第一篇：鍋爐向火側高溫腐蝕的機理及防止措施

鍋爐向火側高溫腐蝕的機理及防止措施

長春工業大學

先進結構材料省部共建教育部重點實驗室，吉林 長春 130012摘要：鍋爐的高溫腐蝕對鍋爐的安全經濟運行有極大危害，本文對鍋爐向火側高溫腐蝕主要的幾種類型的機理進行了深入探討，并提出一些防止向火側高溫腐蝕的具體措施。

關鍵詞：鍋爐 高溫腐蝕 機理

The Mechanism of the High Temperature Corrosion at the Fire-facing Side of Boilers and Its Prevention

Li Xue Kay Laboratory of Advanced Structrural Materials,Ministry of Education, Changchun University of Technology,Changchun Jilin 130012,China Abstract: High temperature corrosion of boilers is harmful to safe and economical operation of boilers.The mechanism of high temperature including some main types was discussed thorughly in paper.Some concrete measurements are introduced to provent the hightemperature corrosion at the fire-facing side of boilers.key words: boiler;high temperature;mechanism;0 引言

鍋爐運行時，在高溫高壓條件下接觸含有腐蝕性的燃料和氣體，極易發生腐蝕，對鍋爐的安全經濟運行有很大危害，所以研究鍋爐向火側高溫腐蝕產生的機理及其防護措施，對于保證鍋爐的正常運行和延長使用壽命具有重要意義。鍋爐向火側的高溫腐蝕主要發生在燃用高硫煤或含釩重油的鍋爐水冷壁管和過熱器管束上，主要是指燃料中的硫和燃料灰份中的堿金屬鈉、鉀以及釩等，燃燒后形成的Na2O、K2O和V2O5凝結在受熱面上，與煙氣中的SO3化合生成復合硫酸鹽以液態形式在受熱面上沉積所造成的腐蝕現象[1-3]。1鍋爐向火側高溫腐蝕的機理

鍋爐受熱面在向火側發生的高溫腐蝕是一個極其復雜的物理化學過程，從其發生的機理來看，一般可分為以下三類：硫腐蝕、氯腐蝕和釩腐蝕。

1.1 硫腐蝕

硫腐蝕一般分為硫酸鹽型高溫腐蝕和硫化物型高溫腐蝕。硫酸鹽型高溫腐蝕機理：硫酸鹽高溫腐蝕主要是燃料中的堿性成分與S在燃燒過程中反應生成的硫酸鹽

和焦硫酸鹽對鍋爐受熱面進行腐蝕。其腐蝕反應過程如下：燃料中堿性成分轉變成硫酸鹽。其有兩種途徑：一是在爐內高溫下含NaCl燃料中的Na 揮發、升華，除一部分被熔融硅酸鹽捕捉外，余下的則與煙氣中 SO3反應，轉換成Na2SO4；二是存在于非揮發性的硅酸鹽中的鉀，通過與揮發的鈉置換反應被釋放出來并與 SO3化合，而轉換成的K2SO4。當堿性金屬硫酸鹽沉積到受熱面上后會再吸收SO3并生成焦硫酸鹽（M2S2O7）。由于焦硫酸鹽的熔點很低，在通常的鍋爐管壁溫度下呈熔融狀態，與Fe2O3更容易發生反應生成M3Fe(SO4)3，即形成反應速度更快的熔鹽型腐蝕。焦硫酸鹽的腐蝕過程中

主要包括如下反應：

3Na2S2O7+Fe2O3→2Na3Fe(SO4)3 3K2S2O7+Fe2O3→2K3Fe(SO4)3

而管壁上熔融的硫酸鹽M2SO4吸收SO3并與 Fe2O3或Al2O3作用下反應，生成低熔點的復合硫酸鹽(Na,K)3-(Fe,Al)(SO4)3。當在管壁表面溫度升高到復合硫酸鹽的熔點，管壁表面的 Fe2O3氧化保護膜被復合硫酸鹽破壞，使管壁繼續腐蝕[4,5]。復合硫酸鹽的腐蝕過程中主要包括如下反應：

3Na2SO4+Fe2O3+3SO3→2Na3Fe(SO4)3 3K2SO4+Fe2O3+3SO3→2K3Fe(SO4)3 3K2SO4+AI2O3+3SO3→2K3AI(SO4)3

硫化物型高溫腐蝕機理：硫化物型高溫腐蝕是由燃煤中的黃鐵礦硫造成的，黃鐵礦粉末隨著未燃盡煤粉到達受熱面上，受熱釋放出單原子硫和硫化亞鐵。在燃燒器區域內，由于尚未燃盡的火焰直接沖刷到受熱面,使得燃料繼續燃燒時消耗了大量氧氣，在該處形成還原性或半還原性氣氛，硫的燃燒和三氧化硫的形成發生困難，因而游離的硫和硫化合物（硫化氫等），便開始與鐵發生反應形成FeS，生成的FeS緩慢氧化成Fe3O4，將受熱面不斷腐蝕。硫化物型高溫腐蝕的具體腐蝕反應過程如下：

(1)硫的形成：

若受熱面附近的硫化氫和SO2超過一定溶度時，也會生產單硫原子。2H2S+SO2=2H2O+3S(2)鐵和氧化亞鐵的硫化： Fe+S=FeS FeO+H2S=FeS+H2O(3)硫化亞鐵的氧化： 3FeS+5O2=Fe3O4+3SO2

