直流锅炉氧化皮控制措施

锅炉氧化皮脱落控制措施摘要：锅炉大多是在高温的状态下运行，受时间及高温等因素的影响，锅炉氧化皮会出现脱落、堵塞炉管等情况，对锅炉运行效率及安全等会产生直接的影响。

基于此，结合锅炉氧化皮脱落原因分析，从锅炉不同状态的温度控制、材料抗氧化性、耐高温、脱落氧化皮清理等角度展开讨论，旨在实现锅炉氧化皮脱落控制效果提升。

关键词：锅炉；氧化皮；脱落；控制引言：锅炉属于能量转换设备，在实际应用中，由于能量转换会产生氧化皮，氧化皮脱落对锅炉的正常运行会产生直接的影响。

在锅炉高温以及高压的情况下，锅炉管母材极容易出现裂纹问题，会进一步加快锅炉炉管的氧化，脱落后会附着在锅炉弯管位置，长时间的堆积会出现弯管爆破事故，对锅炉的正常运行也会产生直接的影响。

因此，分析锅炉氧化皮的脱落原因，并对锅炉氧化皮脱落进行控制，提高锅炉运行安全水平[1]。

1锅炉氧化皮脱落氧化过程及危害锅炉氧化皮脱落会出现杂质进入到锅炉管道底部位置的情况，在沉积量过多的情况，对管道的通畅性会产生一定的影响，且在出现管道堵塞后，锅炉的受热面也会出现超温爆管的情况，影响锅炉的运行安全。

锅炉设备在停运冷却后可以进行内部检查，在检查过程中，高温过热装置因进口管升温，出现氧化皮脱落的情况，管道堵塞，引发超温爆管的问题。

蒸汽压力保持在较高的数值下，爆管炉内会出现扭曲及不定向位移等问题，对锅炉运行安全会产生直接的影响。

从锅炉氧化皮脱落过程的角度进行分析，锅炉运行过程中，金属在高温水汽的影响下，会产生氧化反应，导致锅炉受热面钢材内表面形成氧化皮。

高温在570℃以下的情况下，会由Fe2O3以及Fe3O4组成氧化膜的，两种化学物质的致密性比较高，可有效防止钢材继续氧化。

锅炉温度超过570℃后，FeO、Fe2O3、Fe3O4共同形成致密氧化膜，但是，由于FeO在最内层且致密性不佳，对氧化膜的整体稳定性会产生直接的影响，从而出现锅炉氧化皮脱落。

2锅炉氧化皮脱落原因分析2.1机组启停方面的原因锅炉设备在启动或停止时，极容易出现热负荷增加、干烧等问题，对锅炉氧化皮形成及脱落等会产生直接的影响。

浅谈超临界直流供热机组防止氧化皮大量脱落运行控制技术措施摘要：华能长春热电厂一、二号锅炉是哈尔滨锅炉有限责任公司制造的超临界参数变压运行直流炉，针对北方特有的气候环境该厂两台机组冬季采用热电联产方式。

两台机组大小修检查过程中发现两台炉末过、末再有不同程度的氧化皮产生。

基于以上原因，根据现有条件运行调整方法对氧化皮进行控制以消除超温点保证机组运行可靠性，提高机组的安全性和经济性。

关键词：氧化皮；超温；超临界；脱落一、锅炉设备概述华能长春热电厂 2×350MW 锅炉是哈尔滨锅炉有限责任公司制造的超临界参数变压运行直流炉，平衡通风、一次中间再热、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、π型布置、紧身封闭，型号：HG-1110/25.4-HM2。

烟气依次流经上炉膛的分隔屏过热器、末级过热器、水平烟道中的高温再热器，然后至尾部双烟道中烟气分两路，一路流经前部烟道中的水平低温再热器，另一路流经后部烟道的水平低温过热器、省煤器。

