超临界锅炉水冷壁高温腐蚀分析及预防措施

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。

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。

锅炉水冷壁高温腐蚀原因及对策分析摘要：本文首先对水冷壁高温腐蚀研究情况进行简单介绍，重点研究分析锅炉水冷壁高温腐蚀的原因，在此基础上深入研究解决水冷壁高温腐蚀问题的对策，希望通过本文的研究能够更加全面的掌握关于锅炉水冷壁高温腐蚀问题的基本情况，同时也为后期更好的解决高温腐蚀问题提供参考。

关键词：锅炉；水冷壁；高温腐蚀1引言近年来随着我国经济社会的不断发展，各行业发展水平不断提高，电力行业规模也不断扩大，人们对于电厂运行的要求也愈加严格。

随着电厂运行负荷的不断增加，各种问题也频繁发生，其中锅炉水冷壁高温腐蚀就是影响电厂运行的重要问题，容易引发管爆和泄露事故。

因此在现阶段加强对于电厂锅炉水冷壁高温腐蚀的研究具有重要的现实意义，能够更加全面的掌握关于水冷壁高温腐蚀的基本情况，了解导致水冷壁高温腐蚀的各种原因，针对这些原因研究制定合理的措施进行处理预防，降低发生锅炉水冷壁高温腐蚀问题的概率，更好的保障电厂锅炉的正常运行，实现良好的电力供应，满足经济社会发展的需求，实现良好的经济社会效益。

2水冷壁高温腐蚀研究在电厂运行中，大型锅炉发生水冷壁高温腐蚀是比较普遍的，这与锅炉自身结构有密切的联系。

目前在电厂中锅炉常用的结构主要有旋流燃烧和四角切圆燃烧两种方式，前者在运行中，出口位置的煤粉会发生偏离，容易在锅炉内的某些区域形成腐蚀性气体，这样就会导致锅炉水冷壁发生高温腐蚀；而采用四角切圆的燃烧方式虽然能够强化燃烧，但是也会导致煤粉在水冷壁上贴付，长时间使用就会造成腐蚀。

通过分析大量的锅炉水冷壁高温腐蚀事故发现，水冷壁的腐蚀主要出现在高温区域，尤其是在燃烧器的中心线附近和出口位置，腐蚀尤为严重。

发生高温腐蚀的位置表面为比较松软的状态，但是腐蚀内部相对更加坚硬，腐蚀后呈现为黑褐色。

对腐蚀物质进行化验后发现，其中含有大量的硫元素。

由此判断导致锅炉水冷壁高温腐蚀的原因应该与锅炉内煤炭的燃烧不彻底有关，燃烧产生的物质与锅炉水冷壁发生反应，黏附在上面。

锅炉水冷壁高温腐蚀和防止措施锅炉水冷壁高温腐蚀和防止措施随着工业的快速发展和能源需求的增加，锅炉作为最常用的热能装置之一，在现代生产和生活中扮演着至关重要的角色。

而锅炉内部的高温水冷壁作为一种保护设备，其完好性对于锅炉的正常运行至关重要。

然而，锅炉水冷壁在长时间高温和高压环境下容易遭受腐蚀，严重影响其性能和寿命。

为了避免这种情况的发生，锅炉水冷壁需要采取一系列的防腐措施。

一、锅炉水冷壁高温腐蚀类型1. 灰渣侵蚀：锅炉燃烧产生的灰渣中含有大量腐蚀性成分，灰渣与水冷壁表面发生物理化学反应，导致水冷壁金属表面被侵蚀，进而影响其结构和性能。

