下载文档原格式
超超临界锅炉屏过超温分析及预防措施摘要：本文对某超超临界机组锅炉启动后屏式过热器某点频繁超温进行了分析，对可能产生的原因进行深入分析。
通过技术分析，排除了管壁产生氧化皮和测点故障原因，基本确定了超温的最大可能原因，并提出了一系列预防措施。
关键词：超超临界氧化皮超温某厂锅炉为东方锅炉厂制造的DG2127-29.3-Ⅱ型超超临界、变压运行，一次中间再热、单炉膛平衡通风、紧身封闭、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构直流炉，采用两台三分仓回转式空气预热器，π型布置。
过热蒸汽额定蒸汽温度605℃再热蒸汽额定蒸汽温度623℃，机组于2020年7月11日转入商业运行。
一、事件经过该机组临修后于2022年2月6日晚点火启动，2月7日05：53分屏过出口温度逐渐升高，16：15汽轮机转速从2350升至3000转，直至2月7日16：41分，2号炉屏式过热器出口壁温测点6与周围测点（与壁温4，5，7，8相比）变化趋势一致，温度数值基本相同。
自2月7日16：41开始，在整体壁温逐渐升高过程中，屏式过热器出口壁温测点6逐渐与其他壁温拉开差距，温度数值始终高于周围壁温测点，但都保持相同变化趋势。
截止2022年4月该点超限次数共计94次，其中机组启动后超限次数占93次，其他运行期间未出现长期超温过热现象。
根据SIS壁温超限趋势及点表对应，屏过右侧壁温6点位置在右数第3屏后屏出口管段第1根管，此管道材质见下表。
表1：屏式过热器出口管段材质及动态报警温度二、超温分析2.1.钢材氧化皮产生分析受热面管材抗氧化性能。
抗氧化性能越差，氧化速度越快，其中合金内Cr含量影响最大。
Cr含量越高，其氧化速度越慢。
TP347H是奥氏体型不锈耐酸钢，Cr含量在17%-20%。
HR3C钢（SA-213TP310HCbN）是一种新型奥氏体耐热钢，Cr含量在25%以上。
各种常见管材氧化皮生长速度顺序：T91＞TP347H＞super304＞HR3C。
氧化皮堆积管壁超温表现形式：a.随着负荷升高壁温也随之升高，并在负荷达到最大时，管壁温度也达到了最大。
锅炉受热面高温腐蚀类型及其机理思考摘要：在电站锅炉检验中，锅炉受热面的高温腐蚀是一个复杂的物理化学过程，严重影响着锅炉的安全、稳定运行。
我国大型火电站锅炉四管爆漏引起的停炉占机组非计划停用时间约40%，占锅炉设备非计划停用时间约70%。
受热面管的爆漏拉裂事故造成机组的非计划停运，对电厂的安全、可靠、经济运行威胁极大。
基于此，本文基于有效工作实际，总结了锅炉受热面高温腐蚀机理及预防措施，希望分析能够提高认识，从而为锅炉防治高温腐蚀提供有效参考。
关键词：电站锅炉；受热面管；高温腐蚀1、锅炉受热面高温腐蚀机理1.1硫酸盐型高温腐蚀当锅炉燃烧含硫量高和含有碱性物质的燃煤时，会在锅炉高温受热面部位产生硫酸盐型的高温腐蚀。
根据发生在锅炉水冷壁的高温腐蚀产物的研究分析，发现部分高温腐蚀积灰中含有大量的硫与碱金属元素，且以硫酸盐、焦硫酸盐、三硫酸铁钠等复合硫酸盐形式存在，其腐蚀过程包括两种方式：（1）在炉内高温环境下形成的带有粘性的碱金属硫酸盐，吸收氧化的二氧化硫后与金属氧化物发生化学反应生成熔点较低的钠、钾复合硫酸盐，当钠、钾复合硫酸盐中的钾与钠之比在1～4之间时，其熔点会降低到约550℃，管壁表面的Fe2O3氧化膜被复合硫酸盐熔解破坏掉，导致管壁持续腐蚀。
（2）炉内碱金属的熔盐腐焦硫酸盐蚀。
焦硫酸盐的存在温度大致在400～590℃，并且受烟气中SO3含量的影响，当SO3的浓度低于其存在温度所要求的浓度时，焦硫酸盐不会存在。
当温度在400～480℃时，烟气侧的腐蚀以焦硫酸盐为主，焦硫酸盐与金属表面的氧化膜发生反应生成硫酸盐，而在此温度下，硫酸盐不稳定，会分解成没有保护性的氧化膜，外露的金属会逐步被氧化[1]。
1.2硫化物型高温腐蚀硫化物型高温腐蚀主要发生在火焰冲刷壁管的情况下，煤粉中含有的黄铁矿受热分解出游离态的硫，在炉膛壁面附近的还原性气体和腐蚀性气体氛围中，游离态的硫和高温下的水冷壁管壁金属发生化学反应，生成铁的氧化物和硫化物，腐蚀水冷壁管壁，当温度高于350℃时腐蚀过程进行的很快。
660MW超临界对冲火焰锅炉水冷壁高温腐蚀原因探究发布时间：2021-12-31T07:50:51.086Z 来源：《电力设备》2021年第11期作者：冉江洋[导读] 预防高温腐蚀的措施几乎都是被动预防-喷涂防腐保护层，可以缓解、控制水冷壁管受高温腐蚀的侵害程度。
（中电（普安）发电有限责任公司贵州黔西南 561503）摘要：火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀普遍存在，严重影响安全生产。
高温腐蚀是金属管壁在高温烟气环境下发生的腐蚀，会造成水冷壁管壁变薄，强度下降，容易发生爆管、泄漏等事故，进而导致机组发生非停，严重影响机组安全和经济运行，对整个电网的安全性和稳定性造成影响。
为降低氮氧化物的排放，许多火电厂不仅增加脱硝系统，还在锅炉燃烧系统配置方面采取措施，一般在锅炉燃烧器上方增加燃尽风，维持还原性气氛。
