zhǎng)的滲鋁管，以使焊縫遠(yuǎn)離高溫腐蝕區(qū)，但這增加了成本。滲鋁管價(jià)格高于普通鋼管40％，選用時(shí)應(yīng)做技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。
    4.3.熱噴涂防腐技術(shù)
    采用電弧噴涂與等離子噴涂工藝，在省煤器可能發(fā)生腐蝕的區(qū)域噴涂防磨防腐合金，可有效地保護(hù)省煤器，使其不再發(fā)生高溫腐蝕。該法工藝簡(jiǎn)單，涂層很薄，對(duì)省煤器幾乎沒(méi)有傳熱影響。目前用于鍋爐抗高溫磨蝕的電弧噴涂的材料主要以Ni-Cr合金為基體，添加少量Ti、Si、Mo、Al等合金元素，或加入高溫穩(wěn)定性好、硬度高的陶瓷相的Cr₃O₂，等。在Ni-Cr合金中，鉻是耐熱腐蝕最有效的合金元素，它能在合金的表面上形成致密的Cr₂O₃保護(hù)膜。
    總而言之，我們必須要重視余熱鍋爐省煤器腐蝕問(wèn)題，并討論余熱鍋爐省煤器腐蝕出現(xiàn)的原因，有針對(duì)性的采取有效的措施來(lái)避免余熱鍋爐省煤器出現(xiàn)腐蝕，提高余熱鍋爐省煤器使用效果。