最后汇集在一起流经烟气脱硝装置和布置在下方的两台三分仓回转式空气预热器。

二、锅炉氧化皮形成和脱落原因末过和末再采用SA-213T91、SA-213TP347H管材，高温蒸汽中氧离子会与炉壁内部的铁离子发生化学反应在受热面生成一层氧化铁保护膜，受热面上的氧化铁逐渐积累并继续与蒸汽中的氧离子反应生成四氧化三铁和三氧化二铁，也就是氧化皮，当主蒸汽温度发生变化时，氧化皮就会因膨胀系数不一致脱落下来。

对于SA-213T91管材，由于生成的氧化皮质地比较坚密，因此不宜发生剥落，但是当氧化皮积累到一定厚度且蒸汽温度突降30℃以上时，氧化皮就会脱落。

末过立式管U形管的上部尤其是出口因温度高、氧化皮厚，同时在自身重的做用下最容易出现脱落现象。

脱落的氧化皮在短时间内很难被蒸汽带走，就会堵塞管道，造成超温爆管。

SA-213TP347管材通常在锅炉长时间运行后就会形成一层氧化皮，蒸汽温度突降就会发生大面积剥落，剥落的氧化皮呈粉末状，由于质量较小，基本能够被蒸汽带走，一般不会造成超温爆管。

防止氧化皮生成和脱落的运行调整措施一、氧化皮形成及脱落原因锅炉运行中，受热面钢材内表面氧化皮的生成是金属在高温水汽中发生氧化的，在570℃以下，生成的氧化膜有Fe2O3和Fe3O4组成，Fe2O3和Fe3O4都比较致密，尤其是Fe3O4。

因而可以保护钢材的进一步氧化。

当超过570℃时，氧化膜有Fe2O3、Fe3O4、FeO共三层组成，FeO在最内层，因FeO致密性差，破坏了整个氧化膜的稳定性。

氧化膜剥落必须同时具备两个条件：一是厚度值达到临界值，该临界值随管材、温降幅度和速度的不同而不同，二是母材基体与氧化皮或氧化膜之间的应力达到临界值，该临界值与管材、氧化膜的特性、温降幅度和速度有关。

养护皮剥落的容许应力随氧化皮厚度增加而减小。

二、氧化皮剥落的危害1.氧化皮堵塞管道，通流面积变小，蒸汽流量减少，受热面关闭冷却能力差，管壁超温，最终导致超温爆管，机组故障停运。

2.锅炉受热面剥落的氧化皮固体颗粒流通到汽机侧，会严重损伤汽轮机通流部分的喷嘴、叶片主汽门、调节门等，导致汽轮机通流部分效率降低，甚至严重损伤叶片。

3.机炉设备检修维护周期缩短，维护检修费用上升。

三、控制氧化皮生成和剥落的措施1.机组启动、运行、停运过程中，严格控制汽温变化速率不超过1.5℃/min，启动过程中，分离器温度100℃以后，控制汽温升温速率不大于2℃/min。

2.机组启动、运行、停运过程中，全程监控各受热面壁温及其变化速率，监控各受热面相邻关闭壁温差不超过20℃，，并及时汇报部门专工。

3.机组启动过程中，采用等离子点火方式时，严格控制煤量变化，煤量变化必须根据升温速率进行。

进行一次风量调整时，应缓慢进行，防止一次风量的大幅度变化引起锅炉实际燃料量的大幅变化，引发锅炉受热面超温。

4.锅炉点火初期，在最小煤量下运行时，为控制锅炉升温速度，可以调节上层二次风和燃尽风层风门的开度，从而调节火焰中心的变化，控制锅炉升温升压速率。

5.锅炉启动过程中，特别注意启动第二台磨煤机时，需保持锅炉总煤量的平稳变化。

控制锅炉氧化皮剥落的措施1机组启动时采取的措施:1.1严格按机组运行规程规定进行锅炉上水，控制上水速度150t/h左右，上水温度与汽水分离器壁温差<110℃，启动初期，利用辅汽提升除氧器给水温度，尽量保证上水温度达到120℃。

