余熱回収装置の煙ガス酸露点腐食状況

腐食の原因：重油や硫黄を含むガスを燃料とするボイラーや工業用加熱炉では、燃焼時に硫黄分が酸化され、装置の煙道や空気予熱器などの低温部で水と結合してH2SO4を生成し、それによって引き起こされる腐食を煙ガス酸露点腐食または硫酸露点腐食と呼びます。通常、燃料として使用される重油には2％～3％の硫化物が含まれており、燃焼によってSO2が発生する。そのうち約1％～2％のSO2は、ススや灰分中の金属酸化物の触媒作用によってSO3に変わり、これらが燃焼ガス中に含まれる水分（約5％～10％）と反応して亜硫酸または硫酸を生成し、湿性硫酸塩となる。その結果、通常の露点温度よりもはるかに高い温度で凝縮が起こり、深刻な腐食が生じるのである。研究によると、0.025％（体積パーセンテージ）というごく少量のSO3を含む燃焼生成物の露点は171℃である。酸の露点温度より20～45℃低い温度範囲では、一般的に腐食速度が最も大きくなる。同時に、装置表面に凝結した硫酸が煙道ガス中のほこりと反応して、除去しにくいスケールを形成し、熱伝達効率を低下させる。これにより壁管の表面温度が下がり、凝縮作用がさらに促進され、腐食が進行する。この亜硫酸または硫酸による「露点」腐食は、停止中に多く発生します。なぜなら、煙ガスには一定量の水蒸気が含まれており、停止して温度が露点まで下がると、水分が溜まりやすい場所に水がたまり、腐食が起こるからです。 防護措置：煙ガスの露点腐食を防ぐための措置は、2つの観点から考えることができる。工程の観点から見ると、低硫黄の重油（硫黄含有量0.5％未満）を使用すれば、煙ガスの露点腐食を引き起こすことはない；または、重油にSO3と反応して腐食性物質を生成する添加剤（例えば重油に0.06％の水酸化マグネシウムスラリーを加える）を加えることで、SO3の濃度を大幅に低下させ、それによって露点腐食を軽減することができる；設計や運用の過程においては、省エネのために無闇に排煙温度を下げすぎないよう注意する必要がある；煙突ガス中のほこりを減らし、停止時間などを活用して機器表面の汚れをタイムリーに処理する。 装置の表面処理や材料選定の観点からは、ポリテトラフルオロエチレンなどのコーティングや、セラミックスなどの非金属ライニングを使用することが考えられるが、実際の適用においては多くの制約がある。 当社は全フッ素樹脂材（ポリテトラフルオロエチレン材）を使用して煙ガス熱交換器を設計・製造し、酸性露点腐食の状況を改善・解決することで、機器の使用寿命を効果的に延ばし、高い経済的効果をもたらします。