锅炉向火侧高温腐蚀的机理及防止措施

第一篇：锅炉向火侧高温腐蚀的机理及防止措施

锅炉向火侧高温腐蚀的机理及防止措施

长春工业大学

先进结构材料省部共建教育部重点实验室，吉林 长春 130012摘要：锅炉的高温腐蚀对锅炉的安全经济运行有极大危害，本文对锅炉向火侧高温腐蚀主要的几种类型的机理进行了深入探讨，并提出一些防止向火侧高温腐蚀的具体措施。

关键词：锅炉 高温腐蚀 机理

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

锅炉运行时，在高温高压条件下接触含有腐蚀性的燃料和气体，极易发生腐蚀，对锅炉的安全经济运行有很大危害，所以研究锅炉向火侧高温腐蚀产生的机理及其防护措施，对于保证锅炉的正常运行和延长使用寿命具有重要意义。锅炉向火侧的高温腐蚀主要发生在燃用高硫煤或含钒重油的锅炉水冷壁管和过热器管束上，主要是指燃料中的硫和燃料灰份中的碱金属钠、钾以及钒等，燃烧后形成的Na2O、K2O和V2O5凝结在受热面上，与烟气中的SO3化合生成复合硫酸盐以液态形式在受热面上沉积所造成的腐蚀现象[1-3]。1锅炉向火侧高温腐蚀的机理

锅炉受热面在向火侧发生的高温腐蚀是一个极其复杂的物理化学过程，从其发生的机理来看，一般可分为以下三类：硫腐蚀、氯腐蚀和钒腐蚀。

1.1 硫腐蚀

硫腐蚀一般分为硫酸盐型高温腐蚀和硫化物型高温腐蚀。硫酸盐型高温腐蚀机理：硫酸盐高温腐蚀主要是燃料中的碱性成分与S在燃烧过程中反应生成的硫酸盐

和焦硫酸盐对锅炉受热面进行腐蚀。其腐蚀反应过程如下：燃料中碱性成分转变成硫酸盐。其有两种途径：一是在炉内高温下含NaCl燃料中的Na 挥发、升华，除一部分被熔融硅酸盐捕捉外，余下的则与烟气中 SO3反应，转换成Na2SO4；二是存在于非挥发性的硅酸盐中的钾，通过与挥发的钠置换反应被释放出来并与 SO3化合，而转换成的K2SO4。当碱性金属硫酸盐沉积到受热面上后会再吸收SO3并生成焦硫酸盐（M2S2O7）。由于焦硫酸盐的熔点很低，在通常的锅炉管壁温度下呈熔融状态，与Fe2O3更容易发生反应生成M3Fe(SO4)3，即形成反应速度更快的熔盐型腐蚀。焦硫酸盐的腐蚀过程中

主要包括如下反应：

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

而管壁上熔融的硫酸盐M2SO4吸收SO3并与 Fe2O3或Al2O3作用下反应，生成低熔点的复合硫酸盐(Na,K)3-(Fe,Al)(SO4)3。当在管壁表面温度升高到复合硫酸盐的熔点，管壁表面的 Fe2O3氧化保护膜被复合硫酸盐破坏，使管壁继续腐蚀[4,5]。复合硫酸盐的腐蚀过程中主要包括如下反应：

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

硫化物型高温腐蚀机理：硫化物型高温腐蚀是由燃煤中的黄铁矿硫造成的，黄铁矿粉末随着未燃尽煤粉到达受热面上，受热释放出单原子硫和硫化亚铁。在燃烧器区域内，由于尚未燃尽的火焰直接冲刷到受热面,使得燃料继续燃烧时消耗了大量氧气，在该处形成还原性或半还原性气氛，硫的燃烧和三氧化硫的形成发生困难，因而游离的硫和硫化合物（硫化氢等），便开始与铁发生反应形成FeS，生成的FeS缓慢氧化成Fe3O4，将受热面不断腐蚀。硫化物型高温腐蚀的具体腐蚀反应过程如下：

(1)硫的形成：

若受热面附近的硫化氢和SO2超过一定溶度时，也会生产单硫原子。2H2S+SO2=2H2O+3S(2)铁和氧化亚铁的硫化： Fe+S=FeS FeO+H2S=FeS+H2O(3)硫化亚铁的氧化： 3FeS+5O2=Fe3O4+3SO2

生成的SO2在渣层内由于灰渣的催化作用有可能转化成SO3，从而促进硫酸盐的腐蚀。另外，H2S也可直接与受热面金属反应，由于H2S是还原性介质，比氧化性介质更具有腐蚀性，H2S的浓度越高，受热面温度越高，腐蚀速度越快[6]。

1.2 氯腐蚀

氯化物型高温腐蚀机理：近年来许多研究表明，由于煤中氯的存在，氯化物及其分解产物HCl和腐蚀过程中产生Cl2是造成锅炉管高温腐蚀的重要原因，而且这种腐蚀不像硫酸盐腐蚀是一次性的，而是重复性的腐蚀，其中也包括对合金钢中 Cr 和 Ni 的腐蚀。