但是，增加燃尽风后容易导致燃烧器结焦，引起水冷壁高温腐蚀。
国内锅炉水冷壁腐蚀中对冲燃烧方式的锅炉水冷壁高温腐蚀现象比较严重，尤其超超临界、超临界机组对冲燃烧方式的锅炉燃烧器区域两侧水冷壁引发高温腐蚀的可能性较大。
关键词：对冲火焰锅炉；水冷壁；高温腐蚀前言在火力发电厂中，锅炉水冷壁管高温腐蚀向来是燃煤电厂存在的重大问题，直接影响锅炉正常运行，成为电厂安全运行的重大隐患。
随着锅炉大容量、高参数及低NOx燃烧技术的应用，特别是以分离燃尽风（SOFA）为代表的低NOx燃烧技术的广泛应用，高温腐蚀问题占据了锅炉燃烧问题的首位。
目前，对冲燃烧锅炉主要采用旋流燃烧器，它可卷吸高温烟气，配风强烈，炉膛热负荷易控制均匀。
锅炉采用低NOx燃烧技术后，对于燃用含硫量高于1%的燃煤后高温腐蚀问题相当普遍。
避免水冷壁管高温腐蚀和磨损的方式主要有以下两种：非表面防护方法和表面防护方法。
非表面防护方法如炉衬防护等可在某种程度上降低水冷壁腐蚀，但不能根本避免其腐蚀。
表面防护方法即覆盖一层耐腐蚀的隔离层在水冷壁受腐蚀的表面上，主要有涂刷法，电镀、热渗度法以及热喷涂法。
超（超）临界锅炉常见问题随着我国火力发电技术的不断发展，超、超超临界机组的装机容量也不断增加，对超、超超临界机组实际运行情况的调查研究也显得尤为重要。
通过对国电集团内50多台350MW、600MW 及1000MW超临界、超超临界机组的节能评价及调查研究，总结出目前超、超超临界机组实际运行中存在的典型问题以及相关的处理措施，为同类型机组运行及改造提供参考，也为新机组设计及选型提供依据。
1褐煤、劣质煤等煤种掺烧问题1.1掺烧带来的安全问题掺烧给锅炉及辅机磨损造成的不利影响，过高的灰分增加了烟气中的飞灰浓度，过高的水分增加烟气量和烟气流速，因而锅炉及辅机磨损加剧。
掺烧给锅炉稳然带来巨大压力，部分低热值劣质煤着火比较困难，燃烧不稳定，易灭火；部分劣质煤煤质变黏，经常出现原煤仓堵塞、给煤机不下煤的情况，给制粉系统的安全运行带来极大的隐患。
掺烧带来锅炉腐蚀问题，煤质含硫比较大时，容易引起水冷壁高温腐蚀，以及锅炉尾部烟道、省煤器、空气预热器等处的低温腐蚀，造成锅炉爆管，影响锅炉安全运行。
易引起锅炉除灰除渣系统事故，燃煤发热量降低,会导致锅炉排灰量增大，捞渣机内渣量增大。
1.2掺烧带来的经济性问题掺烧褐煤导致总煤量增大，总烟气流量大幅增加，一次风率升高明显，燃烧推迟致使减温水量增大，排烟温度上升约5℃，锅炉效率下降。
虽然通过燃烧器改造、空预器换热元件改造等方式可以减少再热器减温水的用量、加强对排烟温度的控制，但褐煤入炉后的热惯性较大，会引起汽温大幅度波动。
且随着褐煤掺烧比例的加大，这种惯性也随之加大，锅炉效率将有所下降。
掺烧劣质煤后，燃烧工况恶化，排烟温度升高，排烟热损失增加；燃尽性能差，飞灰、炉渣可燃物升高；石子煤内夹粉现象严重，石子煤量大幅增加；磨煤机、一次风机等辅机耗电率上升；再热器减温水量大，使机组的循环效率降低；煤质变差锅炉燃油量增加；影响机组协调自动反应，不利于“AGC”及“两个细则”考核；受热面磨损、制粉系统磨损，检修成本大幅提高。
浅谈锅炉受热面防磨防爆检查及预防摘要：锅炉受热面泄露一直是造成火力发电厂非计划停运的主要原因之一，严重影响火力发电设备的安全稳定运行。
随着火力发电厂参与调峰调频的任务越来越艰巨，锅炉参数的频繁变化对锅炉“四管”泄漏的预防与控制形成了严峻的挑战。
本文结合防磨防爆工作中检查和预防措施做出阐述,为火电厂的安全运行创造良好的条件。
参考文献：锅炉受热面；防磨防爆；检查；预防1.火电厂锅炉“四管”防磨防爆检查重点1.1水冷壁炉膛水冷壁易出现腐蚀、结垢、吹损、磨损、蠕变涨粗等问题，由于煤粉和一、二次风冲刷及漏风吹损、吹灰器吹损、热膨胀不畅而拉裂等，因此炉膛水冷壁检查的重点部位为燃烧器喷口处及周围管排的磨损与结焦、炉膛每层吹灰器周围管排的吹损、看火孔和人孔门周围管排的吹损、每层吹灰器所对应的1#、2#、3#、4#角管排的吹损，冷灰斗斜坡面的砸伤及斜坡面与侧墙间的漏风检查、折烟角管排的磨损，管排鳍片的焊接是否漏风，大包内水冷壁出口联箱处的角焊缝的磁粉探伤检查及大包内的蠕涨检查。
水冷壁悬吊管和后水排管根部和吹灰器区域的吹损检查，水冷壁吊拉管与联箱的角焊缝的无损探伤检查，炉膛升降平台钢索穿顶棚对顶棚管的磨损情况。
由于铁元素易和氧元素发生高温化学反应，导致水冷壁高温区发生高温腐蚀，因此还要重点检查炉膛高温区的高温腐蚀情况。
1.2省煤器省煤器布置于后烟井中，烟气温度相对较低，容易出现飞灰磨损、管内腐蚀的问题，再加上烟道在尾部的温度比较低，灰粒较硬就会造成严重的磨损。
因此对于省煤器的检查重点首先是省煤器管排后弯头部位以及管排与包墙间的部位，其次是管排的出列及管排四周侧墙飞灰阻流板孔隙磨损。
1.3过热器因为过热器管中介质为高温蒸汽，传热效果差，运行工况比较恶劣，易出现过热、结垢、磨损、碰磨，加之布置的吹灰器也较多，因此管排被吹损也很显著，同时，也存在铁素体和奥氏体异种钢焊接焊缝，因铁素体和奥氏体异种钢焊接接头在服役过程中，由于熔合线两侧金属存在很显著的成分差别。
