篇(1)

　　前言：燃氣熱水鍋爐是目前人們最常應用的一種產熱設備。它的優點主要集中在低耗高能。但是目前燃氣熱水鍋爐低溫腐蝕這個問題還在影響著鍋爐的使用壽命,而且在用戶的使用過程中常常會出現鍋爐產熱效率低下，同時也伴隨著一定的風險。因此本文對于燃氣熱水鍋爐低溫腐蝕產生的原因和防治措施做了詳細的探討，從多個方面闡述了防治燃氣熱水鍋爐低溫腐蝕的措施。現在下文對這兩個方面給予了說明。

　　1.對于腐蝕產生原因的探討

　　燃氣熱水鍋爐腐蝕主要有低溫腐蝕和化學腐蝕兩種。燃氣熱水鍋爐的低溫腐蝕是由于酸性物質引起的一種腐蝕。其反應過程是天然氣在燃燒過程中生成的二氧化碳,遇到冷凝水后水解成碳酸,造成了鍋爐的低溫腐蝕。由于碳酸顯弱酸性,且易揮發,所以燃氣熱水鍋爐的低溫腐蝕經常被人們所忽略,而沒有引起足夠的重視。燃氣熱水鍋爐的化學腐蝕指的是鍋爐內金屬表面與氧和水發生化學反應所產生的腐蝕,這種腐蝕是活性鐵在氧的作用下與爐內的冷凝水反應生成氫氧化亞鐵,氫氧化亞鐵繼續與氧氣和水發生反應生成氫氧化鐵的過程。氫氧化亞鐵是一種顯示兩性的化合物,在堿性溶液中為顯酸性的亞鐵酸,在酸性物質中為顯堿性的氫氧化亞鐵。由于冷凝水顯弱酸性,所以氫氧化亞鐵可以與冷凝水中的碳酸進一步反應生成碳酸亞鐵;碳酸亞鐵與碳酸中和反應生成重碳酸亞鐵;最終碳酸亞鐵和重碳酸亞鐵與冷凝水中的溶解氧發生氧化—還原反應生成氫氧化鐵并釋放出二氧化碳。

　　2.對于防止燃氣熱水鍋爐產生腐蝕措施的探討

　　2.1 對于控制過量空氣系數的探討

　　過量空氣系數的大小決定了煙氣中氧氣含量高低,過量空氣越大,煙氣中的游離氧分子越多,促進金屬表面發生氧化反應的幾率越大。因此,燃氣熱水鍋爐在投入使用前的調試過程中應進行煙氣含氧量的檢測,將過量空氣系數控制在1. 2以下,并在生產運行中特別是燃氣壓力波動或改變時經常進行檢測和校驗,以達到控制煙氣中氧含量、降低爐內金屬表面發生氧化反應的目的。

　　2.2 盡量減少鍋爐內腔的空氣接觸

　　燃氣熱水鍋爐作為備用鍋爐停止運行時,燃燒器鼓風機進風口風門擋板通常會停止在其停機時的打開位置,這時冷空氣會在煙囪的負壓作用下繼續在爐膛內流動,使鍋爐受熱面上凝結出冷凝水,造成鍋爐的腐蝕。因此,鍋爐在按照實際運行需要改為備用爐時,操作人員應在燃燒器停止運轉以后觀察其風門擋板的位置,并通過給燃燒器程序控制器再一次供電的方法,使燃燒器風門擋板復位后停止在全關閉的位置,通過減少進入鍋爐的空氣量,降低鍋爐內冷凝水的產生。燃氣熱水鍋爐在夏季或長期停運時,除了將燃燒器鼓風機進風口擋板全關閉以外,還應該將鍋爐的煙囪出口擋板關閉,如果能用適當的材料將這兩個口密封,基本使爐膛與空氣隔絕,同時在爐膛內投放足夠的干燥劑對鍋爐進行干法保養,這將有效地避免鍋爐在夏季由于冷凝水而產生的腐蝕。

　　2.3 對于提高鍋爐出水溫度的探討

　　當供熱系統有多臺鍋爐并聯運行時,應按照供暖溫度的要求,通過控制鍋爐運行數量的方法,使系統以盡可能少的鍋爐投入運行,運行的鍋爐應設定至較高的鍋爐出水溫度,使鍋爐排煙溫度高于煙氣的露點溫度,減少鍋爐的低溫腐蝕。較高的鍋爐出水溫度使爐膛溫度顯著提高,天然氣燃燒生成的水能迅速變成水蒸氣后通過煙囪排除,避免了冷凝水的出現和化學腐蝕的產生。