一般认为，氯在煤中有三种存在形式：无机氯化物、有机氯化物和煤中盐有关的氯离子。无机氯化物主要以盐岩（NaCl）、钾盐（KCl）、钙盐（CaCl2）和水氯煤石（MgCl2·6H2O）的形式被煤中大量的内表面所吸附。在煤加热过程中无机氯化物释放出来，而无机氯化物易与烟气中的 H2O、H2S、SO2和 SO3等反应，生成硫酸盐和HCl气体。反应释放出来的HCl是活性很强的气态腐蚀介质，在高温条件下积极参与对 Fe、FeO、Fe3O4和 Fe2O3的腐蚀。由于HCl 的存在可以使金属表面的保护膜（FeO、Fe3O4和Fe2O3）遭到破坏，从而加大了气态腐蚀介质Cl2、O2、SOx 还有HCl等向基体界面的传递而直接腐蚀基体金属。除此之外，由于生成的FeCl3具有较低的熔点（303℃）和高的蒸汽压（1670Pa），所以在炉管表面温度下极易挥发，从而使保护膜层中产生空隙，使之变得疏松，大大降低了活性气态腐蚀介质向基体金属界面的传递阻力，同时使腐蚀产物更易脱落，进而更加速了金属的腐蚀进程[7,8]。

另外，有些反应中生成了氧化性很强的Cl2，这些氯可以和铁及FeCl2不断的发生反应。根据“活化氧化”模型的解释，在高温时，Cl渗透能力很大，它可以通过氧化膜同金属反应生成相应的氯化物；氯化物在高温时的蒸气压较高，容易蒸发；蒸发的氯化物同氧气反应生成氯气和相应的氧化物；由于该反应需要的氧压不大，且氧化层可能有催化作用，所以氯化物在靠近金属表面的地方就被氧化生成氯气；新生成的氯气又重新返回金属表面，腐蚀因而能以较大的速率进行反应。其具体反应方程式为：

M(s)+Cl2=MCl

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

在这种循环中，不断对铁及其化合物造成腐蚀，因此氯的高温腐蚀具有重复性的特征，只要有HCl和 Cl2不断补充，腐蚀反应就会一直进行下去[9]。

1.3 钒腐蚀

原油中含硫和钒等，钒以油溶性聚合体络合物的形式存在，燃烧时，钒的络合物随温度升高而分解。刚开始形成的产物比较稳定，挥发性不大，呈V2O5和V2O4。而当油中碳化物全部消耗后，则只有V2O5存在。V2O5的蒸气压较高，并随温度升高而迅速增大。因此，在燃烧时，V2O5呈气相状态，其中一部分形成钒盐，而大部分凝聚在结构材料的表面上，以后和其他燃料灰分结合，引起材料的钒侵蚀[10,11]。

钒的侵蚀机理：大多数钒化物都是低熔点物质，由于低熔点钒化物凝固，由钒酸盐变成复式钒酸盐放出氧，在熔融时则吸收氧。由于这一可逆反应，加快了氧向金属材料表面的传输，引起加速腐蚀。也就是，在燃气 / 氧化膜界面，钒化物熔融时吸氧，其反应如下： Na2O·V2O4·5V2O5+1/2O2= NaO·6V2O5

而在氧化膜/金属基体界面上，钒盐变成腐蚀钒盐放出氧，反应式为： mNa2O·nV2O5 = mNa2O·(n-p)V2O5·pV2O4+p1/2O2 反应式中，m、n、p 皆为整数。

所以锅炉受热面的钒蚀过程为：受热面表面沉积一层 V2O4-V2O5熔融物，在氧化物/ 气体界面发生反应：

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

而在氧化物 / 铁的界面发生反应： 2V5++Fe = 2V4++Fe2+ 总反应为

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

也就是说，在氧化物/铁界面，铁发生溶解，此后，Fe2+向气体、氧化物界面扩散，并且以FeO析出，结果在外表面形成一层非保护性的FeO膜，由于生成FeO的反应明显加快，所以在铁的表面上Fe2+不会饱和，铁持续不断发生溶解[1]。

2防止高温腐蚀的措施

（1）在水冷壁，过热器管等受热面管表面喷涂耐腐蚀材料，或提高金属材料的耐腐蚀性能。

（2）采用低氧燃烧技术。减小炉内的过量空气系数，自由氧原子的生成量减少，二氧化硫转化为三氧化硫的转化率降低，三氧化硫的浓度低，发生高温腐蚀的机会就会减少。另外，降低氧浓度，也可防止金属氧化和V2O5的生成，降低钒腐蚀的发生。