加强水质监督冲洗阶段的水质标准凝结水泵出口铁<500u g/L (如果时间允许应达到200 u g/L)，可以投入精处理，凝结水回收。

要求做到冷态冲洗不合格，锅炉不允许点火，热态冲洗不合格，汽机不允许冲车。

1. 2机组冷态启动先投入油枪，待燃油量达到一定的燃烧率再启动等离子，启动第一台磨煤机时候，根据燃烧稳定情况减少燃油量，不能出现燃料量的大幅扰动造成主汽温、主汽压的大幅波动;4.1.3机组从开始点火到带额定负荷，主汽压力要按规程要求缓慢上升，温度按规程要求一般控制不高于2℃/分钟，(一般控制在1.5℃以下);4.1.4机组从开始点火到带15万千瓦负荷，严禁投入减温水，防止减温水投入后因受热面金属管材内形成的氧化皮与管材金属的膨胀系数不同造成氧化皮的大幅开裂及脱落;4.1.5冲动参数修改，因为启动初期禁止投入减温水，主汽温度与主汽压力无法按规程要求达到冲动匹配要求。

当主汽温度达到冲动参数，主汽压力达到3～3.5MPa以上，汽轮机可以挂闸冲动;4.1.6机组定速之前2900转/分钟，利用旁路系统进行氧化皮吹扫，快速开启和关闭旁路（3次)，通过瞬间压力和流量的变化进行吹扫，吹扫期间密切关注凝汽器水质含铁情况的变化;4.1.7机组启动2天之内尽量控制负荷不超过500MW;4.1.8机组启动5～7大之内，主再热器温低于额定温度10℃运行，并密切监视受热面温度的变化趋势;4.1.9机组启动并网负荷至450WM时通过高调门的变化进行变压吹管(3次)，吹扫期间密切关注凝汽器水质含铁情况的变化情况;4. 1. 10机组冷、热态启动过程中严格按照不同热状态的升温控制曲线控制蒸汽温度。

超（超）临界直流锅炉氧化皮生成及控制方法研究摘要文章分析影响直流锅炉正常运行的氧化皮产生的机理，以及对直流锅炉产生的危害，在此基础上提出了直流锅炉氧化皮生成的防控措施，以供参考。

关键词超（超）临界直流锅炉；氧化皮；生成；控制前言在目前具有较高机组参数的超（超）临界直流锅炉运行过程中，由于缺乏相应的經验，使得锅炉长时间运行中容易出现过热器和再热器管束内生成氧化皮及其剥落、堆积等问题，容易导致受热面出现超温甚至是爆管等事故，这就需要对超（超）临界机组中高温氧化皮的产生机理和影响因素进行研究，制定相应的防治措施对氧化皮的生成和剥落所造成的危害进行控制和预防，确保超（超）临界机组的安全运行。

1 直流锅炉氧化皮产生机理在超（超）临界机组的运行过程中，其机组参数尤其是蒸汽温度较高，导致水蒸气与受热面金属发生高温氧化反应，并且在氧化初期通常会生成Fe3O4氧化层，此氧化层具有较为致密且富有韧性的特点，在其厚度较小时对金属管壁起到一定的保护作用，此时在氧化皮的厚度不断增加的同时，也呈现出分层的特点，并且表现出在内层中高温蒸汽会使得氧离子与铁直接发生氧化反应，而外层则是延伸膜，就是高温蒸汽中的氧离子向内扩散而铁离子向外扩散形成的。

而且根据铁与水发生化学反应的原理可知，在温度超过570℃时其反应速度会显著提升，这也是超（超）临界机组日常运行中比较正常的温度。

当温度超过570℃时就会在氧化层中形成FeO、Fe2O3以及Fe3O4，其中FeO的含量最高，但是此种氧化物的结构较为疏松，并且存在较多的晶格缺陷，导致此氧化皮的稳定性遭到严重破坏[1]。