　　2.4 對于采用鍋爐出水和適當提高回水溫度運行方式的探討

　　在生產實踐中避免鍋爐產生腐蝕最直接有效的措施之一是提高鍋爐的出水溫度。但是這個方法在春、秋季節供給用戶的熱水溫度較低時是很難實現的。因此本文提出了通過對鍋爐房系統進行局部改造,使鍋爐以較高出水溫度運行,并按照供暖溫度要求隨時調節高溫出水供給用戶流量,使用戶端維持在另一個較低采暖水溫度的雙溫位運行方法。這個方法最大的好處是再滿足用戶的各種使用溫度要求得同時,還可以從根本上解決了燃氣熱水鍋爐普遍存在的低溫腐蝕問題。還有一個辦法就是適當提高回水溫度，主要措施是在燃氣熱水鍋爐出水主管和回水主管之間加設一根聯通管，管子上有閥門，最好是自動閥，當回水溫度低于40℃自動打開，使出水進入回水，這樣可以提高回水溫度，如果安裝的不是自動閥，而是普通閥門，那么當回水溫度低時就人為的打開閥門使進入鍋爐的回水溫度人為的提高，打開時不走管網，出水直接進入回水，用這種辦法來提高回水溫度，降低低溫腐蝕。

　　結束語：

　　通過以上對于燃氣熱水鍋爐產生腐蝕的原因及其防治措施的探討，我們可以知道要想控制燃氣熱水鍋爐腐蝕的產生，那么就要控制過量空氣系數、盡量減少鍋爐內腔的空氣接觸、提高鍋爐出水溫度以及采用鍋爐出水和采暖用戶兩個溫度運行方式。只有這樣，才能最大限度的保證燃氣熱水鍋爐腐蝕的產生。因此，作為一名鍋爐人員來說，我們一定要在努力的掌握好鍋爐產生腐蝕的原因以及防治的理論知識，只有這樣，才能在實際工作當中將理論與實際相結合，減少燃氣熱水鍋爐腐蝕的產生，增加它的壽命與使用效率。

　　參考文獻：

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　　【4】岑可法等.鍋爐和熱交換器的積灰、結渣、磨損和腐蝕的防止原理與計算[M].北京:科學出版社1998

篇(2)

　　摘 要：工業鍋爐在工業制造方面有著重要的作用，加強工業鍋爐的安全管理至關重要。特別是在鍋爐停爐期間，其腐蝕與防護的技術十分關鍵，鍋爐的安全很大程度上由腐蝕的情況決定，所以本文主要是研究鍋爐的腐蝕類型、特點和危害，找到其安全養護的措施，為鍋爐的安全生產打下堅實的基礎。

　　關鍵詞：工業鍋爐 停爐期間 腐蝕 防護

　　《工程與試驗》(季刊)創刊于1961年，由中國儀器儀表學會試驗機分會、長春試驗機所主辦。本刊秉承“宣傳貫徹科學技術是第一生產力的思想，介紹新的科技成果，傳播新的科技信息，普及科學知識、科學方法和科學思想，促進生產力的發展”的辦刊宗旨;奉行“科學、嚴謹、務實、求真”的辦刊方針。

　　工業鍋爐是工業生產的重要組成部分，扮演著重要的作用。工業鍋爐在停爐期間會造成其腐蝕，影響鍋爐的安全使用和壽命，造成安全隱患。本文正是在這種背景下，研究鍋爐的防護措施，保證其正常使用，通過運用多種技術手段，特別是在鍋爐水質管理和清洗方面加強管控，定期對鍋爐進行洗刷，避免其生銹影響使用，保證鍋爐的安全可靠使用。

　　1 工業鍋爐停爐期間造成腐蝕的原因

　　1.1 內、外腐蝕造成的損傷

　　工業鍋爐造成腐蝕的原因主要有兩種，分別為內腐蝕和外腐蝕。內腐蝕和外腐蝕都會造成鍋爐的事故，嚴重的還會因為鍋爐管子的爆裂產生管壁的損壞，導致爐墻的坍塌，極易造成嚴重的事故。內腐蝕造成的損壞，工業鍋爐在工作時，爐內的高溫會把水迅速的加熱到沸騰的溫度，這時由于水的蒸發，水中的雜質就會在鍋爐內產生濃縮并且析出出來，析出的各種結垢和金屬腐蝕物就會沉積在鍋爐的內部，這種現象就是內腐蝕。由于鍋爐的受熱面附有較多的水垢和雜質，導致鍋爐管壁不能有效的散熱，熱量聚集就會發生爆破的危險。由于各種水垢或水渣所形成的垢下腐蝕具有很強的堿性結構或酸性腐蝕就有極強的腐蝕性，會把內壁的表面上附著厚厚的水垢，在停工期間所剩下的內部余水會沉積在管壁上，造成傳熱性不良，影響金屬管壁溫度的上升，也會損耗較多的熱源，如果再復工，鍋爐的內壁沉淀物過多，導致鍋爐水分在蒸發時濃縮成多余的雜質，當這些物質的pH值發生變化時產生更多的腐蝕物質。外腐蝕造成的損壞，產生外腐蝕的主要原因是由于燃燒的尾氣所形成的各種氣體介質導致的。