（3）合理配风和强化炉内气流的湍流混合过程，避免出现局部还原性气氛，以减少 H2S 和硫化物型腐蚀。可采用“风包煤”、增加侧边风技术以减少高温腐蚀。

（4）加强一次风煤粉气流的调整，尽可能使各燃烧器煤粉流量相等，使燃烧器内横截面上煤粉浓度均匀分布，以保证燃烧器出口气流的煤粉浓度均匀分布。控制适当的煤粉细度，煤粉颗粒较粗时，火焰容易冲墙和煤粉难于燃尽，这样易引起高温腐蚀和磨损。（5）避免出现受热面壁温局部过高，控制炉内局部火炬最高温度及热流密度，特别是在燃烧器区域附近的火焰中心处，水冷壁的高温腐蚀速度很大。降低出口扭转残余、烟温偏差以及过热蒸汽流量分布偏差，以避免出现局部过高的壁温。

（6）采用烟气再循环，可以降低炉膛内火焰温度和烟气中的 SO3浓度，减轻高温腐蚀。

（7）采用贴壁风技术，在水冷壁壁面附近形成氧化气氛的空气保护膜，避免高温腐蚀。

（8）在燃料中加入添加剂，改变煤灰结渣特性。在油料中加入添加剂来提高灰分附着物的熔点，这类添加剂有MgO、CaO等，它们可以改善附着物的物理和化学性质，使相应的或稠密的附着物变疏松的颗粒状，易于从受热面上脱落，从而使由钒蚀引起的腐蚀速度降低1/2～1/3，但受热面可能出现堵灰。

（9））控制给水品质。控制给水品质，避免管内结垢，减少热阻，从而可以防止水冷壁壁温过高，预防高温腐蚀的发生。结论

锅炉向火侧的高温腐蚀多常见于大型锅炉当中，严重影响了锅炉的安全经济运行，因此研究向火侧高温腐蚀发生的机理，分析造成向火侧高温腐蚀的原因并寻找防止高温腐蚀的措施，将是以后科研工作的重点。为了更好的做好锅炉向火侧的高温腐蚀防护工作，深入系统的研究锅炉向火侧高温腐蚀的机理，应加强采用实验室模拟试验评定方法的研究，在实践中不断探索，总结和积累经验。

4参考文献

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第二篇：锅炉高温腐蚀及防止措施

锅炉高温腐蚀及防止措施

锅炉的高温腐蚀主要发生在燃用高硫煤的锅炉水冷壁管和过热器管束上。锅炉运行时在烟温大于700℃的区域内,在高温高压条件下受热面与含有高硫的腐蚀性燃料和高温烟气接触,极易发生高温腐蚀。高压锅炉水冷壁管的硫腐蚀主要是由于煤粉中的黄铁矿(FeS2)燃烧受热,分解出自由的硫原子,产生腐蚀。通常高压锅炉水冷壁管向火侧的正面腐蚀最快,减薄得最多,若发生爆管都在管子的正面爆开,管子的侧面减薄得较少,而管子背火侧几乎不减薄,这种腐蚀给锅炉水冷壁管造成很大威胁,严重时,往往几个月就得更换部分管段,给锅炉的安全经济运行带来很大危害。而锅炉过热器管的高温腐蚀主要是由于液态的灰黏结在过热器管壁上而引起腐蚀。

高温腐蚀的主要原因

1.1

燃烧不良和火焰冲刷

持续燃烧不良和脉动火焰冲击炉墙时,导致燃烧不完全,在燃烧器区域附近的火焰中心处,当未燃尽的焰流冲刷水冷壁管时,由于煤粉具有一定的棱角,煤粉对管壁有很大的磨损作用,这种磨损将加速水冷壁保护层的破坏,在管壁的外露区段,磨损破坏了由腐蚀产物形成的不太坚固的保护膜,烟气介质便急剧地与纯金属发生反应,这种腐蚀和磨损相结合的过程,大大加剧了金属管子的损害过程。

1.2

燃料和积灰沉积物中的腐蚀成分

燃用含硫量高的煤粉时,煤粉中的黄铁矿(FeS2)燃烧受热,分解出自由的硫原子:FeS2FeS+[S],而烟气中存在的一定浓度的H2S与SO2化合,也产生自由硫原子:2H2S+SO22H2O+3[S]。自由硫原子与约350℃温度的水冷壁管相遇,发生反应:Fe+[S]FeS,3FeS+5O2Fe3O4+3SO2,产生腐蚀。

其次,燃料中的硫及碱性物会在炉内高温下反应生成硫酸盐,当这些硫酸盐沉积到受热面上后会再吸收SO3,生成焦硫酸盐,如Na2S2O7和K2S2O7。焦硫酸盐的熔点很低,在通常的锅炉受热面壁温下呈熔融状态,与Fe2O3更容易发生反应,生成低熔点的复合硫酸盐:3Na2SO4+Fe2O3+3SO32Na3Fe(SO4)3,3K2SO4+Fe2O3+

3SO32K3Fe(SO4)3,当温度在550℃~700℃时,复合硫酸盐处于融化状态,将管壁表面的Fe2O3氧化保护膜破坏,继续和管子金属发生反应,造成过热器管的腐蚀。