生成的SO2在渣層內由于灰渣的催化作用有可能轉化成SO3，從而促進硫酸鹽的腐蝕。另外，H2S也可直接與受熱面金屬反應，由于H2S是還原性介質，比氧化性介質更具有腐蝕性，H2S的濃度越高，受熱面溫度越高，腐蝕速度越快[6]。

1.2 氯腐蝕

氯化物型高溫腐蝕機理：近年來許多研究表明，由于煤中氯的存在，氯化物及其分解產物HCl和腐蝕過程中產生Cl2是造成鍋爐管高溫腐蝕的重要原因，而且這種腐蝕不像硫酸鹽腐蝕是一次性的，而是重復性的腐蝕，其中也包括對合金鋼中 Cr 和 Ni 的腐蝕。

一般認為，氯在煤中有三種存在形式：無機氯化物、有機氯化物和煤中鹽有關的氯離子。無機氯化物主要以鹽巖（NaCl）、鉀鹽（KCl）、鈣鹽（CaCl2）和水氯煤石（MgCl2·6H2O）的形式被煤中大量的內表面所吸附。在煤加熱過程中無機氯化物釋放出來，而無機氯化物易與煙氣中的 H2O、H2S、SO2和 SO3等反應，生成硫酸鹽和HCl氣體。反應釋放出來的HCl是活性很強的氣態腐蝕介質，在高溫條件下積極參與對 Fe、FeO、Fe3O4和 Fe2O3的腐蝕。由于HCl 的存在可以使金屬表面的保護膜（FeO、Fe3O4和Fe2O3）遭到破壞，從而加大了氣態腐蝕介質Cl2、O2、SOx 還有HCl等向基體界面的傳遞而直接腐蝕基體金屬。除此之外，由于生成的FeCl3具有較低的熔點（303℃）和高的蒸汽壓（1670Pa），所以在爐管表面溫度下極易揮發，從而使保護膜層中產生空隙，使之變得疏松，大大降低了活性氣態腐蝕介質向基體金屬界面的傳遞阻力，同時使腐蝕產物更易脫落，進而更加速了金屬的腐蝕進程[7,8]。

另外，有些反應中生成了氧化性很強的Cl2，這些氯可以和鐵及FeCl2不斷的發生反應。根據“活化氧化”模型的解釋，在高溫時，Cl滲透能力很大，它可以通過氧化膜同金屬反應生成相應的氯化物；氯化物在高溫時的蒸氣壓較高，容易蒸發；蒸發的氯化物同氧氣反應生成氯氣和相應的氧化物；由于該反應需要的氧壓不大，且氧化層可能有催化作用，所以氯化物在靠近金屬表面的地方就被氧化生成氯氣；新生成的氯氣又重新返回金屬表面，腐蝕因而能以較大的速率進行反應。其具體反應方程式為：

M(s)+Cl2=MCl

2M∈｛Fe, Cr, Ni｝ M(s)+2HCl=MCl2+H2 MCl2(s)=MCl2(g)xMCl2(g)+0.5yO2=MxOy+xCl2

在這種循環中，不斷對鐵及其化合物造成腐蝕，因此氯的高溫腐蝕具有重復性的特征，只要有HCl和 Cl2不斷補充，腐蝕反應就會一直進行下去[9]。

1.3 釩腐蝕

原油中含硫和釩等，釩以油溶性聚合體絡合物的形式存在，燃燒時，釩的絡合物隨溫度升高而分解。剛開始形成的產物比較穩定，揮發性不大，呈V2O5和V2O4。而當油中碳化物全部消耗后，則只有V2O5存在。V2O5的蒸氣壓較高，并隨溫度升高而迅速增大。因此，在燃燒時，V2O5呈氣相狀態，其中一部分形成釩鹽，而大部分凝聚在結構材料的表面上，以后和其他燃料灰分結合，引起材料的釩侵蝕[10,11]。

釩的侵蝕機理：大多數釩化物都是低熔點物質，由于低熔點釩化物凝固，由釩酸鹽變成復式釩酸鹽放出氧，在熔融時則吸收氧。由于這一可逆反應，加快了氧向金屬材料表面的傳輸，引起加速腐蝕。也就是，在燃氣 / 氧化膜界面，釩化物熔融時吸氧，其反應如下： Na2O·V2O4·5V2O5+1/2O2= NaO·6V2O5

而在氧化膜/金屬基體界面上，釩鹽變成腐蝕釩鹽放出氧，反應式為： mNa2O·nV2O5 = mNa2O·(n-p)V2O5·pV2O4+p1/2O2 反應式中，m、n、p 皆為整數。

所以鍋爐受熱面的釩蝕過程為：受熱面表面沉積一層 V2O4-V2O5熔融物，在氧化物/ 氣體界面發生反應：

2V4+ +1/2O2(g)=2V5++O2-

而在氧化物 / 鐵的界面發生反應： 2V5++Fe = 2V4++Fe2+ 總反應為

Fe(s)+1/2O2(g)= Fe2++O2-

也就是說，在氧化物/鐵界面，鐵發生溶解，此后，Fe2+向氣體、氧化物界面擴散，并且以FeO析出，結果在外表面形成一層非保護性的FeO膜，由于生成FeO的反應明顯加快，所以在鐵的表面上Fe2+不會飽和，鐵持續不斷發生溶解[1]。