2. 燃烧产物腐蚀：燃烧产物中含有大量酸性气体，例如SOx、NOx等，这些气体与水冷壁金属表面发生反应，形成酸性物质，从而引发腐蚀。

3. 燃烧沉淀腐蚀：在锅炉燃烧过程中，会产生大量沉淀物质，这些沉淀物质中含有一定的腐蚀性成分，沉淀在水冷壁上可能引发腐蚀。

二、锅炉水冷壁高温腐蚀防止措施针对锅炉水冷壁高温腐蚀问题，我们可以采取一系列的防止措施来保护水冷壁，提高其使用寿命和性能。

1. 材料选择：选择耐高温和耐腐蚀的金属材料作为水冷壁的制作材料。

常用的金属材料有SA-213T12、SA-213T22、SA-335P22等。

这些材料具有良好的抗腐蚀性和耐高温性能，能够有效抵抗锅炉高温环境下的腐蚀。

2. 表面涂层：在水冷壁表面涂覆一层耐高温和耐腐蚀的涂层，如高温耐蚀涂料。

这种涂层可以有效隔离水冷壁与高温环境之间的接触，减少腐蚀的发生。

3. 清洗保护：定期对水冷壁进行清洗，将附着在水冷壁表面的灰渣和沉淀物清除干净，以减少腐蚀的可能性。

4. 碱浸保护：通过在水冷壁上进行碱浸处理，可以形成一层保护膜，阻止腐蚀性成分进一步侵蚀水冷壁。

5. 水质控制：控制锅炉的供水水质，尽量减少其中的腐蚀性成分，以减少对水冷壁的腐蚀。

6. 锅炉操作规范：合理的运行和操作锅炉，维持合适的温度和压力，以减少对水冷壁的腐蚀风险。

锅炉水冷壁的高温硫腐蚀原因及对策摘要：为避免锅炉水冷壁烟气侧高温硫腐蚀，本文通过对腐蚀原因、机理进行分析，提出行之有效的对策措施，能有效降低锅炉水冷壁低高温硫腐蚀。

提高锅炉运行的安全可靠性。

关键词：水冷壁；燃烧器；硫腐蚀；烟气；失效1引言为了控制锅炉燃烧装置尾部排放烟气中的NOX含量，减少其后部脱硝装置的压力，以空气分级燃烧技术为特征的低氮燃烧器广泛地应用于电站锅炉。

这种燃烧器的原理是：在主燃烧区的过量空气系数维持在0.85，燃料着火后在欠氧条件下燃烧，生成具有还原性的CO气体和焦炭，抑制NOX的生成，并将NO还原。

随着上层燃烬风的补入，过量空气系数增加，未燃尽的燃料在燃尽区充分燃烧。

由于在主燃烧区为欠氧燃烧，其所形成的还原区域，使灰熔点降低，易在附近的水冷壁结焦。

特别是在燃用高硫煤时，燃烧器区域的水冷壁将出现高温硫腐蚀，使炉管失效爆管。

2水冷壁高温硫腐蚀失效的发生机理2.1腐蚀机理关于锅炉水冷壁管的硫腐蚀主要发生在烟气侧热负荷较高区域。

燃煤中硫含量高是引起水冷壁管外侧高温烟气腐蚀的主要因素，当硫含量超过1%时就容易发生硫腐蚀。

水冷壁管的硫腐蚀分硫化物腐蚀、硫酸盐腐蚀和焦硫酸盐腐蚀。

一般来说，水冷壁管的高温腐蚀是管壁附近因欠氧燃烧形成还原性气氛引起的，腐蚀速度随温度升高而增加。

即熔融状态的煤粉在炉膛水冷壁管附近开始分离，使碳和硫聚集在边界层。

由于缺氧局部形成还原性气氛，硫的燃烧和三氧化硫的形成便发生困难，因而游离态的硫和硫化物(硫化氢等)，便开始与铁发生反应，使管壁产生硫化物腐蚀。

水冷壁管的高温腐蚀属严重硫化物型腐蚀，腐蚀反应包括氧化和硫化反应，其过程如下：煤粉中的黄铁矿(FeS2)受灼热分解，产生自由态的硫原子。

FeS2=FeS+S管壁周围存在一定浓度的H2S和SO2，也会生成自由的硫原子。

2H2S+SO2=2H2O+3S分解出来的硫，由于缺氧，硫的燃烧和SO3的形成比较困难，便会与管壁金属反应生成FeS。

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。

1000MW超超临界锅炉高温腐蚀分析及对策作者：王金玉来源：《装饰装修天地》2017年第17期摘要：火力发电是我国目前最主要的发电形式，而大容量、高参数的超（超）临界机组是火力发电的主力军，其较高的蒸汽压力温度参数，对机组热效率和经济性有很大提升，同时超（超）临界的燃煤锅炉在运行过程中，炉内温度可达1600℃以上，其水冷壁壁温比亚临界机组高得多，超（超）临界锅炉水冷壁频繁发生高温腐蚀现象，因此研究高温腐蚀产生的条件，对于避免由于高温腐蚀的原因造成安全事故至关重要。

