摘要：我国现代化经济建设进程中，国内电力系统的规划建设，特别是火电厂当中，电厂锅炉设备的管理等方面，得到了业内人士高度重视。在明确了电厂锅炉受热面腐蚀问题产生的主要原因之后，相关领域的工作人员，需要在日常工作中，对系统内部设备的各个环节进行全面地检测和管理。加强水冷壁管检测，并加强对电厂锅炉受热面的高温腐蚀预防、低温腐蚀预防和向火侧腐蚀预防，提高系统运行的安全性和稳定性，减少腐蚀问题的发生。
关键词：电厂锅炉；受热面腐蚀；主要原因；预防措施
1 引言
有效地控制和减少锅炉受热面的腐蚀，对受热面空气预热器进行壁面火侧的高温腐蚀防护和加热面空气预热器的低温腐蚀防护，可以促进锅炉安全稳定运行。锅炉火电机组设备的整体效率提高和电力生产效率的提高。
2 电厂锅炉受热表面腐蚀的主要原因
在实际的工作中，锅炉的受热表面包含了水冷壁、省煤器、过热器等多个管道，受热表面一般要求外部有很高的热量，通过各种辅助管道和高温烟气，将外部的热量以辐射的方式传递给内部的水汽介质，当外部的热量超过受热表面可以承受的范围时，辅助承压管道就会受到一定程度的腐蚀，管道腐蚀严重时，很有可能导致管道爆裂等各种安全事故的发生。说起造成锅炉受热腐蚀的主要原因，一般是在锅炉停止运行期间，由于受热表面周围的温度过高，这种高温情况之下，很容易造成高温腐蚀。当锅炉停止运行时，锅炉内部还有着较高的温度，因此锅炉内会进入空气，并发生锅水或者结露，这种水分会对管道有极大的腐蚀作用。除此之外，由于我国目前大多数的锅炉表面都是无添加的油漆、疏水性烷基等化合物组成的保护膜，这些金属材料遇到水之后会发生化学反应，使得腐蚀开始，当锅炉停止运行的时候，锅炉内部的气压小于外部大气压，使得更多的氧气进入到锅炉内部，加速各种反应的发生。
从另一个角度来看，空气中的水蒸气在锅炉内部会发生结露，发生结露产生的水滴受锅炉内部环境的影响，会生成强碱或弱酸性物质，在一定程度上加快的受热表面腐蚀的速度。对于自然环境中的钢材来说，锅炉内部的钢材更加容易产生水滴，更加容易腐蚀，因此，如何加强锅炉管道的耐腐蚀程度，成为企业需要处理的重要问题之一。
3 电厂锅炉受热面腐蚀的预防措施
当锅炉的受热面发生腐蚀反应时，通常范围较大，受热面刚才在腐蚀过程中逐渐变薄，最后导致受热面爆漏停炉等现象。但是由于修复锅炉受热面的工作量较大，因此制定完善的锅炉受热面腐蚀预防策略是相关技术人员的首要工作任务之一。
3.1 水冷壁管的垢下腐蚀的预防措施
水冷壁管垢下腐蚀是以紧贴管壁的垢下管壁为阳极，外围表面为阴极所构成的局部电池作用引起的电化学损害，严重时可导致鼓包或腐蚀穿孔。例如一台锅炉在半年内先后停炉3次处理水冷壁管鼓包、穿孔，主要原因是凝汽器铜管泄漏，给水硬度长期严重超标，其次是停炉保养效果不好、基建酸洗质量不好、给水含铁量超标。当前防止垢下腐蚀最主要的防范措施是解决凝汽器泄漏后给水硬度超标问题：要加强给水含铁量的检测与控制：将已经结垢的部分利用相关的化学物质进行溶解清洗。总之，要加强化学监督工作。对于超临界直流炉由于给水水质纯度较高必须采用挥发性处理。所以美国通常采用氨一联氨式，而德国和前苏联推荐采用氨一氧处理和中性水加氧的方式。前苏联试验肯定了中性水加氧的方式。而此种方式在国内的电厂生产中也可以充分借鉴。当然，采用何种方式还与汽水系统中管道、阀门所用的材料有关，需结合实际情况进行正确选择。
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3.2 预防水冷壁向火侧腐蚀措施