2 直流锅炉氧化皮的危害一是对于锅炉中的高温过热器和再热器来说，其通常有数量巨大的立式布置的U型管组成的，在其底部弯头位置容易出现氧化皮堆积的问题，不仅会导致其管道内的通流截面积不断减小从而其蒸汽流量减少，而且会导致其中的流动阻力增加以及管壁温度的升高。

二是氧化皮剥落之后在高速流动的蒸汽作用下会具有较大的动能，在流动过程中会对汽轮机喷嘴和叶片造成不断的冲击损伤，这就会导致机组出现振动异常问题而影响其正常运行。

锅炉防止氧化皮脱落的措施锅炉是工业生产中常用的热能设备，它的正常运行对于工业生产至关重要。

然而，在锅炉使用过程中，由于高温、高压等因素的影响，锅炉内壁容易产生氧化皮。

如果氧化皮脱落，将会对锅炉的正常运行产生不利影响，甚至可能引发事故。

因此，采取一系列措施防止氧化皮脱落是非常必要的。

要保证锅炉内水质的优良。

水质是影响锅炉内壁氧化皮形成的重要因素之一。

如果水质含有过多的杂质和溶解氧，将会加速锅炉内壁的氧化反应，导致氧化皮形成速度加快。

因此，需要对锅炉进水口进行过滤处理，去除水中的杂质和氧气。

同时，定期清洗锅炉内部，去除已经形成的氧化皮，保持内壁的光滑。

要保持锅炉运行的稳定。

锅炉在正常运行时，应该保持稳定的水位、压力和温度。

如果锅炉运行不稳定，将会引起水冲击和热冲击，增加氧化皮脱落的可能性。

因此，需要对锅炉的控制系统进行维护和调整，确保锅炉运行的平稳。

要加强锅炉的维护保养。

定期的维护保养是防止氧化皮脱落的重要手段之一。

应该定期检查锅炉内部的腐蚀和氧化情况，及时进行维护和修复。

同时，要定期清洗锅炉内部的沉淀物和污垢，保持锅炉内部的清洁。

在维护保养过程中，还应该注意锅炉内部的通风和排放，避免氧化皮形成的原因。

锅炉的材质选择也是防止氧化皮脱落的重要因素之一。

不同材质的锅炉对氧化皮的抵抗能力是不同的。

一般来说，使用耐腐蚀性能好的材质制造的锅炉，能够减少氧化皮的形成。

因此，在选择锅炉时，应该考虑到锅炉材质的耐腐蚀性能，选择适合的材质。

锅炉操作人员的技术水平也是防止氧化皮脱落的重要因素之一。

锅炉操作人员应该具备一定的专业知识和技术能力，能够熟练操作锅炉，合理调整锅炉参数，及时发现和处理锅炉运行中的异常情况。

只有锅炉操作人员具备良好的技术水平，才能够保证锅炉的安全运行，防止氧化皮脱落。

锅炉防止氧化皮脱落的措施包括保证水质优良、保持锅炉运行稳定、加强维护保养、选择合适的材质和提高操作人员的技术水平等。

通过采取这些措施，可以有效地防止锅炉内壁氧化皮脱落，保证锅炉的正常运行，确保工业生产的顺利进行。

1)在锅炉停炉时应避免锅炉快速冷却，降低换热管壁温降低速率。

同时避免在低负荷投用减温水。

(2)在锅炉启动过程中尽量早地投用启动旁路缩短换热管内''1T型弯内积水的蒸干温升时间。

(3)在冲转和初始升负荷期间，采用带旁路启动，尽量建立较大的主蒸汽流量，同时提高冲转及并网时蒸汽参数。

(4)在刚并网时，减小机组升负荷速度，降低主蒸汽温度升温速率。

防止主蒸汽升温过快影响汽轮机运行安全而在很低负荷时投用减温水。

(5)注意在机组开始升负荷时应保证蒸汽流量的同步增加，避免出现蒸汽流量不增加，蒸汽温度快速增加的现象。

(6)在第一次投粉时，尽量减少磨煤机初始给煤量，同时减慢磨煤机给煤量增加的速率，减缓机组升负荷速度。