因此，文章结合某1000MW超超临界锅炉实际状况，探讨高温腐蚀原因及对策。

关键词：1000MW超超临界锅炉；高温腐蚀；对策1 前言电站锅炉水冷壁区域高温腐蚀是燃煤发电厂普遍存在的问题，也是影响电力安全生产的主要因素之一。

高温腐蚀即金属高温受热面在高温烟气环境下在管壁温度较高处所发生的烟气侧金属腐蚀，腐蚀可使水冷壁壁厚减薄，强度降低，容易造成爆管、泄漏等事故，导致机组发生非计划停运，严重影响火电机组运行的安全性、经济性以及整个电网的安全生产和调度。

2 锅炉概况某电厂8号机组于2009年7月投产，锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司、BHK、BHDB制造的DG3000/26.15型，额定蒸发量时锅炉主要参数：蒸发量为2888.5t/h，过热器出口蒸汽压力为26.11MPa（a），过热器出口蒸汽温度为605℃，省煤器进口给水温度为298.5℃。

采用单炉膛、一次中间再热、平衡通风、运转层以上露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型。

制粉系统采用正压直吹式，配6台BBD-4360型双进双出钢球磨；燃烧器为低NOx旋流式HT-NR3煤粉燃烧器，分上下3层，共48只，前后墙对冲布置；配风采用有内分隔仓的大二次风箱，并设有燃尽风。

设计煤种为兖矿煤和济北煤矿的混煤，设计煤种的收到基硫Star不大于0.6%。

水冷壁分为上下两部分，下部水冷壁（包括冷灰斗水冷壁、中部水冷壁）采用螺旋盘绕膜式管圈，上部水冷壁为垂直管段。

超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及改造措施超临界锅炉作为目前燃煤发电厂常见的一种锅炉，其水冷壁高温腐蚀问题一直是工程技术人员面临的难题之一。

针对这一问题，需要对超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因进行深入分析，并提出有效的改造措施，以保障锅炉的安全稳定运行。

一、高温腐蚀原因分析1. 微观组织和化学成分分析超临界锅炉水冷壁高温腐蚀通常是由于水冷壁材料内部微观组织和化学成分的不均匀性导致的。

通常情况下，水冷壁材料中的金属固溶体和非金属夹杂物成分不均匀，导致局部的晶粒细化或过粗，这就易于形成结构缺陷，诱发高温腐蚀。

2. 温度梯度和气流流速超临界锅炉工作条件下，水冷壁表面存在很大的温度梯度和气流流速梯度，这就容易造成水冷壁表面的非均匀受热和冷却，进而导致腐蚀的不均匀性。

3. 燃烧过程中燃料和灰渣的影响燃煤发电厂使用的煤质和燃料不同，燃烧过程中产生的灰渣成分和温度也会不同，这些都会对水冷壁的高温腐蚀造成影响。

燃料中的硫、钠等元素也会对水冷壁材料造成腐蚀作用。

二、改造措施1. 优化材料和工艺针对超临界锅炉水冷壁高温腐蚀问题，可以通过优化水冷壁材料和工艺，提高材料的抗氧化、抗腐蚀性能，降低微观组织和化学成分的不均匀性，以增强水冷壁的耐腐蚀性能。

2. 加强监测和维护建立完善的水冷壁高温腐蚀监测体系，通过定期的检测和维护，及时发现和解决水冷壁高温腐蚀问题，确保锅炉的安全运行。

3. 改善燃料燃烧技术4. 加强尾气净化设施通过加强烟气的脱硫、脱硝等净化工艺，减少烟气中有害物质对水冷壁的腐蚀作用，以降低水冷壁的高温腐蚀风险。

超临界锅炉水冷壁高温腐蚀问题是一个复杂的工程问题，需要从材料、工艺、燃料和运行管理等多个方面进行综合分析和改进。

只有通过不断的技术创新和管理改进，才能有效解决水冷壁高温腐蚀问题，确保超临界锅炉的安全稳定运行。

超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及改造措施超临界锅炉水冷壁高温腐蚀是指在高温高压条件下，锅炉水冷壁表面发生腐蚀现象。

这种腐蚀是由多种原因引起的，主要包括以下几点：1. 烟气组分：燃烧过程中产生的烟气中含有大量的含硫化合物和氯化物，这些物质在高温下形成腐蚀性物质，如硫酸、盐酸等。

