燃煤锅炉管腐蚀过程分析及检测技术应用.pdfVIP

总第232期山西化工Total232

2025年第3期ShanxiChemicalIndustryNo.3,2025

化机与设备D0I:10.16525/14-1109/tq.2025.03.057

燃煤锅炉管腐蚀过程分析及检测技术应用

马君宇，高鹏

（山西省晋中市综合检验检测中心，山西晋中030600)

摘要：燃煤锅炉通常采用低NO，燃烧技术进行燃烧，虽然会减少有害气体的排放，但很大程度上造成了锅炉高温

硫腐蚀问题。通过研究发现，在燃烧过程中产生的还原性气体，如CO、H和OH等物质，会与锅炉内的硫物质进行

反应，产生HS、单质S等物质，导致内壁氧化膜破损，甚至会造成氧化膜内的金属物质进一步腐蚀。工业中常见的

腐蚀深度检测技术对于实际深度检测精确度较低，故采用超声波检测技术进行检测。实际应用表明，超声波检测技

术相较于其他腐蚀深度检测技术,具有超高的检测精度和准确度,更有利于工业检测并及时防治。

关键词：燃煤锅炉；高温硫腐蚀；超声波检测技术

中图分类号：TG115.285文献标识码：A

0引言间变化的指数，根据现场实际分析，k取1.95;no为常

燃煤锅炉会产生较多的污染性气体，在国家提出数;Q为活化能,kJ/mol;T为绝对温度,K;t为腐蚀时

减少污染气体超高排放的政策后，锅炉企业针对性地间,s;R为通用气体常数。

采用分级燃烧或低NO.等技术，对燃烧技术进行了升2高温硫腐蚀的形成过程及腐蚀产物

级改造。低NO，燃烧技术通过在燃料区提供丰富的高温硫腐蚀主要发生在煤炭中的w(S)超过1.3%、

氧气，保证燃烧后能形成还原性气氛，以此来减少水冷壁周边烟气中的(H,S)高于0.011%且水冷壁

NO.的排放。这种方式虽然能有效减少污染气体的产受腐蚀区域的管壁温度至少为350℃。煤粉燃烧过程

生，但同时也会产生类似H、OH等具有还原性的物中，会释放出大量S,在还原性环境中产生大量H,S

质，使得煤中的硫元素转化为具有腐蚀性的物质[2，和单质S，导致水冷壁遭受腐蚀，是造成锅炉内壁硫

造成锅炉内壁腐蚀。如何能在既节省成本，又不损伤化物腐蚀的主要原因。硫化腐蚀过程如式（1）式(2)：

仪器的前提下对锅炉内壁腐蚀强度进行高精度检测，FeO+H,SFeS+H,O,(1)

成为重点关注的问题。超声波检测技术通过信号识Fe+H,SFeS+H2.(2)

别、数据分析,能够精确检测锅炉内壁的腐蚀强度,在研究人员通过大量实验研究发现,HS生成速度

不同领域得到了广泛的应用。会随着还原性气体浓度的增加而增加。同时,H,S与

1影响高温硫腐蚀的因素SO2会发生如式(3)反应：

1.1还原性气氛的影响2H,S+S0,3S+2H,0.(3)

在锅炉高温区的还原性气氛,如H、OH和CO等，在氧气充足的情况下,会与H,S反应见式(4)：

是造成硫元素腐蚀的重要因素。在锅炉燃烧过程中产02+2H,S2S+2H,0.(4)

生的SO2、SO，等，会在高温和还原性气氛的作用下发同时，当水冷壁管表面的氧化膜接触到单质S

生还原反应,生成有害气体H