2防止高溫腐蝕的措施

（1）在水冷壁，過熱器管等受熱面管表面噴涂耐腐蝕材料，或提高金屬材料的耐腐蝕性能。

（2）采用低氧燃燒技術。減小爐內的過量空氣系數，自由氧原子的生成量減少，二氧化硫轉化為三氧化硫的轉化率降低，三氧化硫的濃度低，發生高溫腐蝕的機會就會減少。另外，降低氧濃度，也可防止金屬氧化和V2O5的生成，降低釩腐蝕的發生。

（3）合理配風和強化爐內氣流的湍流混合過程，避免出現局部還原性氣氛，以減少 H2S 和硫化物型腐蝕。可采用“風包煤”、增加側邊風技術以減少高溫腐蝕。

（4）加強一次風煤粉氣流的調整，盡可能使各燃燒器煤粉流量相等，使燃燒器內橫截面上煤粉濃度均勻分布，以保證燃燒器出口氣流的煤粉濃度均勻分布。控制適當的煤粉細度，煤粉顆粒較粗時，火焰容易沖墻和煤粉難于燃盡，這樣易引起高溫腐蝕和磨損。（5）避免出現受熱面壁溫局部過高，控制爐內局部火炬最高溫度及熱流密度，特別是在燃燒器區域附近的火焰中心處，水冷壁的高溫腐蝕速度很大。降低出口扭轉殘余、煙溫偏差以及過熱蒸汽流量分布偏差，以避免出現局部過高的壁溫。

（6）采用煙氣再循環，可以降低爐膛內火焰溫度和煙氣中的 SO3濃度，減輕高溫腐蝕。

（7）采用貼壁風技術，在水冷壁壁面附近形成氧化氣氛的空氣保護膜，避免高溫腐蝕。

（8）在燃料中加入添加劑，改變煤灰結渣特性。在油料中加入添加劑來提高灰分附著物的熔點，這類添加劑有MgO、CaO等，它們可以改善附著物的物理和化學性質，使相應的或稠密的附著物變疏松的顆粒狀，易于從受熱面上脫落，從而使由釩蝕引起的腐蝕速度降低1/2～1/3，但受熱面可能出現堵灰。

（9））控制給水品質。控制給水品質，避免管內結垢，減少熱阻，從而可以防止水冷壁壁溫過高，預防高溫腐蝕的發生。結論

鍋爐向火側的高溫腐蝕多常見于大型鍋爐當中，嚴重影響了鍋爐的安全經濟運行，因此研究向火側高溫腐蝕發生的機理，分析造成向火側高溫腐蝕的原因并尋找防止高溫腐蝕的措施，將是以后科研工作的重點。為了更好的做好鍋爐向火側的高溫腐蝕防護工作，深入系統的研究鍋爐向火側高溫腐蝕的機理，應加強采用實驗室模擬試驗評定方法的研究，在實踐中不斷探索，總結和積累經驗。

4參考文獻

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第二篇：鍋爐高溫腐蝕及防止措施

鍋爐高溫腐蝕及防止措施

鍋爐的高溫腐蝕主要發生在燃用高硫煤的鍋爐水冷壁管和過熱器管束上。鍋爐運行時在煙溫大于700℃的區域內,在高溫高壓條件下受熱面與含有高硫的腐蝕性燃料和高溫煙氣接觸,極易發生高溫腐蝕。高壓鍋爐水冷壁管的硫腐蝕主要是由于煤粉中的黃鐵礦(FeS2)燃燒受熱,分解出自由的硫原子,產生腐蝕。通常高壓鍋爐水冷壁管向火側的正面腐蝕最快,減薄得最多,若發生爆管都在管子的正面爆開,管子的側面減薄得較少,而管子背火側幾乎不減薄,這種腐蝕給鍋爐水冷壁管造成很大威脅,嚴重時,往往幾個月就得更換部分管段,給鍋爐的安全經濟運行帶來很大危害。而鍋爐過熱器管的高溫腐蝕主要是由于液態的灰黏結在過熱器管壁上而引起腐蝕。

高溫腐蝕的主要原因

1.1

燃燒不良和火焰沖刷

持續燃燒不良和脈動火焰沖擊爐墻時,導致燃燒不完全,在燃燒器區域附近的火焰中心處,當未燃盡的焰流沖刷水冷壁管時,由于煤粉具有一定的棱角,煤粉對管壁有很大的磨損作用,這種磨損將加速水冷壁保護層的破壞,在管壁的外露區段,磨損破壞了由腐蝕產物形成的不太堅固的保護膜,煙氣介質便急劇地與純金屬發生反應,這種腐蝕和磨損相結合的過程,大大加劇了金屬管子的損害過程。

1.2

燃料和積灰沉積物中的腐蝕成分

燃用含硫量高的煤粉時,煤粉中的黃鐵礦(FeS2)燃燒受熱,分解出自由的硫原子:FeS2FeS+[S],而煙氣中存在的一定濃度的H2S與SO2化合,也產生自由硫原子:2H2S+SO22H2O+3[S]。自由硫原子與約350℃溫度的水冷壁管相遇,發生反應:Fe+[S]FeS,3FeS+5O2Fe3O4+3SO2,產生腐蝕。