这些物质会与水冷壁表面的金属反应，造成腐蚀。

2. 燃烧温度：超临界锅炉的燃烧温度较高，一般在500-600摄氏度，甚至更高。

高温会加速金属表面的氧化过程，使金属表面生成腐蚀性氧化物。

3. 冷却水质：超临界锅炉中使用的冷却水中含有溶解性氧和二氧化碳，这些物质会与金属表面发生电化学反应，形成腐蚀性产物。

冷却水中可能还含有一定的盐类和杂质，这些物质也会加速金属腐蚀。

1. 改进燃烧系统：通过调整燃烧系统，降低燃烧温度，减少烟气中的含硫化合物和氯化物含量，可以有效降低高温腐蚀的发生。

2. 改进冷却水处理：加强冷却水的处理工艺，去除冷却水中的溶解性氧和二氧化碳，减少金属表面的氧化反应。

合理控制冷却水中的盐类和杂质含量，避免其加速金属腐蚀。

3. 选择耐蚀材料：在设计超临界锅炉水冷壁时，应选择耐蚀性能较好的材料，如不锈钢、镍基合金等。

这些材料具有良好的耐腐蚀性能，可以减少高温腐蚀的发生。

4. 加强监测和维护：通过安装腐蚀监测装置，及时了解水冷壁的腐蚀情况，根据监测结果进行及时维护和处理，可以有效预防高温腐蚀的发生。

超临界锅炉水冷壁高温腐蚀是由于烟气成分、燃烧温度和冷却水质等多种因素共同作用导致的。

通过改进燃烧系统、改进冷却水处理、选择耐蚀材料和加强监测维护等措施，可以有效预防和减少高温腐蚀的发生。

第42卷第7期热力发电V01．42N o．7 2013年7月T H E R MA L P O W ER G E N E R A T I O N J ul。

2013铭妒水冷譬豸湿镩铅原圄弓。

析及对策[摘周颖驰福建省能源集团鸿山热电有限责任公司，福建石狮362700要]福建某热电厂1号锅炉B级检修时发现锅炉两侧墙燃烧器区域水冷壁管发生严重高温腐蚀。

经对该位置管壁袁层高温腐蚀产物进行宏观分析和X射线荧光探针检测，发现腐蚀产物疏松多孔，性脆易剥落，成分主要为铁硫化物、铁氧化物，属典型的硫化物型腐蚀。

对此，采取了相应的燃烧调整和防范措施，如严格控制入炉煤的含硫量低于1％、炉膛出口氧量在3．0％～3．5％内，两侧墙燃烧器区域的水冷壁管喷涂保护层，在制粉系统和机组汽温等条件允许的情况下适"-J A降低煤粉细度，提高磨煤机出1：2风粉混合物温度，提高两侧墙近壁烟气含氧量，降低还原性气氛烟气含量等。

半年的运行实践证明，管壁的高温腐蚀情况已基本得到有效控制。

[关键词]锅炉；水冷壁；螺旋管；燃烧器区域；硫化物；高温腐蚀；燃烧调整[中图分类号]TK223．3+1[文献标识码]B[文章编号]1002—3364(2013)07—0138—04[D O I编号]10．3969／j．i s sn．1002—3364．2013．07．138H i gh—t em per at ur e C or r os i on of W at er w al l T ubes i n a Super cr i t i cal B oi l er：caus e anal ys i s and count er m eas ur e sZ H O U Y i ngchiFuj i a n E ner gy G r ou p H ongs han C oge ner a t i on P ow e r C o．，L t d．，Shi s hi362700，Fuj i a n P r ovi nce，Chi naA bst r ac t：S e r i ous hi gh—t em pe r a t ur e c or r osi on occ ur r ed on w a t e r w a l l t ubes i n bur ner ar e a of bot ht W O si des of N o．1uni t boi l er i n H ongs han Pow er Pl ant．M acr o—exam i nat i on and X—r ay f l uor es—c encs pr obe de t e ct i on w a s per f or m ed on t he cor r os i on pr oduct s．The r es ul t s s how e d t ha t t he cor—r osi on pr oduc t s w er e l oos e，por o us，f r ag i l e and ea s y t o be exf ol i a t ed，and it m ai nl y cons i st ed ofi r on sul f i d e and i r o n oxi de，i ndi cat i ng t he cor r os i on w a s t ypi ca l sul f i de cor r os i on．B es i des，t hehi gh—t em pe r a t ur e cor r os i on t he or y W a S pres ent ed．Thus，som e count er m eas ur es w er e t aken，such as s t ri ct l y cont r ol l i ng t he sul f ur c o nt e n t i n f e ed coal bel o w1％and t he f ur na ce out l et oxyg en c o n—t ent w i t hi n3．0％t o3．5％，spr ayi ng pr ot e ct i ve l a yer f or t he w a t e r w a l l t ubes i n bur ner a r e a，r e a—s onabl y decr e asi ng t he coal f i nenes s if t he pul ver i zi ng s ys t em and s t ea m t em per at ur e al l ow ed，ad—j us t i ng t he o v er f i re ai r vol um e，i ncr e asi ng t he t em per at ur e of ai r and pul ver i ze d coal m i xt ur e a t coal m i l l out l et as m uc h aS possi bl e on t he pr em i s e of e ns ur i ng t he pul ver i zi ng s ys t em s af et y，r eg—ul a t i ng t he open i ng degr ee of burner s and e ach ai r door dam per．A f t er hal f ye ar’S oper a t i on，t he hi gh—t em pe r a t ur e cor r os i on on w a t e r w al l t ube W a S pr obed t o be cont r ol l e d eff ect i vel y．K e y w or ds：supe r cr i t i ca l；boi l e r；w at er w al l；hel i ca l t ube；bur ner r e gi on；s ul f i de；hi gh—t em per at ur ec or r os i on；c om bus t i on adi us t m e nt：===========：================：===========一收稿日期：2013—0225作者简介：周颖驰(1974一)，本科，毕业于哈尔滨理工大学，工程师，设备维护部主任，主要从事09l-设备的管理与维护。