　　1.2 給水系統產生的腐蝕

　　鍋爐在工作時必須要使用水作為媒介，再加水的過程中，由于水中含有一部分氧氣，這就會導致溶解在水中的氧氣發生腐蝕，常常就會發生局部潰瘍狀的情況，如圖1所示。因為腐蝕的剩余物質體積稍大，導致腐蝕的地方會產生結節，它的大小數量不齊，顏色分布不均勻存在顏色的差別，如果將這些物質清除掉，也會產生腐蝕坑陷的現象。

　　氧腐蝕最常見的就是發生在給水管道中，主要是由于給水管道中存在較多的氧氣，與受熱面一旦接觸就很容易發生腐蝕。這就說明如果水中的氧不進行有效的去除，就會降低使用壽命，嚴重時還會導致損毀。

　　1.3 水中二氧化碳腐蝕

　　如果鍋爐的水中含有二氧化碳氣體時，就會導致pH 值下降，使水呈酸性，這就是由于二氧化碳反應生成碳酸和氫離子，導致該物質的濃度逐漸升高，這樣就會加劇電化學的腐蝕程度。鍋爐的內壁產生鐵銹，鐵銹的結構十分松散，很容易就被水沖走，無法在表面形成保護結構，這就使腐蝕的管壁越來越薄，這些腐蝕的產物隨著水流沖進爐內形成銹垢，也會造成內腐蝕的產生。

　　1.4 爐體內部的腐蝕

　　當鍋爐停爐時，爐內就會有較多的空氣和水蒸氣進入到內部，這樣由于內部含有少量氧氣，導致給水系統產生氧腐蝕。一旦鍋爐正常工作時，鍋內的水和壓力就會相對較高，還會受到內部壓力影響，使水中的雜質發生濃縮并析出出來形成水垢或泥渣，這些物質都是能使鍋內腐蝕，最終產生腐蝕。

　　1.5 沉積物下腐蝕

　　鍋爐的內部沉積過多的水垢與泥渣時，就會形成嚴重的腐蝕，也叫做物下腐蝕。這種腐蝕通常發生在高壓鍋爐工作在高熱負荷區的受熱面上。鍋爐在日常的工作中，爐內的金屬表面上會有四氧化三鐵作為保護膜，這樣能對金屬形成一層保護作用，但是，一旦保護膜受到損壞，就會導致金屬的表面受到腐蝕。如果爐水的酸堿度一般都在9～11之間，會使保護膜相對穩定，不會變化，也不會使鍋爐內的金屬表面發生太大的變化。由于水質的鹽堿含量相對較高，就會使水中含有更多的不溶性物質，造成大量的鹽堿物質沉淀在管壁上，就是使得管壁形成大量的水垢，嚴重影響了熱量的傳導，使得燃料的燃燒產生的熱量不能有效的得到利用，造成資源的嚴重浪費。通過長期的實驗說明，水中的沉淀物過多是發生沉積物腐蝕的主要因素。

　　2 鍋爐腐蝕的防護辦法

　　2.1 保證水質達到使用標準

　　要保證鍋爐使用水的質量和安全，要盡可能的去除水中的溶解氧和其他物質的含量。在使用回收的蒸汽冷凝水時，可以用其作為使用水，但是要合理控制鐵離子的數量，最好在用汽系統剛開始使用一段時間，排除掉凝結的各種雜質，尤其是含有黃色的水，最好將其排除掉。如果鍋爐中的水含鹽過高的情況下，就應該適度的降低其含量和pH 值的狀況，因為這些值的變化都會影響腐蝕的程度。所以適當的降低這些含量非常關鍵，在鍋爐工作時應該先做到合理排污，保持鍋爐水的酸堿度正常，避免結垢，也能有效的防腐。

