SNCR 脱硝技术中水冷壁腐蚀问题的研究及对策

        3.3.1 腐蚀机理

        尿素液滴分解产生的NH3 和烟气中的CO2 （包括尿素本身分解产生的CO2）在高温下因异构化而生成氰酸铵，后者分解成游离氰酸：

        CO(NH2)2=NH4CNO=HCNO+NH3

        氰酸根(CNO-)是一种还原性酸根，对金属表面的钝化膜能产生活化腐蚀。

        3.3.2 腐蚀的主要形式及原因

        晶间腐蚀：表面看不出腐蚀迹象，这种腐蚀能破坏晶粒之间的结合力，造成晶界断裂，使金属机械强度完全丧失，在应力作用下，金属会产生突然的脆性破坏。这种晶间腐蚀，属电化学腐蚀，危害性最大。

        应力腐蚀：由于尿素溶液中含有氯离子和蒸汽中所含的氯离子，引起水冷壁产生应力腐蚀破裂。其原因主要是由于水冷壁管运行中承受较大的应力引起。

        通过搜索的资料观察，尿素水溶液在一定压力和温度条件下有非常强的腐蚀性。尿素生产过程中在尿素合成时，其不锈钢容器都会发生腐蚀，而SNCR 分解尿素产生氨气与合成法制尿素的过程相反，基本上有类似合成法制尿素的腐蚀过程，所以尿素液滴落在水冷壁上引起的腐蚀也是引起水冷壁泄漏的主要原因之一，不可小视。

        4 结论及措施

        通过上述分析，不难发现，引起水冷壁腐蚀水冷壁上造成的，其中应力腐蚀、游离CO2 腐蚀和尿素溶液本身腐蚀是水冷壁泄漏的重要原因。要想彻底解决水冷壁的腐蚀问题，必须解决喷孔周围尿素溶液的泄露问题，为此我公司相关技术人员和设计单位一起，经过多次对喷枪的结构进行改造，和反复的试验，最终摸索出了一套行之有效的办法，控制了SNCR 对水冷壁的腐蚀问题：

        全面改进喷枪结构，优化尿素溶液的雾化形式，克服喷枪漏流的缺陷，有效降低三种腐蚀的发生几率，解决喷枪泄漏的问题。

        改变喷枪与水冷壁面的夹角，使喷枪下倾5 度角，同时在保证喷枪不被烧损的条件下增加喷枪伸进炉膛的深度。

        在喷孔下部水冷壁弯管部位加装不锈钢护板，外部敷耐火所料，防止起停系统时候的漏流与水冷壁管直接接触。定期对喷枪进行雾化效果检查，发现雾化效果不达标的喷枪及时进行更换，检查周期为每15 天检查一次，已经将此项工作列入定期工作标准中。

        5 进一步开展调查研究，SNCR 喷尿素工艺国际上有一些成功的经验，借鉴其他单位的成果对我厂SNCR 系统进行持续改进，使SNCR 系统的运行更臻完善。

        参考文献

        [1]杨直，山西省化工设计院，1999 年1 月《尿素生产中的腐蚀及防护》

        [2]项文裕、罗学英，宁波远东化工《尿素设备腐蚀原因分析及预防措施》

        [3]吕敏，2004 年8 月《锅炉腐蚀的常见部位及原因分析》

        [4]浙江大学热能工程研究所2006 年7 月《中电国华北京热电分公司SNCR 改造工程技术报告》