锅炉水冷壁腐蚀的原因分析及预防措施【摘要】：对某热电厂300MW煤粉锅炉水冷壁腐蚀原因进行了分析，从煤质掺配、燃烧调整、设备治理等方面提出了预防措施，对避免或缓解受热面腐蚀具有指导意义。

【关键词】：水冷壁；高温腐蚀；预防措施；贴壁风1概述1.1设备概况某热电公司锅炉为HG-1025/17.5-YM36型亚临界压力一次中间再热自然循环汽包锅炉, 锅炉为单炉膛四角布置摆动式燃烧器、切向燃烧, 固态除渣、平衡通风，每台机组采用5台MP ZGM95N型中速磨煤机，正压冷一次风直吹式制粉系统。

1.2水冷壁腐蚀情况2020年3月3日，该公司2号锅炉水冷壁爆管停运。

经炉内检查发现，前墙右侧、后墙左侧及左右墙水冷壁存在严重的高温腐蚀现象。

为判断腐蚀速率，对2019年10月份新更换的后墙水冷壁管进行壁厚测量，发现在短短110天左右，新更换水冷管壁厚已由6.6mm减薄为5.4mm，产生了较高的腐蚀速率。

对其余管段进行壁厚测量，确认有约190余根腐蚀超标。

2高温腐蚀的机理煤粉锅炉水冷壁高温腐蚀一般有以下几种形式：硫酸盐型高温腐蚀、硫化物型高温腐蚀、氯化物型高温腐蚀以及由还原性气体引起的高温腐蚀。

2.1.1 硫酸盐型高温腐蚀该腐蚀主要有两种途径，一种是燃料灰渣中的碱金属硫酸盐（K、Na）2SO4与SO3共同作用产生腐蚀；另一种是碱金属焦硫酸熔盐腐蚀，由于该盐熔点低，在通常管壁温度下呈熔融状态，因此将与氧化铁保护膜反应形成速度更快的熔盐型腐蚀。

2.1.2 氯化物型高温腐蚀煤中存在一定量的 NaCl，其进入炉膛以后即迅速汽化，以气态的形式存在，它容易与 H2S、SO2、SO3等发生反应生成硫酸钠和 HCl。

氯化物型腐蚀主要是HCl作为一种破坏氧化膜的腐蚀性气体，起到加速其它类型腐蚀的作用。

2.1.3 硫化物型高温腐蚀硫化物型高温腐蚀是锅炉水冷壁高温腐蚀中较为常见的类型，引起硫化物型高温腐蚀的主要原因是腐蚀区域烟气中含有游离态硫以及烟气呈还原性，腐蚀产物主要是铁的氧化物和硫化物。

超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及改造措施超临界锅炉的水冷壁位于锅炉燃烧区域，其主要作用是吸收燃烧产生的高温烟气的热量，将水蒸汽加热为高温高压蒸汽，进一步提高锅炉的热效率。