水冷壁向火侧腐蚀是指水冷壁外壁在还原性气氛中，在挥发性氯化物、硫及熔融灰渣等作用下，使管壁减薄诱发的故障。水冷壁向火侧腐蚀发生在燃烧区域的氧化气氛中的可能性极小。一氧化碳，包括未燃烧的煤粒冲刷管壁，在硫酸盐和氨氯化物的作用下加速腐蚀，造成管壁变薄，当其腐蚀速度高于25μm/103h时，说明已有明显腐蚀。除此之外，低熔点的磷、钠的焦硫酸盐甩落在水冷壁管外表，能熔掉管外表的氢化铁保护层，也使金属受到腐蚀。超临界压力锅炉因其布置特点及壁温相对较高，容易发生圆周方向的裂纹或沟槽。
由于水冷壁向火侧腐蚀涉及燃烧器区域附近一批管子的安全问题，严重时1至2万小时就要更换一批水冷壁管，所以应予以重视。
预防水冷壁向火侧腐蚀的措施是：首先，控制烟气氧量与喷燃器喷射角度，规避未燃煤粉与还原性气体冲刷水冷壁；然后，采用火焰喷涂或渗铝管的方法增强水冷壁管的抗腐蚀能力；最后，在降低烟气含氧量采用低氧燃烧或为降低NOX而采用二次燃烧法时，需警惕可能出现的向火侧腐蚀。
3.3 充氮法预防措施
（1）联氨法。全开锅炉汽水系统空气门、排气门、疏水门和放水门，放尽锅炉内的存水，在上水箱内加满除盐水后加入联氨，同时添加氨水以调整PH值在10~10.5范围内，其中联氨的过剩量≥200mg/L，同时保持炉水压力大于1Mpa，以防止空气漏入。（2）胺液法。胺液法是指在氨量很大的水中钢铁具有不易被氧腐蚀的性能。锅炉在充氨前，应将存水放净，过热器内的存水应用胺液将积水顶出。对铜制件应提前拆除，或隔离出可能与胺液接触的铜制件。胺液容易蒸发。所以水温不宜过高，但冬季要有防冻措施。（3）碱液法。碱液法式采用加碱液的方法，使锅炉中充满pH值达到10以上的水，使金属表面生成耐腐蚀性保护膜，以防止溶解氧对金属的腐蚀。碱液中加的碱为氢氧化钠或磷酸三钠。这种方法适用于较长时间停用的锅炉。（4）十八胺保养法。十八胺加入热力系统后在高温下气化，气态十八胺随蒸汽进入锅炉、汽机及整个热力系统，在金属表面形成一层憎水性保护膜，将空气与金属隔绝，从而防止水及大气中的氧气及二氧化碳对金属的腐蚀。
3.4 高温腐蚀的预防措施
水冷壁向火侧温度较高且受氨氯化物和硫酸盐的作用，会加速管壁的腐蚀，从而导致管壁变薄，并且高温环境还能使管外表的氢化铁保护层熔化掉，使得管壁的金属钢材也会被腐蚀，一旦金属钢材被腐蚀，会导致锅炉受热面发生大面积的管道损坏。水冷壁向火侧防腐措施主要有：为提高水冷壁管的抗腐蚀能力可采用渗铝管代替金属钢材或在金属钢材表面采用火焰喷涂；为避免还原性气体和未燃煤粉冲刷水冷壁，需合理控制喷燃器的烟气氧量和喷射角度；为降低喷燃器的烟气氧量可采用低氧燃烧方式，也可以采用二次燃烧法。
3.5 低温腐蚀预防措施
对于延期当中的硫酸或者亚硫酸产生的低温腐蚀问题，工作人员在进行预防阶段，要明确低温腐蚀温度与硫元素的含量。比如，工作人员可以通过设备改装方式，提高火电厂锅炉的防腐蚀性能。通过增添暖风器装置，可以有效地降低低温腐蚀发生的概率。此外，工作人员在进行燃料选择中，还可以使用无硫或者少硫的燃料代替煤炭燃料，降低燃烧过程中产生的硫元素。此两种方式都可以在不同的程度上，减少因为低温腐蚀而造成的设备运转异常和燃烧效率过低的问题。
4 结语
电厂锅炉在正常运行过程中需要传递大量的热量，汽水介质具有高温和高压的特点，过路的受热面长期受到水分和高位的影响就会出现腐蚀状况。锅炉受热面一旦出现腐蚀情况就会严重影响火电机组的正常运行状态，导致受热面管出现爆裂现象，就会引发严重的安全事故。因此，电厂应该加强对锅炉运行状态的重视，采取有效的措施来减少锅炉受热面的腐蚀，做好各个部件的抗腐蚀处理，这样才能有效保证电厂锅炉设备运行的安全性和稳定性。
参考文献：
[1]陈欣.锅炉受热面损坏的常见原因及防范措施探讨[J].科技创新与应用,2017(05):135.
论文作者:刘川川
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6