另外,燃料中含有氯化物也是使炉管损耗的一个重要原因。它们与烟气中的水、硫化氢等反应生成硫酸盐和Hcl气体,由于Hcl的存在可以使金属表面的保护膜遭到破坏,从而加大对管壁的腐蚀。燃料中含氯量增加,对金属的腐蚀速率也随之增加。当灰中含氯低于0.2%时,不致产生明显的腐蚀;当含氯量达到0.6%时,将造成高的腐蚀率。

2　腐蚀产物的矿物组成腐蚀产物内层的物相组成主要为铁的硫化物和氧化物,中间层和外层为铁硫化物,铁氧化和铝硅酸盐

;对各层的组成进行半定量分析发现

:由内而外铁硫化物的含量降低,其含量分别为

%、64

%、54

%;铝硅酸盐含量增加,其含量分别为中间层

%、外层

%;铁氧化

物内层含量较高为

%,由于受到铝硅酸盐的影响,中间层和外层的含量有所降低,含量分别为

%、18

%,最外层受炉膛中氧气的氧化其铁氧化物的含量要比中间层高。铁的硫化物和氧化物为腐蚀的产物,而硅铝质组分来自于粘附的燃煤飞灰颗粒,其腐蚀类型是硫化物型腐蚀。

腐蚀产物显微特征和微区分析

1金相显微和孔结构特征

腐蚀产物具有明显的分层结构，内层结构致密，外层3疏松多孔，具有大量的孔隙。内层矿物组成比较单一，分布比较均匀，为高温乘积的结晶矿物，光性较强。外层矿物组成复杂，分布不均，高温乘积的结晶矿物中分布大量来自煤中的高温分解形成的球形非晶质矿物。利孔隙的大量存在为腐蚀介质的扩散提供了通道，使得其可以渗透到渣层内部与管壁发生腐蚀管壁。推测腐蚀过程为

:首先腐蚀介质

H2S或原子硫与管壁金属氧化膜发生反应,使得管壁失去保护层,然后进一步与管壁基体金属反应腐蚀管壁,生成铁的硫化物。在腐蚀产物的最内层主要为铁硫化物,所以其它元素的含量很少,伴随反应进行的同时,飞灰颗粒不断粘附到腐蚀产物的外层,在高温条件下熔融,使腐蚀产物内外温差升高加速了腐蚀进程。

1.3

还原性气氛

锅炉的高温腐蚀和还原性气氛的存在有着密切相关的关系,CO浓度大的地方腐蚀就大。某些部位的空气不足,使煤粉燃烧的过程拖长,未燃尽的煤粉在炉管附近分离,使碳和硫聚集在边界层中,未燃尽碳进一步燃烧时又形成局部缺氧,使水冷壁附近的烟气处于还原性气氛。由于缺氧,硫的完全燃烧和SO2的形成发生困难,H2S便与受热面金属发生直接反应,因H2S是还原性介质,比氧化性介质更具有腐蚀性,H2S的浓度越高,受热面温度越高,腐蚀速度越快,同时还原性气氛导致了灰熔点温度的下降和灰沉积物过程加快,从而导致受热面管子的腐蚀。[S]腐蚀煤粉在燃烧过程中也会产生一定量的原子硫,其在350～400℃时很容易与碳钢直接反应生成硫化亚铁

(Fe

+

[S]

FeS)形成高温硫腐蚀,并且从

450℃开始,其对炉管的破坏作用相当严重。生成的[S]可以直接穿透管壁金属表面保护膜,并沿金属晶界渗透,进一步腐蚀锅炉水冷壁并同时使氧化膜疏松,剥裂甚至脱落

金属硫化腐蚀产物层相对基体金属的体积比很大。

防止高温腐蚀的措施

2.1

调整燃烧并控制煤粉细度

调整燃烧器,避免火焰对侧墙的直接冲撞,加强一次风煤粉气流的调整,尽可能使各燃烧器煤粉流量相等,保证燃烧器出口气流的煤粉浓度均匀分布;在磨煤机出口加装动静分离器,控制煤粉细度,减少腐蚀发生的概率,以降低腐蚀和磨损。

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蚀速率。国外研究显示,水冷壁管常在燃料品种变化时发生向火侧严重腐蚀。燃料是控制腐蚀速率的第一道关口,应燃用含硫量低于0.8%的煤种,以降低腐蚀速率。

2.3

改善燃烧区的还原气氛

合理配风并强化炉内气流的混合过程,同时降低空预器等设备的漏风;可以采用增加侧边风、贴壁风等技术,在水冷壁附近形成氧化气氛,以改善燃烧区的氧量,避免出现局部还原性气氛,缓解高温腐蚀的发生。