　　2.2 運用電子的除垢儀器

　　可以通過使用研制出電子除垢儀器進行處理，能夠有效的防止加熱爐中的水垢的形成。電子除垢儀就是利用集成電路和信號處理技術，產生一種復雜頻率的調制信號，通過信號電纜將該調制信號加在管道上，在管道內部產生一個分子力動態干擾場，這樣就會有效的作用于管道中的流體和溶于其中的溶鹽分子，產生一種核化效應。這種核化效應可以改變流體中溶鹽正負離子的電化學特性和物理特性，破壞流體中溶鹽正負離子之間的結合力，從而改變溶鹽正負離子之間以及溶鹽分子與其他任何表面之間的粘附特性，阻止流體中的溶鹽沉積產生管垢。還可以應用空穴射流技術，當物體在水中高速運動時，在固體和液體的交界面上，壓力會大大降低，有時甚至會產生接近真空的負壓，此時，即使是常溫，局部的水也會沸騰，形成低壓的微小氣泡。在周圍水壓的作用下，這些氣泡急劇崩潰，并伴生強大的沖擊波，這便是“空化”現象。

　　2.3 安裝金屬保護膜

　　在對新鍋爐進行安裝的時候，先要安裝鍋爐金屬保護膜，這樣能使煮爐的效果更加滿足應用的要求，讓金屬形成一套有效的保護裝置，完整的保護膜可以起到較好的保護作用。還要將水質控制在合理的范圍內避免因為 pH 值過低或過高，而破壞保護膜的作用。在停爐期間應該徹底保養鍋爐，將鍋爐進行全面的防銹處理，避免加速腐蝕金屬。

　　3 結語

　　通過上面的分析能夠看出，鍋爐在工業生產中具有重要的地位，它的使用安全直接關系到工業的生產，應該積極探索防止腐蝕的措施和防護的辦法，避免出現安全事故，盡最大可能保護人民的生命和財產安全，防止腐蝕對鍋爐安全生產造成的威脅。

　　參考文獻

　　[1] 郭恩明.鍋爐腐蝕原因及防止措施[J].設備管理與維修，2018(10).

　　[2] 劉忠厚.工業鍋爐停爐保護[J].工業鍋爐，2019(1).

篇(3)

　　摘 要：垃圾焚燒是現階段處理垃圾期間使用次數比較多的一種方式，而高溫氯腐蝕往往是垃圾焚燒技術的研究熱點，所以，對垃圾焚燒鍋爐的高溫氯腐蝕研究進展進行分析后可知，不少研究學者認為高溫氯腐蝕的主要原因是熔融鹽腐蝕以及HCl 氣體腐蝕，針對減少腐蝕速率所采取的措施有涂層防護、添加助燃劑等。

　　關鍵詞：垃圾焚燒爐;高溫氯腐蝕;活化氧化;腐蝕動力學

　　引言

　　垃圾成分本身就存在著較強的繁瑣性，其中固有廢棄物有廢金屬、廚余物等，而且還存在諸多氯 、堿金屬等相關有害元素，這些成本基于高溫焚燒之后很容易衍生出HCl 氣體以及KCL等沉積鹽，繼而增加腐蝕情況發生的概率，碳元素的存在和高溫腐蝕密不可分。高溫腐蝕會增加事故發生的次數，也會對垃圾焚燒技術發展的腳步產生較大的阻礙。所以，如何處理垃圾焚燒鍋爐高溫氯腐蝕問題是非常重要的。

　　1高溫氯腐蝕的特點

　　第一， 氧化膜疏松多孔 ，不存在著較強的附著性。從客觀的角度出發來講，腐蝕產物氯化物FeCl2基于500℃狀態下高蒸汽壓情況比較明顯，一些固態氯化物在這種狀態下逐漸形成氣態，并隨著氧氣濃度上升而發生氧化情況，繼而重新轉化為相應的氯氣以及氧化物，經過充分反應之后得到與之相匹配的氧化膜，和無氯條件下的氧化膜進行對比后有著較多的缺點，比如黏附性不強等，無法起到保護的作用。因為氧化物向外揮發，所以導致鍋爐基體留下了相應的空洞，倘若氯化物無法百分百地通過氧化膜時，那么這個時候在氧化膜內氧化從而形成與之相匹配的內部應力，繼而增加鼓泡等情況發生的概率。