锅炉水冷壁高温腐蚀形成机理及防范措施发布时间：2022-10-08T08:43:48.954Z 来源：《新型城镇化》2022年19期作者：刘占伟[导读] 近几年，随着全国动力煤价格的不断攀升，燃煤发电厂生产经营及竞争压力的不断增加，深度配煤掺烧成了每个燃煤发电企业必须面对的课题。
贫煤、褐煤、高硫高灰煤、纯煤泥，随着劣质煤掺烧比例的不断增加，锅炉运行安全也在不断面临新的更大的挑战。
张家口热电公司河北张家口 075000摘要：锅炉的高温腐蚀主要发生在燃用高硫煤的锅炉受热面上，锅炉运行时在烟温大于700℃的区域内，在高温高压条件下受热面与含有高硫的腐蚀性燃料和高温烟气接触，极易发生高温腐蚀。
尤其是水冷壁管的向火侧腐蚀最快，极易发生爆管，这种腐蚀给锅炉水冷壁管造成了很大威胁。
关键词：水冷壁；腐蚀；燃烧；硫分1 引言近几年，随着全国动力煤价格的不断攀升，燃煤发电厂生产经营及竞争压力的不断增加，深度配煤掺烧成了每个燃煤发电企业必须面对的课题。
贫煤、褐煤、高硫高灰煤、纯煤泥，随着劣质煤掺烧比例的不断增加，锅炉运行安全也在不断面临新的更大的挑战。
其中，燃烧高硫煤导致锅炉水冷壁大面积高温腐蚀，管壁产生裂纹最终爆管事故近几年频繁出现。
本文主要对锅炉水冷壁高温腐蚀产生的机理进行深入分析，结合理论与实例，提出防范措施。
2 设备运行概况某热电公司300MW火电机组锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的型号为HG-1025/17.5-YM33，亚临界、一次中间再热、自然循环、单炉膛、平衡通风的π型汽包炉，固态排渣炉，锅炉采用摆动式燃烧器，四角布置，切向燃烧方式，共有五层煤粉燃烧器，三层油燃烧器。
水冷壁采用内螺纹管+光管管型，材质为SA-210C，管子规格为（63.5×7。
锅炉设计煤种为河北蔚县烟煤，校核煤种为准格尔烟煤，近几年开始掺烧高硫煤，几种煤的指标如下：该锅炉通常根据负荷采用1～2台制粉系统掺烧高硫煤，掺配方式为炉内掺烧，高硫煤的掺烧占比为35%～40%，随着近几年环保三项污染物排放执行深度减排标准，特殊时期还要提高标准超低排放控制。
锅炉高温腐蚀及防止措施锅炉的高温腐蚀主要发生在燃用高硫煤的锅炉水冷壁管和过热器管束上。
锅炉运行时在烟温大于700℃的区域内,在高温高压条件下受热面与含有高硫的腐蚀性燃料和高温烟气接触,极易发生高温腐蚀。
高压锅炉水冷壁管的硫腐蚀主要是由于煤粉中的黄铁矿(FeS2)燃烧受热,分解出自由的硫原子,产生腐蚀。
通常高压锅炉水冷壁管向火侧的正面腐蚀最快,减薄得最多,若发生爆管都在管子的正面爆开,管子的侧面减薄得较少,而管子背火侧几乎不减薄,这种腐蚀给锅炉水冷壁管造成很大威胁,严重时,往往几个月就得更换部分管段,给锅炉的安全经济运行带来很大危害。
而锅炉过热器管的高温腐蚀主要是由于液态的灰黏结在过热器管壁上而引起腐蚀。
1 高温腐蚀的主要原因1.1 燃烧不良和火焰冲刷持续燃烧不良和脉动火焰冲击炉墙时,导致燃烧不完全,在燃烧器区域附近的火焰中心处,当未燃尽的焰流冲刷水冷壁管时,由于煤粉具有一定的棱角,煤粉对管壁有很大的磨损作用,这种磨损将加速水冷壁保护层的破坏,在管壁的外露区段,磨损破坏了由腐蚀产物形成的不太坚固的保护膜,烟气介质便急剧地与纯金属发生反应,这种腐蚀和磨损相结合的过程,大大加剧了金属管子的损害过程。
1.2 燃料和积灰沉积物中的腐蚀成分燃用含硫量高的煤粉时,煤粉中的黄铁矿(FeS2)燃烧受热,分解出自由的硫原子:FeS2FeS+[S],而烟气中存在的一定浓度的H2S 与SO2化合,也产生自由硫原子:2H2S+SO22H2O+3[S]。
自由硫原子与约350℃温度的水冷壁管相遇,发生反应:Fe+[S]FeS,3FeS+5O2Fe3O4+3SO2,产生腐蚀。
其次,燃料中的硫及碱性物会在炉内高温下反应生成硫酸盐,当这些硫酸盐沉积到受热面上后会再吸收SO3,生成焦硫酸盐,如Na2S2O7和K2S2O7。
焦硫酸盐的熔点很低,在通常的锅炉受热面壁温下呈熔融状态,与Fe2O3更容易发生反应,生成低熔点的复合硫酸盐:3Na2SO4+Fe2O3+3SO32Na3Fe(SO4)3,3K2SO4+Fe2O3+ 3SO32K3Fe(SO4)3,当温度在550℃~700℃时,复合硫酸盐处于融化状态,将管壁表面的Fe2O3氧化保护膜破坏,继续和管子金属发生反应,造成过热器管的腐蚀。
超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落与治理超超临界锅炉是一种高效、节能的燃煤锅炉，其受热面温度高达700摄氏度以上，因此受热面氧化皮脱落是其常见问题之一。
这种问题不仅影响了锅炉的正常工作，还可能对环境造成污染，因此需要有效的治理措施。
超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落的原因主要包括以下几点：一、受热面温度高，焚烧介质中含有一定的硫、氧等元素，在高温条件下易发生氧化反应，导致氧化皮的脱落。