2.4

避免出现受热面超温

因为长期低负荷运行会造成过热器管内工质流量过小,流速过低,严重影响了管子内外热交换,造成管壁温度过高,而炉膛温度不可能同时降低,造成管子短时间超温。所以应尽量避免长期低负荷运行,同时控制炉内局部特别是燃烧器区域附近的火焰中心处的最高温度及热流密度,以避免出现受热面壁温局部过高,减轻高温腐蚀。

2.5

改善受热面状况

对水冷壁、过热器等受热面管进行热喷涂,喷涂耐腐蚀材料,也可对水冷壁管进行表面补焊或改用抗腐蚀性能好的铁素体合金钢管或复合钢管,以改善炉管金属表面状况,提高金属材料的耐腐蚀性能。

2.6

采用低氧燃烧技术

采用低氧燃烧,供给锅炉燃烧室的空气量减少,燃料中的硫在炉膛中与氧接触时生成的二氧化硫转化为三氧化硫的转化率降低,而二氧化硫呈气体状态,它随着烟气经过脱硫排入大气,由于三氧化硫的浓度低,发生高温腐蚀的机会就会减少。同时,由于空气量减少,燃烧后烟气体积减小,排烟温度下降,锅炉效率提高。

结束语

锅炉受热面发生的高温腐蚀是一个极其复杂的物理化学过程,常见于大型锅炉中,为了更好地做好锅炉受热面高温腐蚀的防止工作,我们应综合平衡影响锅炉受热面高温腐蚀的各种因素,深入研究其产生的原因,在实践中不断探索、总结

和积累经验,制定完善的预防措施,保证锅炉机组的安全经济

运行。

第三篇：防止非停措施(锅炉)

运行部锅炉防止非停措施

做为锅炉燃料专工，结合我自己岗位特点，特制定以下措施，预防非停。

一、每天深入现场审查分析专业运行日志和各种记录，全面掌握设备运行情况，发现问题及时解决，并从技术管理上提出改进意见。

1、做好燃料管理工作。

（1）每天对进入筒仓的煤进行合理配比，力争使配煤煤质发热量不小于4500大卡，挥发份不小于18%；若煤质不能达到要求，及时通知值长，做好安全运行措施。

（2）加强天一项目部输煤的管理，确保操作无差错，加强运行人员巡回检查的监督，确保设备的缺陷及时发现和消除，保证上煤正常。

2、防止空气预热器重大故障导致机组非停。

（1）对空气预热器进行每周不少于2次的检查,发现有缺陷及时联系并处理。

（2）认真监视空气预热器驱动电机电流,发现有电流摆动,电流有上升趋势时及时找出原因,并加以处理。

3、防止风机等主要辅机故障导致机组非停。

（1）防止因风机等主要辅机故障而造成机组非停，做日常检查工作，使设备缺陷及时发现，及时消除，提高机组健康水平。

（2）坚持“两票三制”的执行监督和反习惯性违章工作，牢固树立安全意识，有可靠的安全预案和危险点预控措施。

4、防止制粉系统重大故障导致机组非停。（1）进一步完善制粉系统的运行规程，使运行操作、工作票、危险点预控全部统一起来。

（2）重点做好制粉系统的巡回检查和调整工作，确保磨煤机的出力，提高磨煤机的健康水平。针对磨煤机存在的问题进行深入的研究，力争减少不利因素对磨煤机运行的影响。

5、防止锅炉区域管道漏泄跑水造成机组非停。（1）加强锅炉区域内消防水及中、低压服务水的检查。（2）加强采暖系统运行工作，防止由于泄漏引起热控及电气设备故障。

（3）加强对现场疏放水管道的点检工作，对所有现存运行中摆动、振动的管道进行普查，及时分析原因，防止由于管道振动造成异常漏泄跑水。

6、防止锅炉本体设备异常导致机组非停。

（1）应进一步加强吹灰器的运行管理，及时发现消除吹灰器犯卡和内漏现象，确保吹灰供汽管道疏水畅通，吹灰蒸汽不带水。（2）由于燃料变化较大，锅炉运行中严重偏离设计煤种，烟气含灰量较大，有可能造成各部受热面磨损。针对燃料的变化，积极推行燃料配比与掺烧措施，保持燃料发热量及燃料输入量的相对稳定，避免发生急剧磨损。

（3）对＃

1、＃2机组四大管道支吊架工作情况加强检查。（4）锅炉运行中时有超温现象发生，从燃料、设备、调整等方面查找原因，开展分析，制定措施，逐步减少甚至不发生超温现象。（5）从根本上查找原因，在源头上加以治理，及时和检修人员沟通，检查处理设备存在的隐患，确保设备的稳定运行，有效减少机组的非计划停运。

