卧式快装锅炉的金属腐蚀探讨

　　摘要：通过一台DZL型锅炉烟管腐蚀穿孔现象，对全地区2000年卧式快装锅炉定检报告进行统计分析，发现有1/3的锅炉在定检中存在腐蚀缺陷，进而分析了腐蚀机理和影响腐蚀的因素，建议采取水处理措施的同时，对D≥2t/h锅炉要采取给水除氧。

　　关键词：快装锅炉；金属腐蚀

　　作者：刘忠生

　　0前言

　　郴州市某造纸厂1997年9月安装一台湖南长沙某锅炉厂生产DZL4-13型卧式快装锅炉，次年3月2日、3月28日和4月17日连续三次发现烟管中部渗水并作拆换处理，从拆下的烟管检查，发现烟管外壁有多处腐蚀、凹痕，导致穿孔。停炉检验，发现锅壳内壁、烟管、拉撑元钢、水墙管、集箱，前后管板都有不同程度的溃疡性腐蚀，腐蚀缺陷呈不规则的圆状凹坑，直径有φ35mm、φ15mm不等，深度约为h5mm、h2mm不等，形如百孔千疮，分布程度的流向合乎炉水流向，且下部强于上部，后部强于前部。经过调查组的认真取证，调查分析，排除了制造厂材质、制造质量，使用单位停炉保养不当等问题，属典型的氧腐蚀原因导致了三次换管。采纳事故调查组建议，增加给水除氧器后，该炉使用状况良好，再无类似腐蚀现象发生。由此可见《低压锅炉水质标准》提出的额定蒸发量2t/n以上的锅炉均要求除氧的要求是正确的，这意味着除氧范围从水管锅炉扩大到了火管组合锅炉（即卧式快装锅炉）。有鉴于此，本文试作初步的分析和探讨全区卧式快装锅炉的金属腐蚀情况。

　　1锅炉定检中腐蚀情况统计和综合分析

　　据我市2000年锅炉定期检验统计报表情况可知：全年完成锅炉的检验台数为498台，检查中发现有腐蚀的锅炉为89台，占检验总锅炉台数的32%，结水垢的锅炉有247台，约占50%。从检验报告中反映出快装锅炉检验主要缺陷为腐蚀和水垢，金属腐蚀主要发生在锅筒的下半部和烟管的水侧管壁上，呈现大小不同的斑点（麻点）或凹坑。这些损伤的大小的范围从深度0.1-0.5mm，直径从（1－2）－（20－30）mm，个别的甚至更深或更大。但从0.5－2mm深度居多。这些局部溃疡性点坑可能是由氧腐蚀，也可是由垢下腐蚀（即碱性腐蚀）所造成的。通过综合分析，发现锅炉腐蚀台数为检验锅炉总台数的１/3，各类锅炉腐蚀数量由多到少排列顺序是：卧式快装锅炉立式弯水管、水管锅炉。由此可见，卧式快装锅炉由于未采取除氧措施或水处理措施不当，腐蚀现象十分严重，超过了水管锅炉。

　　2快装锅炉金属工作的条件

　　（1）快装锅炉工质温度低。给水温度通常为20－30℃，很少超过70℃，经省煤器出口水温温升约40℃，锅炉筒内汽水饱和温度200℃以下。

　　（2）由于未除氧，进入给水管道、省煤器和锅炉筒内的水都含有一定量的氧。当水沿着这系统流动时，水中含氧量逐渐降低，进入锅筒后有相当大的部分即被饱和蒸汽所带走。

　　（3）快装锅炉锅筒与水管锅炉汽包不同，锅筒本身就是蒸发受热面，锅筒腹部受高温火焰辐射和冲刷；锅筒内又有众多的烟管，高温烟气经其进行对流放热。因此快装锅炉锅筒内水始终处在强烈的沸腾状态，大部分的蒸汽从中产生。

　　（4）由于蒸发浓缩，炉水与给水的不同点在于有较大碱度，相当高的含盐量。

　　3影响快装锅炉金属腐蚀的因素

　　（1）氧的浓度。由于未除氧，进入锅筒内的给水含有一定量的氧。但在正常运行时炉水中含氧量是很少的。炉水中含氧量减小是由于锅筒本身具有除气效能。这是因为快装锅炉的锅筒内外受热，且加热强烈，锅筒内炉水始终处于沸腾状态，锅筒水面上充满着饱和蒸汽，氧气的分压力趋近零；其次给水从水面上部引入，受到强烈的加热，既有烟气辐射和对流的热量，又有蒸汽凝结的潜热，因给水能很快地被加热到锅筒内压力下的饱和温度，水中氧在未与金属相接触时可能已被除去。如果进入锅筒内给水中溶解氧在还未与受热面金属接触之前已除去，那么，氧腐蚀也就不会发生。

　　（2）水垢。在检验锅炉时经常会看到快装锅炉或烟管上结有不同程度不同厚度、紧密的、结实的一片水垢。这水垢无疑在许多场合下，可以保护金属不受腐蚀。换一句话说，水后可起到防止腐蚀的遮盖层的作用。

　　（3）碱度。快装锅炉的炉水碱度是较高的，在锅筒受热面表面有可能形成一层碱性水膜，阻止了水中氧与金属接触，从而保护了金属。

　　（4）温度。快装锅炉金属温度低，也是一个因素。

　　（5）采用铸铁式省煤器。通过上述分析可知，由于快装锅炉工作温度低，锅筒具有除气功能，炉水碱度高，不少的锅炉结有水垢以及采用铸铁式省煤器等原因，虽然未除氧，但腐蚀仅发生在部分锅炉上。

　　4结束语

　　快装锅炉金属的腐蚀主要有氧腐蚀和垢下腐蚀，而且与水管锅炉不相上下，建议DZ≥2t/h锅炉都要采取除氧措施。并做好停炉保养和水垢清洗工作。