二、锅炉内部高温高压环境容易造成材料疲劳和腐蚀，进而导致受热面氧化皮的产生和脱落。
三、煤种的选择和燃烧稳定性等因素也会影响受热面氧化皮的生成和脱落。
受热面氧化皮脱落的问题一旦发生，将直接影响超超临界锅炉的运行效率和安全性。
对于受热面氧化皮的治理十分重要。
下面将从预防和治理两方面进行详细介绍。
预防措施：1、选择合适的材料。
在设计和选材的过程中，需要考虑锅炉的工作温度、压力等因素，选择耐高温、耐腐蚀的材料，以减少氧化皮的生成和脱落。
2、燃料的选择和燃烧的稳定性。
选择低硫、低灰分的煤种，并保持良好的燃烧条件，避免煤灰中的硫等元素过量进入受热面，减少氧化皮的产生。
3、加强设备维护和保养，及时清理受热面。
定期对受热面进行清洗和检查，及时发现和处理氧化皮的问题，避免其脱落导致其他问题的发生。
治理措施：1、采取有效的防脱固化措施。
使用化学品对受热面进行浸渍或涂覆处理，形成一层坚固的覆盖层，防止氧化皮脱落。
2、采取表面处理技术。
利用喷涂、镀覆等技术对受热面进行表面处理，提高其抗氧化性和耐磨性，延长受热面的使用寿命。
3、优化燃烧控制。
通过优化燃烧系统和控制设备，减少煤灰中的有害元素进入受热面，降低氧化皮的产生。
超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落是一个需要重视和解决的问题。
预防和治理措施需要多方面合力，包括材料选用、燃料选择、设备维护、化学处理等方面，才能有效地延长受热面的使用寿命，保证锅炉的安全稳定运行。
希望借助技术的不断发展和进步，能够找到更加有效的预防和治理方法，为超超临界锅炉的运行提供更多的保障。
超超临界机组锅炉受热面防爆管理摘要：本文针对湖北华电西塞山发电有限公司680MW超超临界机组锅炉高温受热面“氧化皮脱落”、水冷壁“节流孔圈堵塞”及燃烧器区域受热面“烟气腐蚀”、省煤器区域“烟气冲刷”等引起的各类爆管问题，反复研究,分析原因，创新管理，综合防治，摸索出一整套防治超超临界机组锅炉受热面爆管的检修、运行管理措施，有效控制了锅炉受热面爆管“非停”事故，提高了机组可靠性。
关键词：超超临界机组；锅炉；防爆一、实施背景超超临界机组大大提升了蒸汽参数，提高了机组效率，但随之带来一系列问题：锅炉炉管蒸汽侧氧化皮脱落、水冷壁节流孔圈堵塞导致水冷壁超温、高温腐蚀等造成频繁爆管“非停”事故，严重影响电力安全生产。
公司#3/#4锅炉自投产运行以后；连续多次发生高温过热器爆管、水冷壁超温爆管事件，经停机检修发现高温过热器下弯头处有大量氧化皮堆积。
水冷壁节流孔圈堵塞超温及水冷壁腐蚀造成频繁爆管，超温范围最高达到一百多度，给机组安全运行带来巨大的威胁，甚至被迫因超温而停机。
燃烧器周围的水冷壁高温腐蚀严重，部分管壁的厚度减薄已经超3mm，因此造成水冷壁频繁爆管。
针对这些问题积极探索研究解决问题的办法，华电集团公司也及时提出了《关于超超临界发电机组锅炉管蒸汽侧氧化皮防治的若干措施》，有效控制了锅炉受热面爆管“非停”事故，提高了机组可靠性；公司创造了十六个月无爆管良好佳绩。
二、设备状况和管理办法（一）设备状况针对新的问题，以“规范精细，创新创效”的管理思路，从发现隐患、分析原因，制定措施，到实施专业化、精细化、标准化的管理，在较短时间内就有效控制了锅炉受热面爆管“非停”事故。
1：锅炉高过材质为SA-213TP347H、A-213S30432、A-213TP310HCbN、SA-213T92等材质组成，由于材质抗蒸汽氧化性能相对不足，安全裕度不够，高过温热器炉管汽侧氧化皮的产生不可避免；防治原则：首先割管清理现有高温过热器管内下弯头堆积的氧化皮，防止恶化，第二，优化燃烧调整，确保烟气温度场均匀，在控制主蒸汽温度不变前提下可减少温度偏差管壁超温，减缓氧化皮产生，第三，稳定运行工况，防止温度急骤变化造成氧化脱落，总之，稳定均匀的工况能有效防止氧化皮脱落，同时减少新的氧化皮产生。
浅谈高温硫腐蚀的形成及处理措施1 概述由于煤炭市场原因，目前公司入厂煤煤质较差，煤中含硫量远超设计值，为了避免水冷壁、过热器、再热器发生高温腐蚀，特制定本措施，本文就高温硫腐蚀的形成及处理措施进行了讨论。
2 高温硫腐蚀产生机理2.1 高温硫化金属在高温条件下容易与硫发生反应，从而导致金属发生腐蚀，这种腐蚀被称为高温硫化。
一般来说，相比较于氧化腐蚀，高温硫化的腐蚀速率要更高一些，因此其危害性也更大一些。
当金属处于氧化性含硫环境中时，虽然会有硫化腐蚀的情况发生，但是所发生的腐蚀主要是以高温氧化为主。
2.2 高温混合气氛下的硫化-氧化当金属处于硫化-氧化环境时，遇到高温时会在硫和氧的作用下发生腐蚀。
在工业生产的过程中，所处的实际环境往往是硫和氧的混合环境，因此经常会有硫化-氧化的腐蚀情况发生。
这种腐蚀情况主要有以下三个方面：（1）当混合气体中主要是以氧为主时，所发生的腐蚀主要是以氧化腐蚀为主，从而形成相应的氧化物；（2）当混合气体主要是以硫为主时，那么所发生的主要腐蚀就是以硫腐蚀为主，最终形成相应的硫化物；（3）当混合气体中的硫与氧含量一样时，这时所发生的腐蚀既有氧化腐蚀，又有硫化腐蚀发生，并且所生产的氧化物和硫化物之间能够共存。