其次,燃料中的硫及堿性物會在爐內高溫下反應生成硫酸鹽,當這些硫酸鹽沉積到受熱面上后會再吸收SO3,生成焦硫酸鹽,如Na2S2O7和K2S2O7。焦硫酸鹽的熔點很低,在通常的鍋爐受熱面壁溫下呈熔融狀態,與Fe2O3更容易發生反應,生成低熔點的復合硫酸鹽:3Na2SO4+Fe2O3+3SO32Na3Fe(SO4)3,3K2SO4+Fe2O3+

3SO32K3Fe(SO4)3,當溫度在550℃~700℃時,復合硫酸鹽處于融化狀態,將管壁表面的Fe2O3氧化保護膜破壞,繼續和管子金屬發生反應,造成過熱器管的腐蝕。

另外,燃料中含有氯化物也是使爐管損耗的一個重要原因。它們與煙氣中的水、硫化氫等反應生成硫酸鹽和Hcl氣體,由于Hcl的存在可以使金屬表面的保護膜遭到破壞,從而加大對管壁的腐蝕。燃料中含氯量增加,對金屬的腐蝕速率也隨之增加。當灰中含氯低于0.2%時,不致產生明顯的腐蝕;當含氯量達到0.6%時,將造成高的腐蝕率。

2　腐蝕產物的礦物組成腐蝕產物內層的物相組成主要為鐵的硫化物和氧化物,中間層和外層為鐵硫化物,鐵氧化和鋁硅酸鹽

;對各層的組成進行半定量分析發現

:由內而外鐵硫化物的含量降低,其含量分別為

%、64

%、54

%;鋁硅酸鹽含量增加,其含量分別為中間層

%、外層

%;鐵氧化

物內層含量較高為

%,由于受到鋁硅酸鹽的影響,中間層和外層的含量有所降低,含量分別為

%、18

%,最外層受爐膛中氧氣的氧化其鐵氧化物的含量要比中間層高。鐵的硫化物和氧化物為腐蝕的產物,而硅鋁質組分來自于粘附的燃煤飛灰顆粒,其腐蝕類型是硫化物型腐蝕。

腐蝕產物顯微特征和微區分析

1金相顯微和孔結構特征

腐蝕產物具有明顯的分層結構，內層結構致密，外層3疏松多孔，具有大量的孔隙。內層礦物組成比較單一，分布比較均勻，為高溫乘積的結晶礦物，光性較強。外層礦物組成復雜，分布不均，高溫乘積的結晶礦物中分布大量來自煤中的高溫分解形成的球形非晶質礦物。利孔隙的大量存在為腐蝕介質的擴散提供了通道，使得其可以滲透到渣層內部與管壁發生腐蝕管壁。推測腐蝕過程為

:首先腐蝕介質

H2S或原子硫與管壁金屬氧化膜發生反應,使得管壁失去保護層,然后進一步與管壁基體金屬反應腐蝕管壁,生成鐵的硫化物。在腐蝕產物的最內層主要為鐵硫化物,所以其它元素的含量很少,伴隨反應進行的同時,飛灰顆粒不斷粘附到腐蝕產物的外層,在高溫條件下熔融,使腐蝕產物內外溫差升高加速了腐蝕進程。

1.3

還原性氣氛

鍋爐的高溫腐蝕和還原性氣氛的存在有著密切相關的關系,CO濃度大的地方腐蝕就大。某些部位的空氣不足,使煤粉燃燒的過程拖長,未燃盡的煤粉在爐管附近分離,使碳和硫聚集在邊界層中,未燃盡碳進一步燃燒時又形成局部缺氧,使水冷壁附近的煙氣處于還原性氣氛。由于缺氧,硫的完全燃燒和SO2的形成發生困難,H2S便與受熱面金屬發生直接反應,因H2S是還原性介質,比氧化性介質更具有腐蝕性,H2S的濃度越高,受熱面溫度越高,腐蝕速度越快,同時還原性氣氛導致了灰熔點溫度的下降和灰沉積物過程加快,從而導致受熱面管子的腐蝕。[S]腐蝕煤粉在燃燒過程中也會產生一定量的原子硫,其在350～400℃時很容易與碳鋼直接反應生成硫化亞鐵

(Fe

+

[S]

FeS)形成高溫硫腐蝕,并且從

450℃開始,其對爐管的破壞作用相當嚴重。生成的[S]可以直接穿透管壁金屬表面保護膜,并沿金屬晶界滲透,進一步腐蝕鍋爐水冷壁并同時使氧化膜疏松,剝裂甚至脫落

金屬硫化腐蝕產物層相對基體金屬的體積比很大。

防止高溫腐蝕的措施

2.1

調整燃燒并控制煤粉細度

調整燃燒器,避免火焰對側墻的直接沖撞,加強一次風煤粉氣流的調整,盡可能使各燃燒器煤粉流量相等,保證燃燒器出口氣流的煤粉濃度均勻分布;在磨煤機出口加裝動靜分離器,控制煤粉細度,減少腐蝕發生的概率,以降低腐蝕和磨損。

2.2

控制燃料中的硫和氯含量

控制燃料中的硫和氯含量可降低腐蝕速率。國外研究顯示,水冷壁管常在燃料品種變化時發生向火側嚴重腐蝕。燃料是控制腐蝕速率的第一道關口,應燃用含硫量低于0.8%的煤種,以降低腐蝕速率。

