在煙氣余熱鍋爐的運行中，尾部受熱面（如省煤器、空氣預熱器等）的低溫腐蝕是一個隱蔽卻極具破壞力的 “隱形殺手”。它會導致受熱面管壁變薄、穿孔，甚至引發(fā)泄漏事故，不僅增加設備維護成本，還會影響鍋爐的安全穩(wěn)定運行。深入剖析低溫腐蝕的成因，并采取針對性的 “避險” 措施，對延長設備壽命、保障系統(tǒng)高效運轉(zhuǎn)至關(guān)重要。

一、低溫腐蝕的原因與危害

低溫腐蝕的核心誘因是煙氣中的酸性物質(zhì)在受熱面凝結(jié)成腐蝕性液體。燃料（尤其是含硫量較高的煤、生物質(zhì)等）燃燒時，會生成二氧化硫（SO?），部分 SO?進一步氧化為三氧化硫（SO?）。SO?與煙氣中的水蒸氣結(jié)合，形成硫酸蒸汽（H?SO?），其露點溫度遠高于水的露點（通常在 120-160℃）。當尾部受熱面壁溫低于硫酸蒸汽的露點時，硫酸蒸汽便會在管壁表面凝結(jié)，形成強腐蝕性的硫酸溶液。

這種腐蝕的危害體現(xiàn)在三個方面：

· 設備損傷：硫酸溶液會快速侵蝕受熱面的金屬材質(zhì)（如碳鋼），導致管壁厚度均勻減薄，嚴重時會出現(xiàn)穿孔，引發(fā)煙氣泄漏或工質(zhì)泄漏，迫使鍋爐停機檢修。

· 傳熱效率下降：腐蝕產(chǎn)物與積灰混合，會在受熱面表面形成堅硬的污垢層，阻礙熱量傳遞，導致排煙溫度升高，鍋爐熱效率降低。

· 維護成本激增：頻繁的腐蝕修復需要更換管材、停工檢修，不僅消耗大量人力物力，還會影響企業(yè)的正常生產(chǎn)計劃。

二、低溫腐蝕的 “高發(fā)區(qū)” 與誘因

尾部受熱面成為低溫腐蝕的 “重災區(qū)”，與自身運行環(huán)境和工藝特性密切相關(guān)：

· 溫度條件：尾部受熱面處于煙氣流程的末端，煙氣溫度逐漸降低（通常從 300-400℃降至 150-200℃），管壁溫度更容易接近或低于硫酸露點，為腐蝕創(chuàng)造了 “溫床”。

· 煙氣成分：燃料含硫量越高，生成的 SO?越多，硫酸蒸汽濃度越大，腐蝕風險也越高。此外，煙氣中過量的氧氣會促進 SO?向 SO?轉(zhuǎn)化，進一步加劇腐蝕。

· 運行工況波動：當鍋爐負荷降低、煙氣流量減少時，尾部受熱面的換熱量下降，管壁溫度隨之降低；若進入鍋爐的冷空氣或工質(zhì)（如水、空氣）溫度過低，也會導致受熱面壁溫驟降，增加腐蝕概率。

三、尾部受熱面的 “避險” 策略

針對低溫腐蝕的成因，需從設計優(yōu)化、運行調(diào)控、材料升級、維護管理四個維度構(gòu)建 “防護網(wǎng)”，實現(xiàn)全方位 “避險”。

1. 設計階段：從源頭降低腐蝕風險

· 控制受熱面壁溫：通過熱力計算，確保尾部受熱面的設計壁溫高于硫酸露點（通常需高出 10-20℃）。例如，采用 “高溫省煤器 + 低溫省煤器” 分段設計，高溫段承擔主要換熱任務，低溫段通過合理布置減少壁溫過低的區(qū)域。

· 優(yōu)化煙氣流程：采用順流換熱方式（煙氣與工質(zhì)同向流動），降低尾部受熱面出口的煙氣與工質(zhì)溫差，避免壁溫過度降低。同時，在尾部煙道設置導流裝置，減少煙氣渦流導致的局部低溫區(qū)。

· 預留防腐空間：在受熱面易腐蝕區(qū)域（如省煤器管束底部、空氣預熱器冷端）預留足夠的檢修空間，便于后期檢查和防腐處理。

2. 運行階段：動態(tài)調(diào)控規(guī)避腐蝕條件

· 控制排煙溫度：根據(jù)燃料含硫量和煙氣成分，設定合理的最低排煙溫度（如含硫量＞2% 時，排煙溫度不低于 160℃），避免受熱面壁溫低于露點?？赏ㄟ^調(diào)節(jié)旁路煙氣擋板、增加暖風器等方式，在低負荷時維持尾部受熱面溫度。

· 優(yōu)化配風與燃燒：減少過量空氣系數(shù)（控制在 1.1-1.2），降低煙氣中氧氣含量，抑制 SO?向 SO?轉(zhuǎn)化。同時，采用低氮燃燒技術(shù)減少 NOx 生成，避免其與 SO?協(xié)同加劇腐蝕。

· 預熱工質(zhì)溫度：對進入尾部受熱面的工質(zhì)（如鍋爐給水、 combustion air）進行預熱，提高受熱面壁溫。例如，在空氣預熱器入口加裝暖風器，利用蒸汽或煙氣余熱將空氣溫度提升至 60℃以上。

3. 材料與結(jié)構(gòu)：提升抗腐蝕 “免疫力”

· 選用耐蝕材料：對易腐蝕區(qū)域的受熱面，采用耐硫酸腐蝕的材質(zhì)，如 ND 鋼（09CrCuSb）、不銹鋼（316L）或鈦合金。其中，ND 鋼對硫酸的耐蝕性是碳鋼的 5-8 倍，適用于中低硫燃料場景；高硫燃料則需選用不銹鋼或鈦合金。

· 優(yōu)化受熱面結(jié)構(gòu)：采用膜式壁、鰭片管等結(jié)構(gòu)，增加受熱面的換熱面積，減少局部溫度過低的區(qū)域；同時，設計便于清灰的結(jié)構(gòu)（如錯列布置管束），避免積灰與腐蝕產(chǎn)物疊加。

4. 維護與監(jiān)測：及時發(fā)現(xiàn)并遏制腐蝕

· 定期清灰與檢查：通過蒸汽吹灰、聲波吹灰等方式，定期清除受熱面積灰，避免積灰覆蓋導致壁溫降低。每季度對尾部受熱面進行內(nèi)窺鏡檢查，重點監(jiān)測管壁厚度、腐蝕坑點，及時更換腐蝕超標部件。

· 加裝腐蝕監(jiān)測裝置：在尾部煙道布置露點儀、壁溫傳感器和腐蝕速率探針，實時監(jiān)測煙氣露點、受熱面壁溫及腐蝕速率，當壁溫接近露點時自動報警，觸發(fā)調(diào)節(jié)措施（如開啟旁路擋板）。

· 防腐涂層處理：對現(xiàn)有受熱面，可采用高溫防腐涂層（如陶瓷涂層、鎳基合金涂層），形成物理屏障隔絕硫酸溶液與金屬接觸，延長設備壽命。

低溫腐蝕雖具隱蔽性，但并非無法抵御。通過 “設計控溫、運行調(diào)優(yōu)、材料升級、監(jiān)測維護” 的協(xié)同策略，可有效降低煙氣余熱鍋爐尾部受熱面的腐蝕風險。企業(yè)需結(jié)合自身燃料特性、鍋爐型號及運行工況，制定個性化的 “避險” 方案，讓尾部受熱面在低溫環(huán)境中依然能 “安然無恙”，保障鍋爐長期穩(wěn)定運行。