二、加强技术管理基础工作，根据现场实际情况，编制和修订现场规程制度。

1、以锅炉危险点预控分析为重点，以制定防范措施为手段，全面消除设备潜在的危险。

2、做好防止四管泄漏工作。

（1）严禁锅炉机组超温超压运行。制定各种工况下防超温超压措施，并对执行情况进行落实、监督。

（2）加强吹灰工作的管理和系统维护。制定吹灰优化方案，既要减少受热面结焦和积灰，又要减少吹灰对受热面的磨损。

3、组织各值学习并严格执行怀电运行规程和《排渣机系统运行补充规定》中的各种措施，防止由于排渣机的原因而导致停机。

4、集控运行措施。

（1）保证机组联锁保护功能正确投入。

（2）完善并严格执行防汛度夏、防寒等确保安全生产的各项规定及措施。

（3）加强反事故演习及事故处理培训，严格执行定期工作制度，确保备用设备可靠投入。

（4）加强对值班员生产现场巡回检查力度和质量的监督。（5）积极配合设备的消缺工作。（6）加强执行“两票三制”的监督，坚决杜绝无票作业、不按时停、送电等不符合安规要求的工作方式，确保设备的健康备用。（7）对于已经发生过的非停等不安全现象，进行认真分析，坚持“四不放过”的原则，彻底查清楚原因，并制定针对性的安全及技术防范措施，防止类似不安全事件的再次发生。

三、加强本专业的技术培训工作，利用技术讲课、反事故演习、模拟操作、技术问答、现场考问、现场运行规程考试、默画系统图、事故预想、电业安全工作规程、现场安全工作规程考试等形式，不断提高本专业运行人员的技术业务水平。

“防误调度造成非停事故措施、防止火灾事故、防止大容量锅炉承压部件爆漏事故、防止炉外管爆破、防止锅炉四管泄漏、防止压力容器及管道爆破事故、防止锅炉灭火爆燃造成非停事故措施、防止锅炉主汽严重超低温造成非停事故措施、防止锅炉汽包严重满缺水造成非停事故措施、防止锅炉尾部再次燃烧事故、防止严重结焦、防止制粉系统爆炸和粉尘爆炸事故”等二十九项反措内锅炉部分的防“非停”措施。

四、加强技术图纸资料的管理工作，绘制、核对和修订系统图及设备标志，并保证其正确性。

五、参与讨论重要的运行操作、试验工作，审查操作顺序并到现场监督指导。

六、参与主要设备的启、停，设备检修后的验收与评定工作，在设备验收和升、定级评价中必须坚持原则。

七、建立健全本专业各种运行方面的技术档案、设备台帐等资料，达到于现场实际相符，实现规范化、标准化管理，指导运行班组做好技术管理工作。

八、坚持“四不放过”原则，对出现的不安全因素应组织调查分析，查明原因，制定防范措施。

九、应配合有关机构或部门，调整机组在最佳工况下运行，并监督运行人员执行。

十、整理运行记录后，进行统计分析，分析运行方式、机组出力、安全、经济等各种因素。

第四篇：常减压装置空冷设备腐蚀机理分析及改进措施

常减压装置空冷设备腐蚀机理分析及改进措施

前言

常减压装置采用干空冷与湿空冷相结合的方式，对从初馏塔及常压塔塔顶汽油馏分进行冷却，使油气充分冷却以达到安全的出装置温度，装置目前有干空冷14台，湿空冷8台。随着装置进入开炼后期，且原油性质逐渐变重、变恶劣。导致空冷设备腐蚀加剧，在2012年年初干、湿空冷先后出现腐蚀泄露，所幸由于及时发现处理未造成严重后果。装置空冷防腐现状

装置空冷管束在2007年检修时，对大部分管束进行了更换，以满足装置继续开炼的需求。为减小塔顶冷凝系统的腐蚀，装置采取“一脱三注”的措施。不但对原油进行脱盐处理，使脱后原油含盐降至3.0mg/L以下，减小HCl的生成。而且装置采用注水、注中和缓蚀剂、注脱金属剂的方法，对管线、冷却设备进行保护。通过采取以上措施装置塔顶污水中铁离子及氯离子含量均控制在了指标范围内，但任然无法避免腐蚀泄露的现象出现。3 腐蚀机理及原因分析 3.1 冷换设备管内腐蚀 3.1.1 HCl－H2S－H2O型腐蚀

原油中含有氯盐组分，其中的氯化镁和氯化钙容易在原油加工过程中受热水解，生成强腐蚀性的氯化氢。而在脱盐装置无法去除的有机氯化物，在高温和水蒸气的共同作用下也会分解，产生HCl，生成的HCl随挥发性气体进入常压塔顶，再进到冷凝冷却系统。当油气经空冷器冷却后，因氯化氢的沸点很低，在110℃以下遇蒸汽结露出现水滴，HCl即溶于水成为盐酸。由于初凝区水量极少，盐酸浓度可达1％～2％，成为腐蚀性十分强烈的稀盐酸腐蚀环境，当塔顶负荷较大时，油气通过管束线速度较快，在这种腐蚀环境下，液体夹带着未冷凝的油气气泡，对管束内壁进行冲刷，从而引起塔顶冷凝系统出现严重的腐蚀。同时，加工过程中原油所含硫化物也热分解为硫化氢，由于硫化氢的沸点很低伴随着油气聚集在常压塔顶，随后进入冷凝冷却系统。由于硫化氢的存在，加剧了冷凝冷却区的腐蚀。H2S与金属Fe生成具有保护膜作用的FeS，而HCl又可与FeS反应破坏保护膜，使金属界面不断更新，HCl与H2S相互促进，构成循环腐蚀。3.1.2氯离子腐蚀