2.3

改善燃燒區的還原氣氛

合理配風并強化爐內氣流的混合過程,同時降低空預器等設備的漏風;可以采用增加側邊風、貼壁風等技術,在水冷壁附近形成氧化氣氛,以改善燃燒區的氧量,避免出現局部還原性氣氛,緩解高溫腐蝕的發生。

2.4

避免出現受熱面超溫

因為長期低負荷運行會造成過熱器管內工質流量過小,流速過低,嚴重影響了管子內外熱交換,造成管壁溫度過高,而爐膛溫度不可能同時降低,造成管子短時間超溫。所以應盡量避免長期低負荷運行,同時控制爐內局部特別是燃燒器區域附近的火焰中心處的最高溫度及熱流密度,以避免出現受熱面壁溫局部過高,減輕高溫腐蝕。

2.5

改善受熱面狀況

對水冷壁、過熱器等受熱面管進行熱噴涂,噴涂耐腐蝕材料,也可對水冷壁管進行表面補焊或改用抗腐蝕性能好的鐵素體合金鋼管或復合鋼管,以改善爐管金屬表面狀況,提高金屬材料的耐腐蝕性能。

2.6

采用低氧燃燒技術

采用低氧燃燒,供給鍋爐燃燒室的空氣量減少,燃料中的硫在爐膛中與氧接觸時生成的二氧化硫轉化為三氧化硫的轉化率降低,而二氧化硫呈氣體狀態,它隨著煙氣經過脫硫排入大氣,由于三氧化硫的濃度低,發生高溫腐蝕的機會就會減少。同時,由于空氣量減少,燃燒后煙氣體積減小,排煙溫度下降,鍋爐效率提高。

結束語

鍋爐受熱面發生的高溫腐蝕是一個極其復雜的物理化學過程,常見于大型鍋爐中,為了更好地做好鍋爐受熱面高溫腐蝕的防止工作,我們應綜合平衡影響鍋爐受熱面高溫腐蝕的各種因素,深入研究其產生的原因,在實踐中不斷探索、總結

和積累經驗,制定完善的預防措施,保證鍋爐機組的安全經濟

運行。

第三篇：防止非停措施(鍋爐)

運行部鍋爐防止非停措施

做為鍋爐燃料專工，結合我自己崗位特點，特制定以下措施，預防非停。

一、每天深入現場審查分析專業運行日志和各種記錄，全面掌握設備運行情況，發現問題及時解決，并從技術管理上提出改進意見。

1、做好燃料管理工作。

（1）每天對進入筒倉的煤進行合理配比，力爭使配煤煤質發熱量不小于4500大卡，揮發份不小于18%；若煤質不能達到要求，及時通知值長，做好安全運行措施。

（2）加強天一項目部輸煤的管理，確保操作無差錯，加強運行人員巡回檢查的監督，確保設備的缺陷及時發現和消除，保證上煤正常。

2、防止空氣預熱器重大故障導致機組非停。

（1）對空氣預熱器進行每周不少于2次的檢查,發現有缺陷及時聯系并處理。

（2）認真監視空氣預熱器驅動電機電流,發現有電流擺動,電流有上升趨勢時及時找出原因,并加以處理。

3、防止風機等主要輔機故障導致機組非停。

（1）防止因風機等主要輔機故障而造成機組非停，做日常檢查工作，使設備缺陷及時發現，及時消除，提高機組健康水平。

（2）堅持“兩票三制”的執行監督和反習慣性違章工作，牢固樹立安全意識，有可靠的安全預案和危險點預控措施。

4、防止制粉系統重大故障導致機組非停。（1）進一步完善制粉系統的運行規程，使運行操作、工作票、危險點預控全部統一起來。

（2）重點做好制粉系統的巡回檢查和調整工作，確保磨煤機的出力，提高磨煤機的健康水平。針對磨煤機存在的問題進行深入的研究，力爭減少不利因素對磨煤機運行的影響。

5、防止鍋爐區域管道漏泄跑水造成機組非停。（1）加強鍋爐區域內消防水及中、低壓服務水的檢查。（2）加強采暖系統運行工作，防止由于泄漏引起熱控及電氣設備故障。

（3）加強對現場疏放水管道的點檢工作，對所有現存運行中擺動、振動的管道進行普查，及時分析原因，防止由于管道振動造成異常漏泄跑水。

6、防止鍋爐本體設備異常導致機組非停。

（1）應進一步加強吹灰器的運行管理，及時發現消除吹灰器犯卡和內漏現象，確保吹灰供汽管道疏水暢通，吹灰蒸汽不帶水。（2）由于燃料變化較大，鍋爐運行中嚴重偏離設計煤種，煙氣含灰量較大，有可能造成各部受熱面磨損。針對燃料的變化，積極推行燃料配比與摻燒措施，保持燃料發熱量及燃料輸入量的相對穩定，避免發生急劇磨損。

（3）對＃

1、＃2機組四大管道支吊架工作情況加強檢查。（4）鍋爐運行中時有超溫現象發生，從燃料、設備、調整等方面查找原因，開展分析，制定措施，逐步減少甚至不發生超溫現象。（5）從根本上查找原因，在源頭上加以治理，及時和檢修人員溝通，檢查處理設備存在的隱患，確保設備的穩定運行，有效減少機組的非計劃停運。

