浙江至德鋼業有限公司針對不銹鋼鍋爐管高溫腐蝕而引發的爆管問題進行分析并給出了相應的防范措施，分別對硫酸鹽、硫化物、氯化物、以及還原性氣氛對鍋爐的腐蝕和爆管機理做了深入分析。提出了采取涂層的方法來減緩受熱面高溫腐蝕和爆管；提出根據合適的燃煤品質以及燃燒方式的方法，防止由于爐內燃煤和燃燒不合理所帶來的高溫腐蝕爆管。通過對鍋爐高溫腐蝕爆管機理分析，提出的防治措施為提高鍋爐的安全穩定運行做技術支持。火力發電機組非停事故中大多是由鍋爐引起，而鍋爐的“四管”爆泄事故日趨增多，這將嚴重影響鍋爐的安全經濟穩定運行。而“四管”爆管主要是受熱面管由于過熱、腐蝕、磨損等各種原因發生破裂、泄漏，導致金屬管壁的失效，甚至引起鍋爐事故停機[1]。鍋爐發生爆管后，需及時停爐檢修、換管。在鍋爐啟停時，風機、水泵、壓縮機等大功率電氣設備空轉時間較長，造成極大損失。因此，本文將對不銹鋼鍋爐管中產生的高溫腐蝕爆管原因做分析，并提出相應的防范措施。

一、高溫腐蝕的原因

 鍋爐里高溫受熱面的高溫腐蝕機理十分復雜，主要與灰分和煙氣顆粒的沖蝕、燃煤的含硫量和爐膛火焰溫度有關。一般可以分為硫酸鹽腐蝕，硫化物腐蝕，氯化物腐蝕，以及還原性氣氛引發的高溫腐蝕。

 1. 硫酸鹽腐蝕

 煤灰中的堿金屬元素在處于高溫狀態時，它會揮發成氣態(K、Na)。當鍋爐內的高溫煙氣進入到對流煙道時，接觸到壁溫低于700℃的受熱面氣態K、Na成分會在管子表面凝結。當氣態的堿金屬和含硫煤在燃燒時產生的二氧化硫、三氧化硫發生反應，生成堿金屬硫酸鹽。這些低熔點的堿金屬硫酸鹽K2SO4、Na2SO4會沉積在水冷壁管壁上，形成熔鹽。破壞水冷壁管原有的金屬氧化膜，從而加快金屬基體材料的高溫腐蝕。

 2. 硫化物腐蝕

 在燃燒區域局部缺氧燃燒的情況下，水冷壁附近的還原性氣氛氫氣的含量較高，會使硫化氫氣體，沿金屬晶界穿過致密的磁性氧化鐵層，使得硫化氫和氧化鐵以及鐵發生產生高溫腐蝕。還原性氣氛越強烈，腐蝕就更加的嚴重。當煙氣溫度在300℃~500℃，煙氣中硫化氫的濃度大于0.01%時其腐蝕性最為強烈。在還原氣體中能保持穩定，否則就被氧化成單質硫或更高的硫的氧化物。

 3. 氯化物腐蝕

  燃煤中存在有一定量的氯化鈉等含氯化合物，在高溫下會快速汽化，以氣態氯化鈉存在，在與煙氣中的水、二氧化硫、三氧化硫等氣體反應生成硫酸鈉和氯化氫。氯化氫氣體使管壁的氧化膜受到破壞，造成嚴重的水冷壁管高溫腐蝕。煙氣溫度在400～600℃，氯化氫對管壁的腐蝕最為強烈。

 4. 還原性氣氛腐蝕

 鍋爐引入的分級燃燒方式，當配風不恰當時煤粉未能燃燼造成一氧化碳區域性升高。在高溫下一氧化碳將與水冷壁表面氧化膜發生反應進而引發腐蝕。在還原性氣氛中，煙氣中的一氧化碳濃度越大，高溫腐蝕越嚴重。

二、防治高溫腐蝕的措施

 1. 采取壁面涂層

  不銹鋼鍋爐管內部高溫腐蝕區域，涂刷耐高溫防腐涂料。涂層具有較高的致密性和強度、較好的組織穩定性，具有優良的抗氧化和耐腐蝕性能，對于鍋爐的高溫下腐蝕有極好的保護作用。耐高溫防腐涂料能夠有效防止高溫下腐蝕介質對金屬的侵蝕，避免生成的S可以直接穿透管壁金屬表面氧化膜，使氧化膜疏松，剝裂甚至脫落。

 2. 控制燃煤品質

  不銹鋼鍋爐管中煤燃燒時產生的煙氣中帶有大量灰粒，灰粒隨煙氣沖刷受熱面管子時，因灰粒的沖擊和切削作用對受熱面管子產生磨損，在燃用發熱量低而灰分高的燃料時更為嚴重。當燃用含有過量硫、鈉和鉀等化合物的燃煤時，更容易在金屬管壁上發生高溫腐蝕。因此需對燃煤品質及煤粉顆粒的粒徑進行合理的控制。煤粉顆粒粗細會對高溫腐蝕產生很大的影響。煤粉顆粒越大，越容易沖刷水冷壁造成磨損，并且破壞水冷壁面上的金屬氧化膜，進而形成高溫腐蝕。所以，控制合理的煤粉細度能夠有效減緩受熱面管的磨損及高溫腐蝕。

 3. 調整燃燒方式

  爐內的燃燒狀況直接影響著鍋爐經濟安全穩定運行，在燃燒過程中合理的配風將有效提高燃燒的穩定性，爐內配風不合理會造成爐內煤粉著火和燃燼差，甚至煤粉貼壁刷墻等。所以要對一次風管的煤粉流量及風速以及二次風配風方式等進行調整，保證爐內燃燒具有良好切圓以減少對各受熱面的超溫，保證爐內氧量在設計值附近。該措施對防止高溫腐蝕有明顯效果，同時對提高鍋爐穩燃能力及預防結焦也有一定作用。

三、結論

  通過分析鍋爐高溫腐蝕及爆管的原因，提出了硫酸鹽、硫化物、氯化物以及還原性氣氛引發的高溫腐蝕及爆管機理，針對高溫腐蝕及爆管原因給出了采取壁面涂層、控制燃煤品質、調整燃燒方式的方法來緩解高溫腐蝕而引發的爆管。