(7)开始投减温水降温时，应严格控制减温水流量，控制屏过与高过进口汽温有一定的过热度。

如果减温水调门漏流量大，必须避免在低负荷时投用减温水。

(8)建议首次投用减温水时，尽量投一级减温水，不要同时投一级减温水与二级减温水。

(9)若开始投减温水时减温水量难以控制，建议增加容量小、低蒸汽流速状况下雾发好的启动旁路减温器。

(10)建议每次启动时，带负荷至机组一半负荷时，应保持一段时间采用低参数振荡负荷运行方式。

之后较长时间运行在2∕3~3∕4负荷区，并采用大流量、低参数运行方式，最好蒸汽流速能超过满负荷运工况；由于氧化皮的堵塞是一个亚稳态结构，扰动有可能将这种亚稳定状态破坏，可以在此负荷范围内采用蓄压变负荷或者同时采用调节旁路等措施，采用较大流量扰动等类似冲管方式冲洗换热管内可能存在的氧化皮搭桥现象。

(11)建议增加锅炉高过、屏过与高再等高温受热面出口壁温监测点，防止运行中换热管超温，同时也能使换热管堵塞现象尽可能多地被监测到。

(12)在运行过程中加强壁温监视，做好燃烧调整工作，减少高温受热面换热管的壁温偏差。

防止个别换热管超温运行，内壁氧化皮生成速率大大加快。

(13)特别提醒的是在机组抢修事故时应注意氧化皮脱落问题。

660MW直流锅炉运行中氧化皮的防治措施摘要：锅炉在长期运行過程中，各受热面管壁超温将会引发金属老化和蠕变爆管等问题，管壁高温氧化腐蚀还会加剧管壁变薄或者是堵塞爆管.。

受热面内部氧化皮的剥落，容易损伤汽轮机的喷嘴、动叶片，叶片损伤后将会引发机组振动变大或者汽轮机汽轮机效率降低.。

氧化皮堆积在主汽阀调阀处容易引起阀门卡涩.。

为避免锅炉受热面中氧化皮生成和剥落,进而出现聚集堵塞乃至超温爆管的情况，本文根据运行人员在660MW超临界W型火焰直流炉（型号：DG2141/25.4-π12）运行過程中多年积累的经验，总结出机组启动、运行和停运期间在预防受热面氧化皮脱落方面所采取的有效防控措施.。

关键词：锅炉氧化皮超临界一、机组启动過程的控制1.锅炉上水控制管壁的温度变化速率和管壁温差,避免产生過大的热应力.。

根据水冷壁壁温控制给水温度和流量，尽量将给水温度控制和水冷壁壁温接近.。

在南方，给水流量控制：夏季70～80t/h，其它季节40～45t/h；水温：20～70℃.。

随着锅炉升温升压的进行，逐步提高给水温度，到锅炉升温升压后期，如果主汽温居高不下，给水温度提升至100-110℃（开大除氧器加热蒸汽调阀开度，及时投入#2高加蒸汽加热），可以一定程度缓解過热器超温的情况.。

2.严格控制好锅炉汽水品质1）.锅炉上水前需要对凝汽器至省煤器入口的整个凝结水系统和给水系统逐步分段冲洗，每一段冲洗水质合格后才能进行下一阶段管路的冲洗，凝泵出口Fe＜1000ug/L，投入凝结水精处理装置运行.。

水质冲洗合格后及时打开凝结水和给水系统的化学加药门，启动给水泵向锅炉上水.。

锅炉上水的水质标准: 硬度0 umol/L；PH值9.2～9.6；SiO2＜200 ug/L；Fe＜200 ug/L；溶解氧＜30 ug/L.。

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2）.锅炉储水罐有水位显示后，打开储水罐水位调节阀放水，对水冷壁进行开式冲洗，水质不合格之前（储水罐出口水中含铁量＞500PPb或浊度＞3ppm，油脂＞1ppm，PH＞9.5），不作回收.。