二、加強技術管理基礎工作，根據現場實際情況，編制和修訂現場規程制度。

1、以鍋爐危險點預控分析為重點，以制定防范措施為手段，全面消除設備潛在的危險。

2、做好防止四管泄漏工作。

（1）嚴禁鍋爐機組超溫超壓運行。制定各種工況下防超溫超壓措施，并對執行情況進行落實、監督。

（2）加強吹灰工作的管理和系統維護。制定吹灰優化方案，既要減少受熱面結焦和積灰，又要減少吹灰對受熱面的磨損。

3、組織各值學習并嚴格執行懷電運行規程和《排渣機系統運行補充規定》中的各種措施，防止由于排渣機的原因而導致停機。

4、集控運行措施。

（1）保證機組聯鎖保護功能正確投入。

（2）完善并嚴格執行防汛度夏、防寒等確保安全生產的各項規定及措施。

（3）加強反事故演習及事故處理培訓，嚴格執行定期工作制度，確保備用設備可靠投入。

（4）加強對值班員生產現場巡回檢查力度和質量的監督。（5）積極配合設備的消缺工作。（6）加強執行“兩票三制”的監督，堅決杜絕無票作業、不按時停、送電等不符合安規要求的工作方式，確保設備的健康備用。（7）對于已經發生過的非停等不安全現象，進行認真分析，堅持“四不放過”的原則，徹底查清楚原因，并制定針對性的安全及技術防范措施，防止類似不安全事件的再次發生。

三、加強本專業的技術培訓工作，利用技術講課、反事故演習、模擬操作、技術問答、現場考問、現場運行規程考試、默畫系統圖、事故預想、電業安全工作規程、現場安全工作規程考試等形式，不斷提高本專業運行人員的技術業務水平。

“防誤調度造成非停事故措施、防止火災事故、防止大容量鍋爐承壓部件爆漏事故、防止爐外管爆破、防止鍋爐四管泄漏、防止壓力容器及管道爆破事故、防止鍋爐滅火爆燃造成非停事故措施、防止鍋爐主汽嚴重超低溫造成非停事故措施、防止鍋爐汽包嚴重滿缺水造成非停事故措施、防止鍋爐尾部再次燃燒事故、防止嚴重結焦、防止制粉系統爆炸和粉塵爆炸事故”等二十九項反措內鍋爐部分的防“非停”措施。

四、加強技術圖紙資料的管理工作，繪制、核對和修訂系統圖及設備標志，并保證其正確性。

五、參與討論重要的運行操作、試驗工作，審查操作順序并到現場監督指導。

六、參與主要設備的啟、停，設備檢修后的驗收與評定工作，在設備驗收和升、定級評價中必須堅持原則。

七、建立健全本專業各種運行方面的技術檔案、設備臺帳等資料，達到于現場實際相符，實現規范化、標準化管理，指導運行班組做好技術管理工作。

八、堅持“四不放過”原則，對出現的不安全因素應組織調查分析，查明原因，制定防范措施。

九、應配合有關機構或部門，調整機組在最佳工況下運行，并監督運行人員執行。

十、整理運行記錄后，進行統計分析，分析運行方式、機組出力、安全、經濟等各種因素。

第四篇：常減壓裝置空冷設備腐蝕機理分析及改進措施

常減壓裝置空冷設備腐蝕機理分析及改進措施

前言

常減壓裝置采用干空冷與濕空冷相結合的方式，對從初餾塔及常壓塔塔頂汽油餾分進行冷卻，使油氣充分冷卻以達到安全的出裝置溫度，裝置目前有干空冷14臺，濕空冷8臺。隨著裝置進入開煉后期，且原油性質逐漸變重、變惡劣。導致空冷設備腐蝕加劇，在2012年年初干、濕空冷先后出現腐蝕泄露，所幸由于及時發現處理未造成嚴重后果。裝置空冷防腐現狀

裝置空冷管束在2007年檢修時，對大部分管束進行了更換，以滿足裝置繼續開煉的需求。為減小塔頂冷凝系統的腐蝕，裝置采取“一脫三注”的措施。不但對原油進行脫鹽處理，使脫后原油含鹽降至3.0mg/L以下，減小HCl的生成。而且裝置采用注水、注中和緩蝕劑、注脫金屬劑的方法，對管線、冷卻設備進行保護。通過采取以上措施裝置塔頂污水中鐵離子及氯離子含量均控制在了指標范圍內，但任然無法避免腐蝕泄露的現象出現。3 腐蝕機理及原因分析 3.1 冷換設備管內腐蝕 3.1.1 HCl－H2S－H2O型腐蝕

原油中含有氯鹽組分，其中的氯化鎂和氯化鈣容易在原油加工過程中受熱水解，生成強腐蝕性的氯化氫。而在脫鹽裝置無法去除的有機氯化物，在高溫和水蒸氣的共同作用下也會分解，產生HCl，生成的HCl隨揮發性氣體進入常壓塔頂，再進到冷凝冷卻系統。當油氣經空冷器冷卻后，因氯化氫的沸點很低，在110℃以下遇蒸汽結露出現水滴，HCl即溶于水成為鹽酸。由于初凝區水量極少，鹽酸濃度可達1％～2％，成為腐蝕性十分強烈的稀鹽酸腐蝕環境，當塔頂負荷較大時，油氣通過管束線速度較快，在這種腐蝕環境下，液體夾帶著未冷凝的油氣氣泡，對管束內壁進行沖刷，從而引起塔頂冷凝系統出現嚴重的腐蝕。同時，加工過程中原油所含硫化物也熱分解為硫化氫，由于硫化氫的沸點很低伴隨著油氣聚集在常壓塔頂，隨后進入冷凝冷卻系統。由于硫化氫的存在，加劇了冷凝冷卻區的腐蝕。H2S與金屬Fe生成具有保護膜作用的FeS，而HCl又可與FeS反應破壞保護膜，使金屬界面不斷更新，HCl與H2S相互促進，構成循環腐蝕。3.1.2氯離子腐蝕