　　第二，腐蝕突變。我們都知道在剛開始發生氯化腐蝕情況時，腐蝕的速率是很驚人的，然而隨著時間的流逝，腐蝕速率也呈現出日益降低的狀態，這種情況在以下幾個場合中均是十分典型的：一是垃圾焚燒現場;二是金屬表面氯化鹽膜實驗。針對2205雙相不銹鋼基于ZnCl2‐KCl鹽膜下450℃的純氧腐蝕動力學曲線情況，請看圖1所示。對圖1進行深入剖析后，可以得知：0～6h之間的合金的腐蝕速率幾乎是處于不變狀態的，當腐蝕10h以后，腐蝕情況也趨于穩定化。顯然這種情況的存在，從側面反映出高溫腐蝕速率和HCl的濃度關系不密切，這是由于當氧化膜和基體之間慢慢衍生出相應的物質，這樣就好比是在金屬表面鍍上了與之相匹配的氯化物鹽膜，繼而令氯化物濃度影響持續下降。Zahs針對合金基于氧氣以及HCl狀態下進行了深度剖析，結合相關實驗結果顯示，腐蝕程度和HCl濃度并不存在著密切的聯系。但是還有說回來，關于溫度對HCl腐蝕的影響還要在日后研究中多下功夫。

　　2腐蝕影響因素

　　2.1金屬材料

　　因為合同本身存在區別，所以受到腐蝕的程度也是不盡相同的?；谕粻顟B下，金屬腐蝕的程度通常與以下幾點存在著息息相關的聯系：一是Gibbs自由能大小;二是高溫穩定性。對高溫穩定性進行分析后可以得知：其實際上熔點蒸汽壓、產物的分解壓等。通常情況下，Gibbs自由能不高的話，腐蝕產品的高溫穩定性就越明顯，而且金屬的抗腐蝕性能也就越強。針對Gibbs自由能反應式，請看以下內容：

　　對以上內容進行分析后可知，Ni比Fe、Cr元素抗高溫腐蝕性能效果顯著。除此之外，以下幾種因素均會對高溫熱腐蝕產生不同程度的影響：一是金屬材料的表面狀態;二是熱處理工藝;三是涂層材料等。

　　2.2硫的影響

　　我們都知道除了氯腐蝕之外，硫元素經過相關化學反應被氧化成SO2、SO3，也會對高溫腐蝕產生一定的影響。無論是針對SO2還是SO3而言，均會在第一時間和KCl發生反應，繼而演變成與之相匹配的K2SO4沉積鹽。結合相關實踐調查可知，很多研究人員認為，此反應形成的K2SO4層能夠在很大程度上預防HCl和Cl2的擴散，最大限度地減少其腐蝕情況的出現。還有一些研究人員發現，當基于500℃的狀態下，316L不銹鋼材料過熱管在實際腐蝕期間，SO2具備相應的保護能力，這是由于相對于HCl以及KCl來說，K2SO4倘若形成就會處于比較穩定的狀態，且不會再對金屬產生不利影響。Davidsson認為，SO2的有效滲透在無形當中加快了K2SO4沉積鹽形成的速度，同時隨著HCl的滲透則會進一步加快腐蝕的腳步。

　　2.3溫度影響

　　從客觀上講，無論是針對金屬溫度還是煙氣溫度來說，均會對氯腐蝕產生較大的影響。結合相關資料顯示，一些研究學者對此進行了深層次的研究，在研究期間得知，各種鐵基材料在隨溫度持續上升期間，會令HCl腐蝕速率迅速增加。究其原因主要與以下兩點密不可分：一是溫度的上升在很大程度上加快了反應速度;二是因為金屬氯化物的蒸汽壓基于溫度上升而持續提高，加快了腐蝕速度。

　　針對沉積鹽的腐蝕情況而言，溫度的影響存在著一定的繁瑣性。就金屬鉀穩定存在形式隨溫度變化情況，具體內容請看圖2所示。

　　對以上圖片進行深度剖析后，可以發現：基于低溫狀態下，鉀通常存在形式有KCl、K2SO4、K2OSiO2;基于高溫狀態下，鉀一般存在形式有KCl、KOH。通過對硫腐蝕以及氯腐蝕的深度剖析后，我們可以從中了解到溫度對沉積鹽氯腐蝕金屬速率的影響和垃圾的元素成分存在著息息相關的聯系，基于1200℃的狀態下，可以看到硫含量多除了會令K2SO4呈現出日益上升的趨勢之外，會讓，KCl含量下降，結合以往的研究，這個時候沉積鹽腐蝕速率會有所下降。

　　3防護對策

　　要想降低腐蝕情況發生的概率，那么就要從以下幾點入手：一是垃圾分類;二是涂層防護;三是添加助燃劑，具體內容如下：

　　3.1垃圾分類

　　從客觀的角度出發來講，垃圾分類除了可以最大限度地降低垃圾焚燒總量之外，還能夠在一定程度上令氯元素含量得到有效減少，繼而減少高溫氯腐蝕情況發生的次數，促使垃圾焚燒的可靠性與穩定性得到進一步的強化。結合相關資料顯示，在瑞典、丹麥等相關國家中，分類回收垃圾占據總垃圾數量的80%到90%。

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