2.3 硫酸盐沉淀热腐蚀当金属材料处于硫酸环境之中时，在高温环境之下会在金属表面产生熔融盐膜，这种物质会吸附在金属的表面，从而使得整个腐蚀情况进行一步加快。
通常情况下，所遇到的硫酸盐主要以M2SO4、M2S2O7为主。
3 高温腐蚀的主要原因3.1 燃烧不良和火焰冲刷在煤炭燃烧的过程中，如果其经常出现燃烧不良的情况或者是经常出现火焰冲刷炉墙的情况，往往会使没有得到充分燃烧的煤粉对管壁造成较大的磨损伤害。
由于煤粉都有一定的棱角存在，这样会使得管壁所受到的磨损情况异常严重，进而导致管壁的保护层破坏，使得管壁全部暴露在外面。
这样会使得煤燃烧过程中所产生的烟气与纯金属进行充分的接触，进而发生相应的腐蚀反应。
1000MW超超临界机组深度调峰对锅炉受热面结焦腐蚀等方面的影响分析发布时间：2022-10-26T08:34:02.743Z 来源：《中国电业与能源》2022年第12期作者：张涛[导读] 本文对锅炉受热面结焦腐蚀等方面的影响因素及原因进行分析。
张涛大唐东营发电有限公司山东省东营市 257200摘要：考虑到电力计划和煤炭市场需求，锅炉用煤的种类难以确定。
锅炉在燃烧过程中难免会发生焦化，从而引起锅炉受热面结焦腐蚀。
超临界1000 MW机组的调峰控制锅炉，在生产中出现了大量的结焦、落焦等问题。
若不加以调节，则会造成装置失效，使装置的安全与稳定丧失。
鉴于此，本文对锅炉受热面结焦腐蚀等方面的影响因素及原因进行分析。
关键词：1000MW超超临界机组；锅炉结焦腐蚀；结焦防治 1.设备概况东营公司2×1000MW超临界锅炉为上海锅炉股份有限公司制造的SG-2778/32.45-M7053型超超临界参数直流锅炉，锅炉形式为：单炉膛、二次中间再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢架悬吊结塔式燃煤锅炉。
锅炉运转层以下紧身封闭、运转层以上露天布直。
锅炉设计煤种为神时东胜烟煤，以晋北烟煤作为校核煤种，采用等离子系统点火及稳燃，实现无油启动。
灰渣采用分除方式，飞灰采用气力干除灰，炉渣采用干式除渣。
烟气脱硫采用石灰石一石膏湿法脱硫工艺；烟气脱硝采取选择性催化还原（SCR）法，还原剂氨由尿素水解制备。
另外，该套锅炉设备在系统上主要配备有燃烧系统、制粉系统、给水系统等。
比如该套设备的燃烧系统采用的是上海锅炉股份有限公司的高级复合空气分级低氮燃烧技术，燃烧方式采用四角切圆燃烧。
燃烧器具有较好的自稳燃能力和较高的燃烧效率，在防止炉内结渣、高温腐蚀和降低炉膛出口烟温偏差等万面，同样具有独特的效果。
主风箱设有4层等离子煤粉喷嘴和8层齿形煤粉喷嘴，在煤粉喷嘴四周布置有燃料风（周界风）。
燃烧器风箱分为独立的5组，下面3组是主燃烧器风箱，两组燃尽风均为分4层布置，共8层可水平摆动的燃尽风喷嘴，所有燃尽风形成一个逆时针的偏角，起到消旋的作用。
锅炉受热面损坏的原因及防范措施探讨摘要：锅炉受热面受损对锅炉的运行效率以及安全性有很大的影响，并且为企业带来严重的经济损失，所以在对锅炉受热面受损原因进行分析之后，需要采取有效的措施进行预防。
在实际应用过程中需要制定合理的检修方案，对锅炉受热面进行全面而细致的检查，及时发现问题及时处理，避免事故的扩大化。
降低锅炉受热面损坏几率，确保锅炉安全稳定运行，从而为企业创造更大的经济效益。
基于此本文分析了锅炉受热面损坏的原因及防范措施。
关键词：锅炉受热面损坏；原因；防范措施1、锅炉受热面损坏的影响锅炉受热面的损坏是指水冷壁、省煤器、过热器、再热器泄漏、爆破等。
在电厂锅炉设备的各类事故，受热面损坏事故最为普遍，约占各事故总数的30%左右。
锅炉受热面一旦发生泄漏或爆破，大多均停炉后处理，由此造成的经济损失将是巨大的。
当受热面发生爆破时，由于大量汽水外喷将对锅炉运行工况产生较大的扰动，爆破侧烟温将明显降低，使锅炉两侧烟温偏差增加，给参数的控制调整带来困难。
水冷壁发生爆管时，还将影响锅炉燃烧的稳定性，严重时甚至会造成锅炉灭火。
当受热面发生泄漏或爆破后，如不及时停运处理，还极易造成相邻受热面管壁的吹损，并对空预器、电除尘器、吸风机等设备带来不良的影响。
因此，发生受热面损坏事故后应认真查找原因，制定防范对策和措施，尽量避免和减少泄漏或爆管事故的发生。
2、锅炉受热面损坏的原因2.1、制造质量控制不严锅炉受热面中的任何一个设备对于制造质量都有较为严格的要求，必须符合规范要求的标准。
在生产制造的过程中，由于施工技术质量控制不严，就会导致运行时受损。
比如在省煤器焊接时，如果部件的接头处焊接质量控制不严，就会导致气孔、未焊透等现象，在长期运行的情况下，在受到外力的影响就会发生泄漏，从而引发安全事故。
2.2、材质变化锅炉受热面长期处于传热状态，由于燃烧产生的物质会对受热面造成高温腐蚀，或者燃烧物质中的颗粒长期碰撞受热面也会造成极大的磨损，燃烧工况不合理会导致局部热负荷过高，或者设备运行周期较长而出现老化等，都会对受热面造成严重的损坏，从而影响到锅炉燃烧热效率并且存在严重的安全隐患。