氯離子主要來自原油中的氯鹽（主要是MgCl2和CaCl2）的水解和有機氯化物的分解。氯離子作為活性陰離子，能破壞碳鋼表面的氧化膜，使其遭受去極化腐蝕而產生點蝕穿孔。氯離子對設備引起的應力腐蝕破壞是在氯離子與拉應力的共同作用下產生的。拉應力除了來源于工作應力外，更多的來自于各種冷加工產生的拉應力、焊接殘余應力以及管殼程溫差造成的溫差應力等。3.1.3 空冷入口段的湍流腐蝕

空冷入口端存在氣液共存現象，由于入口端存在氣相，同時由于流動阻力的影響，翅片管入口的流速明顯高于其他管束的純液相流速。達到或超過發生流體沖刷的臨界流速。在高的流速下，流體不斷擊穿緊貼金屬表面幾乎靜態的邊界液膜，一方面加速了去極劑的供應和陰陽極腐蝕產物的遷移，使陰、陽極的極化作用減小；另一方面流體流動和對金屬表面產生了附加的剪切力，剪切力不斷地剝離金屬表面的腐蝕產物（包括保護膜），形成湍流腐蝕，造成入口端穿孔。

針對管內腐蝕，裝置通過對化驗室塔頂污水數據進行分析發現，由于裝置采取了“一脫三注”的措施，塔頂污水中鐵離子和氯離子均在控制指標內，表示空冷管束內HCl－H2S－H2O型腐蝕及氯離子腐蝕并不嚴重。因此塔頂腐蝕是由于原油性質的變重，導致汽油收率降低，在空冷中油氣分壓降低加劇了氣象的產生，形成了湍流腐蝕導致的 3.2 濕空冷的管外腐蝕

濕空冷管束外表面有明顯可見銹瘤，結垢腐蝕嚴重，管外腐蝕嚴重，濕空冷注水罐中的補給水都是循環式和除鹽水，但是隨著冷卻水的循環利用濕空冷注水罐中Ca2+、Mg2+還是會有所增加，這是由于水的溫度升高，水不斷蒸發，各種位無機離子和有機物質的濃縮，而Cl-、SO42-離子明顯增加，可能是循環水在循環過程中吸附了大氣中的酸性氣引起的。對水箱中的沉積物進行分析，發現其主要成分為鐵的氫氧化物。因此造成濕空冷管束腐蝕穿孔的主要原因是管外腐蝕，造成管外腐蝕主要是如下幾種原因： 3.2.1 冷卻水中溶解氧引起電化學腐蝕

濕空冷實際上是屬于一種敞開式循環冷卻系統，冷卻水通過水泵進入噴淋管束，由上均勻噴灑而下，空氣則在軸流風機的驅動下，從百葉窗逆流而上，噴淋冷卻水與空氣能充分地接觸，因此水中溶解的02可達到飽和狀態。當管壁與溶有02的冷卻水接觸時，由于金屬表面的不均一性和冷卻水的導電性，在管壁表面會形成許多腐蝕微電池，微電池的陽極區和陰極區分別發生氧化反應和還原反應。這些反應促使微電池中陽極區的金屬不斷溶解而被腐蝕。在水對鋼鐵的腐蝕過程中，溶解氧的質量濃度是腐蝕速率的關鍵因素。淡水中鋼鐵的腐蝕速率與氧質量濃度和溫度間的關系見圖1。由圖1可見，在空冷器冷卻水溫度和氧質量濃度范圍內，鋼鐵的腐蝕速率隨氧質量濃度的增加而增加。

圖1 腐蝕速率與氧和溫度的關系

3.2.2 有害離子引起的腐蝕

循環冷卻水在濃縮過程中，除重碳酸鹽質量濃度隨濃縮倍數增長而增加外，其他鹽類如氯化物、硫酸鹽等的質量濃度也會增加。同時由于空冷器是一個敞開式冷卻系統，由于濕空冷與塔頂中間罐防空位于同一高度，且距離很近。在這種環境下，容易造成Cl-和SO42-質量濃度增高，從而加速碳鋼腐蝕。Cl-和SO42-會使金屬上保護膜的保護性降低，尤其是Cl-的離子半徑小，容易穿過膜層，置換氧原子形成氯化物，加速陽極過程的進行，使腐蝕加速，所以氯離子是引起點蝕的原因之一。從水箱底部沉積物成分分析來看，氯化物的質量濃度不高，雖然不是造成空冷器腐蝕穿孔的主要原因，但在多種因素作用下，加劇了腐蝕的產生。3.2.3 微生物引起的腐蝕