氯离子主要来自原油中的氯盐（主要是MgCl2和CaCl2）的水解和有机氯化物的分解。氯离子作为活性阴离子，能破坏碳钢表面的氧化膜，使其遭受去极化腐蚀而产生点蚀穿孔。氯离子对设备引起的应力腐蚀破坏是在氯离子与拉应力的共同作用下产生的。拉应力除了来源于工作应力外，更多的来自于各种冷加工产生的拉应力、焊接残余应力以及管壳程温差造成的温差应力等。3.1.3 空冷入口段的湍流腐蚀

空冷入口端存在气液共存现象，由于入口端存在气相，同时由于流动阻力的影响，翅片管入口的流速明显高于其他管束的纯液相流速。达到或超过发生流体冲刷的临界流速。在高的流速下，流体不断击穿紧贴金属表面几乎静态的边界液膜，一方面加速了去极剂的供应和阴阳极腐蚀产物的迁移，使阴、阳极的极化作用减小；另一方面流体流动和对金属表面产生了附加的剪切力，剪切力不断地剥离金属表面的腐蚀产物（包括保护膜），形成湍流腐蚀，造成入口端穿孔。

针对管内腐蚀，装置通过对化验室塔顶污水数据进行分析发现，由于装置采取了“一脱三注”的措施，塔顶污水中铁离子和氯离子均在控制指标内，表示空冷管束内HCl－H2S－H2O型腐蚀及氯离子腐蚀并不严重。因此塔顶腐蚀是由于原油性质的变重，导致汽油收率降低，在空冷中油气分压降低加剧了气象的产生，形成了湍流腐蚀导致的 3.2 湿空冷的管外腐蚀

湿空冷管束外表面有明显可见锈瘤，结垢腐蚀严重，管外腐蚀严重，湿空冷注水罐中的补给水都是循环式和除盐水，但是随着冷却水的循环利用湿空冷注水罐中Ca2+、Mg2+还是会有所增加，这是由于水的温度升高，水不断蒸发，各种位无机离子和有机物质的浓缩，而Cl-、SO42-离子明显增加，可能是循环水在循环过程中吸附了大气中的酸性气引起的。对水箱中的沉积物进行分析，发现其主要成分为铁的氢氧化物。因此造成湿空冷管束腐蚀穿孔的主要原因是管外腐蚀，造成管外腐蚀主要是如下几种原因： 3.2.1 冷却水中溶解氧引起电化学腐蚀

湿空冷实际上是属于一种敞开式循环冷却系统，冷却水通过水泵进入喷淋管束，由上均匀喷洒而下，空气则在轴流风机的驱动下，从百叶窗逆流而上，喷淋冷却水与空气能充分地接触，因此水中溶解的02可达到饱和状态。当管壁与溶有02的冷却水接触时，由于金属表面的不均一性和冷却水的导电性，在管壁表面会形成许多腐蚀微电池，微电池的阳极区和阴极区分别发生氧化反应和还原反应。这些反应促使微电池中阳极区的金属不断溶解而被腐蚀。在水对钢铁的腐蚀过程中，溶解氧的质量浓度是腐蚀速率的关键因素。淡水中钢铁的腐蚀速率与氧质量浓度和温度间的关系见图1。由图1可见，在空冷器冷却水温度和氧质量浓度范围内，钢铁的腐蚀速率随氧质量浓度的增加而增加。

图1 腐蚀速率与氧和温度的关系

3.2.2 有害离子引起的腐蚀

循环冷却水在浓缩过程中，除重碳酸盐质量浓度随浓缩倍数增长而增加外，其他盐类如氯化物、硫酸盐等的质量浓度也会增加。同时由于空冷器是一个敞开式冷却系统，由于湿空冷与塔顶中间罐防空位于同一高度，且距离很近。在这种环境下，容易造成Cl-和SO42-质量浓度增高，从而加速碳钢腐蚀。Cl-和SO42-会使金属上保护膜的保护性降低，尤其是Cl-的离子半径小，容易穿过膜层，置换氧原子形成氯化物，加速阳极过程的进行，使腐蚀加速，所以氯离子是引起点蚀的原因之一。从水箱底部沉积物成分分析来看，氯化物的质量浓度不高，虽然不是造成空冷器腐蚀穿孔的主要原因，但在多种因素作用下，加剧了腐蚀的产生。3.2.3 微生物引起的腐蚀