超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及改造措施1. 引言1.1 超临界锅炉水冷壁高温腐蚀概述超临界锅炉水冷壁高温腐蚀是指在超临界锅炉中，水冷壁在高温高压条件下受到腐蚀损伤的现象。
超临界锅炉水冷壁是锅炉中重要的受热面部件，直接受到燃煤或燃气燃烧产生的高温烟气的冲击，因此容易受到腐蚀的影响。
超临界锅炉水冷壁高温腐蚀主要包括氧腐蚀、硫腐蚀、碱性物质腐蚀、高温侵蚀等多种形式。
氧腐蚀是超临界锅炉水冷壁高温腐蚀的主要形式，其产生的腐蚀速率很大，会严重影响水冷壁的寿命和正常运行。
对于超临界锅炉水冷壁高温腐蚀问题，需要深入研究其产生的原因和机理，找到有效的改造技术，提高水冷壁的抗腐蚀能力，保证锅炉的安全稳定运行。
对于超临界锅炉水冷壁高温腐蚀问题的改造与应用具有重要的理论和实践意义，值得深入探讨和研究。
1.2 研究背景和意义超临界锅炉是一种高效节能的锅炉形式，具有热效率高、运行成本低等优点，被广泛应用于电力、化工等领域。
超临界锅炉水冷壁高温腐蚀问题严重影响了锅炉的安全稳定运行。
高温腐蚀是指在高温和高腐蚀性气体环境中，金属材料发生的表面破坏现象，导致水冷壁的厚度减薄、强度下降，最终影响锅炉的安全运行。
针对超临界锅炉水冷壁高温腐蚀问题，研究改造技术具有重要的现实意义和深远影响。
通过分析高温腐蚀的原因，探索改造技术及其效果评估，可以有效提高锅炉的运行安全性和经济性。
研究超临界锅炉水冷壁高温腐蚀的原因分析及改造措施，对于提高锅炉能源利用效率、延长锅炉寿命具有重要意义。
【2000字】2. 正文2.1 超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析超临界锅炉水冷壁高温腐蚀是指在超临界工况下，水冷壁在高温和高压环境中发生的一种腐蚀现象。
其主要原因包括以下几个方面：水冷壁工作在高温高压的环境下，水冷壁表面受到了来自工质中高速流动水蒸气的冲击，极易导致表面氧化皮的脱落，暴露出金属基体，加速了金属的腐蚀。
高温环境下金属表面易与水蒸气中的氧、氢等气体发生反应，形成金属氧化物和氢氧化物，这些物质对金属具有腐蚀作用。
超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落与治理超超临界锅炉是目前燃煤发电设备中最先进的一种锅炉，其工作效率高、能源利用率高、污染排放低等优点使得其在发电行业得到了广泛应用。
随着设备运行时间的增长，超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落问题逐渐凸显出来，这严重影响了设备的安全性和经济性。
本文将探讨超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落的原因及治理措施。
一、问题分析1. 高温受热面氧化皮脱落的原因超超临界锅炉高温受热面主要由炉墙、炉顶和炉膛组成。
这些受热面在长时间高温、高压、高湿环境下容易产生氧化皮，且由于受热面受到高温烟气的冲击和流速变化，氧化皮容易脱落。
氧化皮脱落不仅会导致受热面温度升高，还会造成受热面的腐蚀和损坏，严重影响设备的使用寿命和安全性。
2. 影响氧化皮脱落会导致受热面的温度升高，增加炉膛内部的温度和烟气侧的温度，降低了锅炉的热效率，增加了设备的能耗成本。
氧化皮脱落会导致受热面的腐蚀和损坏，进一步危害设备的安全性和经济性。
二、治理措施1. 预防措施（1）优化燃烧系统采用先进的燃煤技术和燃烧控制系统，可以降低燃煤的氮氧化物含量和硫氧化物排放，减少受热面的腐蚀和氧化皮的生成。
（2）控制烟气流速通过优化锅炉设计和降低烟气流速，可以减缓烟气对受热面的冲击和损伤，减少氧化皮的产生和脱落。
（3）加强受热面保护采用先进的受热面材料和涂层技术，提高受热面的抗氧化和抗腐蚀性能，延长受热面的使用寿命。
2. 治理措施（1）清理氧化皮定期对受热面进行清洗和除锈，清除氧化皮和积灰，恢复受热面的热传导和散热性能，提高锅炉的热效率。
（3）监控系统建立完善的锅炉运行监控系统，及时分析监测受热面的温度、压力和氧化皮的脱落情况，预警和处理可能的问题，保证锅炉的安全和稳定运行。
三、结语超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落是一个严重影响设备安全性和经济性的问题，需要采取一系列预防措施和治理措施来解决。
通过优化燃烧系统、控制烟气流速、加强受热面保护和完善监控系统等措施，可以有效降低氧化皮脱落的风险，延长受热面的使用寿命，提高设备的安全性和经济性。
