在SNCR煙氣脫硝工藝中，通常采用氨水或尿素溶液作為脫硝劑，直按噴入高溫?zé)煔庵信c煙氣中的NOx反應(yīng)生成N2而達(dá)到脫硝的目的。尿素并不會(huì)對(duì)鍋爐爐管產(chǎn)生腐蝕作用，但尿素溶液的水解物和熱分解物卻對(duì)爐管有很強(qiáng)的腐蝕作用。

尿素的水解反應(yīng)：

CO(NH2)2→NH4CNO→NH3+HCNO

HCNO→H⁺+CNO^-

HCNO是一種弱酸，CNO-是一種在酸性條件下具有很強(qiáng)配位能力的絡(luò)合劑，能與鐵離子形成配合物而加速保護(hù)膜的破壞。

尿素的熱分解反應(yīng):

CO(NH2)2 + H2O →CO2 + 2NH3

熱力鍋爐爐管通常采用20G碳素鋼，高溫作用下會(huì)在其表面生成FeO、Fe2O3、Fe3O4等保護(hù)性氧化物膜。正常情況下，噴入爐膛煙氣中的尿素溶液受熱分解為氨氣和二氧化碳，不會(huì)對(duì)爐管造成嚴(yán)重的腐蝕，如果尿素噴入管設(shè)計(jì)不當(dāng)，就會(huì)有尿素溶液直接淋在爐管表面。在溫度作用下，尿素生成的酸性HCNO與爐管表面的氧化物直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，CNO-的強(qiáng)配位能力又加速了化學(xué)腐蝕的過程。同時(shí)，尿素受熱分解出的NH3具有多重腐蝕效果。一方面，NH3是一種較強(qiáng)的配位體，可以與20G碳素鋼中的鉻產(chǎn)生絡(luò)合反應(yīng)加速腐蝕；另一方面，NH3會(huì)破壞保護(hù)膜與基體金屬之間的雙電荷平衡結(jié)構(gòu)，降低了電極電位，更容易發(fā)生腐蝕。

氨的配位反應(yīng)：

Cr³⁺+6NH3→Cr(NH3)6³⁺

配位反應(yīng)發(fā)生以后，導(dǎo)致晶相組織間鉻元素含量的不一致，從而進(jìn)一步引發(fā)貧鉻晶間腐蝕。

有氧參與的電化學(xué)腐蝕過程：

陽極，金屬溶解變成金屬離子進(jìn)入溶液中；

Fe→Fe²⁺+2e

陰極，電子被溶液中的H+和O2結(jié)合；

2H⁺+2e→H₂ 

O₂+2H₂O+4e→4OH^－（中性或堿性體系）

O₂+4H⁺+4e→2H₂O（酸性體系）

爐管表面分解生成的NH3與煙氣中的SO2、SO3反應(yīng)生成亞硫酸銨、硫酸銨及煙氣中的灰塵形成污垢覆蓋在爐管表面，破壞了爐管與煙氣之間的介質(zhì)平衡狀態(tài)，造成垢下腐蝕。

低溫酸性條件下CO2對(duì)爐管也會(huì)造成腐蝕作用。爐管表面的水溶液吸收煙氣中的CO2形成碳酸了可直接腐蝕爐管。

Fe+2CO2+H2O→Fe(HCO3)2+H2

Fe(HCO3)2→FeCO3+CO2+H2O

Fe+H2CO3→FeCO3+H2

除了上述幾種腐蝕機(jī)理以外，在爐管表面還會(huì)存在水汽腐蝕、濕H2S腐蝕、氯離子等多種電化學(xué)腐蝕作用。

為了解決SNCR煙氣脫硝工藝中尿素溶液對(duì)爐管的腐蝕，一是可以合理設(shè)備噴入管的位置，二是加設(shè)擋流板，三是爐管表面噴涂高效的防腐涂層。

可以根據(jù)實(shí)際的工況選用北京志盛威華公司生產(chǎn)的ZS-系列防腐涂料，如煙氣防腐涂料、高溫封閉涂料、導(dǎo)熱防腐涂料、紅外輻射節(jié)能防腐涂料等，可以咨詢志盛威華唐工尋求具體的涂料選型和防腐方案。