高温高压蒸汽会对水冷壁材料产生腐蚀作用，严重影响锅炉的安全运行和寿命。

本文将就超临界锅炉水冷壁高温腐蚀的原因进行分析，并提出改造措施。

1. 烟气中的高温腐蚀物质：烟气中的硫、氧和氯等物质会与水冷壁材料形成酸性物质，从而引起腐蚀。

特别是硫酸和硫酸盐，其腐蚀性非常强。

2. 烟气的流动状态：烟气在水冷壁表面的流动速度和流动状态直接影响腐蚀的程度。

流速过慢会使高温的烟气停留在水冷壁表面，增加了腐蚀的可能性；而流速过快则会带走水冷壁表面的腐蚀产物，减轻腐蚀的程度。

3. 材料的选择和热处理：水冷壁材料的选择和热处理过程对抗高温腐蚀非常重要。

合适的材料应具有较高的抗高温腐蚀性、耐热强度和粘结强度。

1. 提高水冷壁材料的抗高温腐蚀性：选择适合超临界锅炉工作条件下的抗腐蚀材料，如Cr-Mo合金钢、不锈钢等，可以有效提高水冷壁的抗高温腐蚀能力。

2. 改善烟气的流动状态：通过优化锅炉的设计结构和烟气流动分布，使烟气在水冷壁表面的流速和流向均匀稳定，避免烟气的滞留和侵蚀。

3. 定期检测和清洗水冷壁表面：定期检测水冷壁表面的腐蚀情况，对于有腐蚀现象的部位及时清洗，并采取预防措施，如对水冷壁表面进行保护层覆盖等，以延长水冷壁的使用寿命。