超(超)临界机组锅炉受热面高温硫腐蚀与磨损防护技术研究————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：超（超）临界机组锅炉受热面高温硫腐蚀与磨损防护技术研究李太江，李巍，李勇，刘立营，王博西安热工研究院有限公司，陕西省西安市兴庆路136号710032；Study on the Protective Techniques for the Heating Face of Super-Ultra Critical Unit from High Temperature Sulfur Corrosion and ErosionLI Tai-jiang, LI Wei, LI Yong, LIU Li-ying, WANG BoXi’an Thermal Power Research Institute Co., Ltd., Xi’an, 710049, China;ABSTRACT:In view of the situation of shutting down for repairing due to the leakage and tube cracking caused by severe high temperature sulfur corrosion, solid-particle erosion and wear, high velocity oxygen fuel (HVOF) was employed to deposit NiCr cermet coatings on 2Cr13 substrates. The anti-sulfur corrosion behavior of the NiCr cermet coating and 2Cr13 substrate was studied in an atmosphere with high sulfur content. The anti-erosion behavior of the NiCr cermet coating and 2Cr13 was also studied. The results indicated that the sealed NiCr cermet coating deposited by HVOF can reduce the high temperature corrosion and erosion rate. The 8000 hours in-field application of the NiCr cermet coating shows its effectivity to protect the heating surface tube in super-ultra critical unit fired with of high-sulfur coal from high temperature sulfur corrosion and erosion.KEYWORDS: Ultra supercritical unit; Sulfur corrosion; Solid particle erosion; HVOF; NiCr cermet coating摘要：针对燃用高硫煤的超（超）临界机组锅炉受热面遭受高温硫腐蚀与磨蚀导致泄漏、爆管等事故而被迫停炉检修的情况，本文采用了超音速火焰喷涂NiCr金属陶瓷涂层，比较了相同腐蚀环境下涂层与抗腐蚀性能较高的2Cr13基体的高温硫腐蚀性能，同时比较了该涂层与2Cr13基体钢材的抗磨损性能。
研究结果表明超音速火焰喷涂的NiCr金属陶瓷涂层具有比2Cr13钢更优的抗高温硫腐蚀性能。
同时其抗高温磨损性能优于2Cr13钢。
该超音速火焰喷涂NiCr金属陶瓷涂层在贵州某燃用高硫煤的电厂中经8000小时现场挂片考核后，涂层表面完好，可有效提高超（超）临界机组的抗高温硫腐蚀和磨损性能。
关键词：超(超)临界机组；高温硫腐蚀；磨损；超音速火焰喷涂；NiCr金属陶瓷涂层1前言目前，超（超）临界机组已经成为国内新建和扩建机组的主要发展趋势，其主汽压力和温度高，可大大提高机组热效率和经济性，是我国电力行业的主力机组[1-3]。
但随着电煤供应趋于紧张，劣质燃煤的掺烧比例不断加大，超超临界机组锅炉“四管”(水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤器管)将遭受严重磨损和高温硫腐蚀[4-7]。
在我国贵州、四川等地的电厂多用当地的煤种，有的煤矿硫含量高达4～6%以上，洗选后含硫量仍然高达2～4%，使燃用这种高硫煤的机组锅炉受热面发生严重的高温硫腐蚀，这种高温硫腐蚀与煤粉对受热面的冲蚀磨损共同作用，相互影响，导致锅炉管的使用寿命降低，危害锅炉安全运行，造成巨大的安全事故和经济损失。
为防止锅炉管发生过早的失效，目前常规方法为采用火焰喷涂或电弧喷涂防磨材料[8-14]，比如电弧喷涂45CT涂层在一般火电厂锅炉的应用取得了较好的防护效果[15-20]。
但是随着燃煤含硫量的提高，这种传统涂层已经不能满足超超临界机组的应用要求。
因此，本研究针对超超临界锅炉受热面管因高温硫腐蚀和磨损引起的“爆管”事故，采用超音速火焰喷涂技术(high velocity oxygen fuel, HVOF)在受热面管基体上制备耐高温硫腐蚀以及耐磨蚀涂层，研究该涂层在高硫含量的腐蚀环境中的抗高温硫腐蚀与磨损防护效果，并现场挂片考核了涂层的抗高温硫腐蚀与磨损性能。
