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低温腐食とは?防止策はあるの?どんな影響があるの?

今回は低温腐食について書いていきます。

低温燃焼とは

この三段階を経て低温腐食が発生します。

まずは第一段階

燃料を燃焼すると燃料中の硫黄分が酸素や空気と反応して二酸化硫黄になります。

これがまず第一段階です。

次の第二段階ですが、酸素や空気と反応した一部の二酸化硫黄が三酸化硫黄に進化してしまいます。

そして・・・・

この三酸化硫黄が、水蒸気と反応して泣く子も黙る【硫酸】を作ってしまうのです!!
これは、とても恐ろしいことです!

由々しき事態です!!

硫酸と聞くだけで、腐食が進行してしまいそうですね!!

こんだけ腐食が進んだら大変ですね!!

そして最後の第三段階ですが・・・

の三酸化硫黄が水蒸気と反応して、硫酸を作成し低温伝熱面に凝縮して腐食障害を起こす!

これが、誰もが恐れるあの【低温腐食】です!!

そしてさらに、恐ろしいことに燃焼排ガス中に硫酸が含まれるとどうなってしまうか?

なんと、燃焼排ガスの露点が急激に上がってしまいます。

これは、燃料中の硫黄分、過剰空気比、水蒸気量、燃焼の方法などによって異なりますが、最高160℃くらいまで上昇することがあります。

燃焼ガスの温度が酸露点に達すると、硫酸が凝縮をはじめ、酸露点15~40℃で凝縮量は最大になり、それに伴い腐食量も最大になる。

※酸露点とは?

三酸化硫黄が水蒸気と反応して、硫酸蒸気となる、その蒸気の露点のことです。

そこで、問題となってくるのが、低温腐食の防止方法はないのか?

という話です!!

もちろんありますよ!!安心してくださいね!!
(関連記事)エネルギー管理士熱分野!合格者が教える!過去問から学ぶ超効率的勉強法とは?

低温腐食の防止策

低温腐食の防止策は主に4つあります。

①低硫黄分燃料を選択する。

確かに、燃料の硫黄分が原因で低温腐食が起こってるので、根本的な解決を目指すのであれば、これが一番手っ取り早いですね!!

②空気予熱器やエコノマイザの表面温度が酸露点以下にならないようにする。

この空気予熱器とエコノマイザはボイラで使用されてますね!

空気予熱器とは?

ボイラの排ガスを回収して燃焼用空気を高めてくれる、神アイテムですね!!

エコノマイザとは?

ボイラの排ガスを回収して、ボイラへの給水を予熱するアイテムです!!

※この空気予熱器とエコノマイザは大型ボイラ等に使用されています。

エネルギー管理士試験熱分野の科目4でもこの辺りが出題される可能性があるので、要暗記です!!

そして・・・

予熱対象が、空気予熱器は空気です!!エコノマイザは給水です!!空気予熱器が読んで字のごとくなので間
違えないと思いますが、あれ?どっちだっけ?と思ったら、空気予熱器は読んで字のごとくだと思い出してください。

はいでは次の③にいきます!!

③SO3の中和のため、ドロマイトやアンモニアを燃焼室内に添加する。

④SO2からSO3への進化を抑制するように、低空気比燃焼をおこなう。

※低空気比燃焼も現実的な選択ですね!!空気比を下げすぎると今度は、ばいじんなどが発生するので
その辺も気を付けないとダメですね!!

まとめ

低温腐食は抑制するには、硫酸を作らない事が大事です。なので、硫黄分が含む燃料は避けた方が良いけど
現実的に厳しいですよね・・・

新エネルギーに期待ですね!