在冷却水中，由于养分浓缩，水温升高和日光照射，给细菌和藻类创造了迅速繁殖的条件。大量细菌分泌的黏液像粘合剂一样，能使水中漂浮的灰尘杂质和化学沉淀物等黏附在换热管传热表面。微生物的滋生也会使金属发生腐蚀，这是由于微生物排出的黏液与无机垢和泥砂杂物等形成的沉积物附着在金属表面，形成氧的浓差电池，促使金属腐蚀。此外，在金属表面和沉积物之问缺乏氧，因此一些厌氧菌(主要是硫酸盐还原菌)得以繁殖，当温度为25～30℃时，繁殖更快。厌氧菌分解水中的硫酸盐，产生H2S，引起碳钢腐蚀，其反应如下：

SO42-+8H++8e=S2-+4H20+能量(细菌生存所需)

Fe2++S2-=FeS↓

铁细菌是钢铁锈瘤产生的主要原因，能使Fe2+氧化为Fe3+，释放的能量供细菌生存需要。

Fe2+—→Fe3++能量(细菌生存所需)4 腐蚀防护措施 4.1 管内腐蚀防护

通过化工艺参数，保证空冷器进口开度，关小出口开度，保持管内液相充满，降低翅片管管束入口流速，达到降低湍流腐蚀的目的。4.2 管外腐蚀防护 4.2.1 优化管束材质

装置在07年及10年检修中将湿空冷管束材质更换为09Cr2AlMoRe和304钢。材质的优化明显降低了有害离子造成的腐蚀。4.2.2 定期排污

随着循环冷却水被浓缩，冷却水的硬度和碱度会升高，水中游离的和半结合的CO2在循环过程中不断逸人大气而散失，冷却水的pH值逐渐上升。pH值升高虽然有利于管束防腐蚀，但pH值过高时使冷却水中碳酸钙的沉积倾向大大增加，易引起结垢和垢下腐蚀，同时还加速微生物的生长。随着冷却水不断蒸发浓缩和与大气接触，水中的悬浮物和浊度不断升高，溶解氧也不断增加。因此装置将部分冷却水通过地步放空进行排放，并补充部分新鲜冷却用水以达到防腐目的。5 结束语

空冷器对初馏塔及常压塔塔顶压力、温度的控制起着至关重要的作用，影响着装置的正常运转及产品合格率。因此，在日常的使用过程中，我们需要加强观察并不断探索，及时发现并解决各类腐蚀迹象，尽可能的延长其使用寿命，为空冷器的正常运行提供可靠保障。

第五篇：防止锅炉汽包满水和缺水事故措施

防止锅炉汽包满水缺水事故

汽包满水缺水事故是锅炉发生事故中非常严重的事故，如处理不当，也许会造成汽轮机水冲击或锅炉水冷壁、省煤器爆管恶性事故。为防止此事故发生，制定如下措施：

1、锅炉汽包应至少配置两只彼此独立的就地汽包水位计和两只远传汽包水位计水位计的配置应采用两种以上工作原理共存的配置方式，以保证在任何运行工况下锅炉汽包水位的正确监视。

2、确保汽包水位计的安装符合安装和运行要求。

3、汽包水位测量系统，应采取正确的保温、伴热及防冻措施，以保证汽包水位计测量系统的正常运行正确性。两取样管平行敷设，共同保温，中间不能有保温隔离层，伴热设施对两管伴热均匀，不应造成两管内冷凝水出现温差。

4、汽包就地水位计的零位应以制造厂提供的数据为准，并进行核对、标定。

5、按规定要求对汽包水位计进行零位校验。当各水位计偏差大于30mm时，立即汇报，并查明原因予以消除。当不能保证两种类型水位计正常运行时，必须停炉处理。

6、严格按照运行规程及各项制度，对水位计及其测量系统进行检查及维护。机组启动调试时应对汽包水位校正补偿方法进行校对、验证，并进行汽包水位计的热态调整及校核。新机验收时应有汽包水位计安装、调试及试运专项报告，列入验收主要项目之一。

7、当一套水位测量装置因故障退出运行时，应填写处理工作票，工作票应写明故障原因、处理方案、危险因素预告等注项，一般应在8小时内恢复。若不能完成，应制定措施，经总工程师批准，允许延长工期，但最多不能超过24小时，并报上级主管部门备案。

8、锅炉应安装汽包水位高、低位报警及保护，并保证随时可靠好用。锅炉水位保护的停退，必须严格执行审批制度；水位保护是锅炉启动的必备条件之一，水位保护不完整严禁启动。

9、当运行中无法判断汽包确实水位时，应紧急停炉。

10、给水系统中各备用设备应处于正常备用状态，按规定定期切换。失去备用时，应制定安全运行措施，限期恢复投入备用。

11、建立锅炉汽包水位测量系统的维修和设备缺陷档案，对各类设备缺陷进行定期分析，找出原因及处理对策，并实施消缺。

12、运行人员必须严格遵守值班纪律，监盘思想集中，经常分析各运行参数的变化，调整要及时，准确判断及处理事故。不断加强运行人员的培训，提高其事故判断能力及操作技能。