2试验材料与方法2.1试验材料为研究涂层的抗高温腐蚀性能，高温腐蚀试验及冲蚀磨损试验试样基体材料选用耐腐蚀性能较高的马氏体不锈钢2Cr13。
利用NiCr金属陶瓷粉末作为超音速火焰喷涂涂层沉积材料，粉末粒度为10～38μm，对超音速火焰喷涂涂层进行了封孔处理，封孔剂为一种抗高温腐蚀专用的纳米无机封孔剂。
超音速火焰喷涂参数见表1。
表1 超音速火焰喷涂工艺参数Table 1 Proceeding parameters during HVOF氧气压力(MPa)氧气流量(SLM)丙烷压力(MPa)丙烷流量(SLM)送粉气流量(SLM)喷涂距离(mm)0.9 216 0.9 62 4 180 2.2性能测试与表征方法2.2.1高温腐蚀温度与气氛高温腐蚀试验温度设定为700o C。
在高温硫酸盐腐蚀试验模拟气氛中，SO2含量为1.5%（煤中含硫量>4%），在高温硫化腐蚀试验模拟气氛中，设计的H2-H2S混合气体中的H2S含量为1%。
2.2.2高温硫酸盐腐蚀试验在本次模拟实验中，采用了蜂窝状的Pt催化剂来促进SO2与SO3间的平衡反应。
催化温度为650o C，此时的SO2与SO3平衡时的分压之比约为0.206。
模拟试验之前，用毛笔蘸取(0.9Na,0.1K)2SO4溶液均匀地涂到试样表面，水份快速挥发后可留下一层均匀的盐膜。
涂盐量控制在2.7~3.2 mg/cm2。
将表面存在(0.9Na,0.1K)2SO4盐膜的涂层试样置于700℃、O2-1.5%(SO2+SO3)气氛中，腐蚀时间分别为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、5.0、8.0、24.0小时，每个时间段取出一个试样进行一次称重，并观察、记录每个试样涂层表面的腐蚀情况，最后根据数据点绘制出腐蚀动力学曲线。
单位面积因腐蚀而产生的重量变化按下式计算：AWWWii/)(1-=∆+(1)式中：△W——单位面积质量变化量/mg/cm2；W i+1——第i次腐蚀后试样称重/mg；W i——第i次腐蚀前试样称重/mg；A——涂层表面积/cm2。
2.2.3高温硫化腐蚀试验将试样放置在H2-1%H2S腐蚀环境中进行700o C条件下的硫化氢腐蚀试验。
腐蚀时间为5.0、10.0、20.0、30.0、35.0、40.0小时，每个时间点取出试样进行称重，并观察、记录每个试样涂层表面的腐蚀情况，最后根据各个腐蚀时间点对应的涂层增重测绘出其腐蚀动力学曲线。
2.2.4 冲蚀磨损试验试验采用与日本ACT-JP试验机结构类似的颗粒冲蚀磨损试验机进行。
测试涂层的冲蚀磨损失重时，当在稳定冲蚀磨损阶段，被测试样的磨损失重与所用磨料的量成线性关系，因此，冲蚀磨损性能采用单位质量磨料所对应的被测试样冲蚀磨损失重量进行评价。
冲蚀试验参数为：冲蚀距离为100 mm，喷嘴内径为3.6～4.0 mm，喷嘴长度为22 mm，磨料为棕刚玉，粒度为100目，压缩空气压力分别为0.1、0.3MPa，冲蚀角度分别为30°、90°。
3结果与讨论3.1喷涂态组织结构图1为超音速火焰喷涂NiCr金属陶瓷涂层的喷涂态组织结构。
组织结构中亮色部分为充分熔化的NiCr合金，暗灰色部分为陶瓷颗粒相。
由于NiCr金属陶瓷涂层中陶瓷相含量较高（75%），陶瓷相在超音速火焰中并没有得到充分的熔化，因此在涂层中形成了大量灰色固体颗图1 HVOF喷涂NiCr金属陶瓷涂层喷涂态组织结构Fig.1 The as-sprayed microstructure of HVOF sprayedNiCr cermet coating粒陶瓷相，这种固体颗粒的累加造成涂层中存在等轴孔。
通过图像法测试的NiCr金属陶瓷涂层孔隙率为0.55%。
3.2 高温硫腐蚀性能3.2.1 高温硫酸盐腐蚀性能图2是表面涂覆有(Na,K)2SO4盐膜的NiCr 涂层与2Cr13基体在700o C，O2-1.5%(SO2-SO3)环境中的腐蚀动力学曲线。
2Cr13基体的腐蚀增重表现出直线增长的规律，这主要是由于2Cr13基体在腐蚀过程中不能在表面形成稳定、致密的Cr2O3膜，如图3所示，2Cr13基体表面的腐蚀产物具有多孔、不连续的结构特征。
EDS点分析结果以及XRD衍射分析结果表明，2Cr13基体表面灰色相为Fe2O3，靠近基体的灰色相则是含有少量Cr的富铁氧化物，并存在以铁为主的硫化物。
夹杂在氧化物中的暗色相是Na、K和Fe的硫酸盐。
疏松多孔的腐蚀产物导致腐蚀介质向基体快速扩散，不断产生新的腐蚀产物，从而导致了2Cr13基体腐蚀增重表现出直线规律。
与2Cr13不同，超音速火焰喷涂NiCr金属陶瓷涂层具有抛物线的规律。
图4是封孔NiCr金属陶瓷涂层在700o C，O2-1.5%（SO2-SO3）中腐蚀24小时后的断面形貌。
其腐蚀产物主要是硫酸盐，在表层疏松多孔的硫酸盐与涂层之间沿涂层表面形成了富铬氧化膜，EDS能谱分析其成分可能为Cr2O3、Cr3S4的混合物，可见该层致密，可对其底部涂层形成有效保护。
此外，涂层中的陶瓷相能阻碍高温硫酸盐腐蚀的发生，这是由于陶瓷相或其氧化产物Cr2O3具有阻碍物质扩散的作用。