在冷卻水中，由于養分濃縮，水溫升高和日光照射，給細菌和藻類創造了迅速繁殖的條件。大量細菌分泌的黏液像粘合劑一樣，能使水中漂浮的灰塵雜質和化學沉淀物等黏附在換熱管傳熱表面。微生物的滋生也會使金屬發生腐蝕，這是由于微生物排出的黏液與無機垢和泥砂雜物等形成的沉積物附著在金屬表面，形成氧的濃差電池，促使金屬腐蝕。此外，在金屬表面和沉積物之問缺乏氧，因此一些厭氧菌(主要是硫酸鹽還原菌)得以繁殖，當溫度為25～30℃時，繁殖更快。厭氧菌分解水中的硫酸鹽，產生H2S，引起碳鋼腐蝕，其反應如下：

SO42-+8H++8e=S2-+4H20+能量(細菌生存所需)

Fe2++S2-=FeS↓

鐵細菌是鋼鐵銹瘤產生的主要原因，能使Fe2+氧化為Fe3+，釋放的能量供細菌生存需要。

Fe2+—→Fe3++能量(細菌生存所需)4 腐蝕防護措施 4.1 管內腐蝕防護

通過化工藝參數，保證空冷器進口開度，關小出口開度，保持管內液相充滿，降低翅片管管束入口流速，達到降低湍流腐蝕的目的。4.2 管外腐蝕防護 4.2.1 優化管束材質

裝置在07年及10年檢修中將濕空冷管束材質更換為09Cr2AlMoRe和304鋼。材質的優化明顯降低了有害離子造成的腐蝕。4.2.2 定期排污

隨著循環冷卻水被濃縮，冷卻水的硬度和堿度會升高，水中游離的和半結合的CO2在循環過程中不斷逸人大氣而散失，冷卻水的pH值逐漸上升。pH值升高雖然有利于管束防腐蝕，但pH值過高時使冷卻水中碳酸鈣的沉積傾向大大增加，易引起結垢和垢下腐蝕，同時還加速微生物的生長。隨著冷卻水不斷蒸發濃縮和與大氣接觸，水中的懸浮物和濁度不斷升高，溶解氧也不斷增加。因此裝置將部分冷卻水通過地步放空進行排放，并補充部分新鮮冷卻用水以達到防腐目的。5 結束語

空冷器對初餾塔及常壓塔塔頂壓力、溫度的控制起著至關重要的作用，影響著裝置的正常運轉及產品合格率。因此，在日常的使用過程中，我們需要加強觀察并不斷探索，及時發現并解決各類腐蝕跡象，盡可能的延長其使用壽命，為空冷器的正常運行提供可靠保障。

第五篇：防止鍋爐汽包滿水和缺水事故措施

防止鍋爐汽包滿水缺水事故

汽包滿水缺水事故是鍋爐發生事故中非常嚴重的事故，如處理不當，也許會造成汽輪機水沖擊或鍋爐水冷壁、省煤器爆管惡性事故。為防止此事故發生，制定如下措施：

1、鍋爐汽包應至少配置兩只彼此獨立的就地汽包水位計和兩只遠傳汽包水位計水位計的配置應采用兩種以上工作原理共存的配置方式，以保證在任何運行工況下鍋爐汽包水位的正確監視。

2、確保汽包水位計的安裝符合安裝和運行要求。

3、汽包水位測量系統，應采取正確的保溫、伴熱及防凍措施，以保證汽包水位計測量系統的正常運行正確性。兩取樣管平行敷設，共同保溫，中間不能有保溫隔離層，伴熱設施對兩管伴熱均勻，不應造成兩管內冷凝水出現溫差。

4、汽包就地水位計的零位應以制造廠提供的數據為準，并進行核對、標定。

5、按規定要求對汽包水位計進行零位校驗。當各水位計偏差大于30mm時，立即匯報，并查明原因予以消除。當不能保證兩種類型水位計正常運行時，必須停爐處理。

6、嚴格按照運行規程及各項制度，對水位計及其測量系統進行檢查及維護。機組啟動調試時應對汽包水位校正補償方法進行校對、驗證，并進行汽包水位計的熱態調整及校核。新機驗收時應有汽包水位計安裝、調試及試運專項報告，列入驗收主要項目之一。

7、當一套水位測量裝置因故障退出運行時，應填寫處理工作票，工作票應寫明故障原因、處理方案、危險因素預告等注項，一般應在8小時內恢復。若不能完成，應制定措施，經總工程師批準，允許延長工期，但最多不能超過24小時，并報上級主管部門備案。

8、鍋爐應安裝汽包水位高、低位報警及保護，并保證隨時可靠好用。鍋爐水位保護的停退，必須嚴格執行審批制度；水位保護是鍋爐啟動的必備條件之一，水位保護不完整嚴禁啟動。

9、當運行中無法判斷汽包確實水位時，應緊急停爐。

10、給水系統中各備用設備應處于正常備用狀態，按規定定期切換。失去備用時，應制定安全運行措施，限期恢復投入備用。

11、建立鍋爐汽包水位測量系統的維修和設備缺陷檔案，對各類設備缺陷進行定期分析，找出原因及處理對策，并實施消缺。

12、運行人員必須嚴格遵守值班紀律，監盤思想集中，經常分析各運行參數的變化，調整要及時，準確判斷及處理事故。不斷加強運行人員的培訓，提高其事故判斷能力及操作技能。