4. 烟气脱硫和除尘措施：加装烟气脱硫和除尘设备，减少烟气中的硫和颗粒物含量，从根本上降低了烟气中对水冷壁的腐蚀作用。

超临界锅炉水冷壁的高温腐蚀问题是影响其安全运行和寿命的重要因素。

通过选择合适的材料、改善烟气流动状态、定期检测和清洗水冷壁表面以及加装烟气脱硫和除尘设备等措施，可以有效解决高温腐蚀问题，提高超临界锅炉的运行安全性和经济性。

锅炉水冷壁高温腐蚀原因及预防措施Credit is the best character, there is no one, so people should look at their character first.水冷壁高温腐蚀的原因分析及预防措施我厂#2炉在本次B级检修中发现水冷壁存在高温腐蚀现象;高温腐蚀区域大约在D层燃烧器与层燃烧器之间;在这一区域水冷壁高温腐蚀后;壁厚明显减薄;最薄处仅有5mm; 因而强度降低;极易造成水冷壁爆管和泄漏;危及锅炉安全运行..针对水冷壁高温腐蚀问题;生产部、调度部、运行分场进行了多次分析和探讨;认为我厂水冷壁高温腐蚀的原因大致有以下几个原因：1、我厂燃煤为山西贫煤;该煤种含硫及硫化物较多;高含硫量使煤在燃烧中产生较多的腐蚀性物质;直接导致水冷壁的高温腐蚀..同时;由于近年来煤炭市场供求关系的转换;煤质难以得到保证;由于煤质较杂多变;运行中往往引起煤粉变相;着火点推迟;燃烧速度低等一系列问题..2、我厂锅炉为亚临界锅炉;饱和水温约为360 ℃;水泠壁温度可达400℃;在该条件下管壁被氧化;使受热面外表形成一层Fe2O3和极细的灰粒污染层;在高温火焰的作用下;灰分中的碱土金属氧化物Na2O、K2O升华;靠扩散作用到达管壁并冷凝在壁面上;与周围烟气中的S O3化合生成硫酸盐..管壁上的硫酸盐与飞灰中的Fe2O3及烟气中的S O3作用;生成复合硫酸盐;复合硫酸盐在550℃-710 ℃范围内呈液态;液态的复合硫酸盐对管壁有极强的腐蚀作用..3、我厂入炉煤粉长期偏向;造成煤粉直接冲刷水冷壁;在水冷壁附近区域造成还原性气氧;导致高温腐蚀..4、我厂为四角切圆燃烧锅炉..当一、二次风射流喷出燃烧器后由于受到上游邻角气流的挤压作用及左右两侧不同补气条件的影响;使气流向背火侧水冷壁偏转;此时刚性较弱的一次风射流将比二次风偏转更大的角度;从而使一、二次风分离..一、二次风的刚性相差越大;这种分离现象越明显..由于部分一次风射流偏离了二次风;煤粉在缺氧状态下燃烧;在射流下游水冷壁附近形成局部还原性气氛;从而引发高温腐蚀..我厂对水冷壁高温腐蚀问题十分重视;多次请教电研院专家并邀请来我厂进行考察分析指导;并于华北电力大学合作;针对水冷壁高温腐蚀问题进行了专题研究..专家认为用烟气中的O2含量来监测高温腐蚀存在一定的局限性..在低氧状态下;CO含量的高低反应了烟气还原性气氛的强弱;同时CO与H2S之间也存在直接关系..当近壁烟气中CO含量较低时如小于3%;可以认为烟气处于弱还原性或接近中性气氛状态;此时H2S的含量也相应较低;虽然氧量不足;但水冷壁发生高温腐蚀的可能性非常小；只有当近壁烟气中CO含量较高时;烟气处于强还原性气氛;同时存在大量的H2S等气体;才易造成水冷壁高温腐蚀..通过上述水冷壁形成高温腐蚀的原因分析;结合专家提出的建议;我们制定了以下预防水冷壁高温腐蚀的措施..1、控制煤粉细度R90控制在10～13％之间;防止煤粉过粗;以保证燃料在炉膛内及时燃尽;避免火焰直接冲刷水冷壁..2、一次风的控制方式：无论负荷高低;一次风速应控制在23～25米/秒;混合温度控制在210～230℃度之间;高负荷运行时;由于给粉量大;一次风压可适当提高到4.0～4.5kpa;以满足带负荷的需求；当负荷低于220MW时;应控制一次风压在3.5 ～4.0kpa;并尽量采用集中燃烧方式;以有利于低负荷稳燃；3、二次风速控制方式：正常运行二次风速应控制在35～45m/s;对应的二次风压在0.6～1.1kpa;根据负荷变化情况适当控制..但要特别注意低负荷运行时;二次风压最低不得低于0.8kpa;因为低于0.8kpa二次风速过低会造成火焰铁墙;产生高温腐蚀；4、过热器后氧量正常运行应控制在4～6％;高负荷运行时;在允许情况下尽量控制在4～5％;低负荷运行应适当控制到5～7％；5、当负荷低于190MW时;尽量少投火嘴;防止一次风粉浓度过低;风速过高;影响燃烧的稳定性..应采用集中燃烧方式;投用火嘴12～14只;关闭A、B层周界风;控制A、B层给粉机转速在450～550 rpm;一次风总风压为3500～3800Pa；二次风总风压为800～1000 Pa；7、过热器后氧量为5～7%；8、炉膛负压－100±50 Pa；9、二次风配风方式;AA为100%;根据情况;可关闭AB层二次风门;其它运行层二次风门开度为80～100%;停用层的火嘴应关闭相应的二次风门；10、合理控制给粉机转速;保持下粉的均匀性;发现给粉机自流;应及时减少给粉机转速;同时将自动切为手动;防止锅炉热量发生大幅度变化..11、如一次风管混合温度低于190℃时;需要将给粉机转速降到最低或停止给粉机进行吹管;应投油助燃..12、制粉系统运行：调整制粉系统在最佳出力下运行;维持磨煤机出口温度在90－100℃;低负荷时应尽量避免启停制粉系统..13、低负荷运行时;应特别加强炉膛负压的控制;在进行风量调整时;调节幅度不宜过大..14、正常运行;粉仓粉位必须保持在3.5米以上;以防给粉机自流..15、低负荷运行时;若发现煤质发生变化;影响燃烧的稳定性;应及时投油助燃;并汇报值长;申请提高负荷..。

超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及改造措施引言超临界锅炉作为发电行业的关键设备，其性能直接关系到发电效率和安全稳定运行。

在长期运行中，超临界锅炉水冷壁高温腐蚀问题引起了广泛关注。

本文将深入探讨超临界锅炉水冷壁高温腐蚀的原因，并提出相应的改造措施。

一、高温腐蚀的基本机理超临界锅炉水冷壁高温腐蚀是由于在高温、高压、高速流动条件下，金属表面与水蒸气中的气体和溶解的盐分发生化学反应而引起的。

具体而言，以下几个因素是高温腐蚀的主要机理：水蒸气中的酸性物质：高温下，水蒸气中的酸性物质如SO2、O2等容易与金属表面发生反应，形成金属氧化物，导致腐蚀。

水蒸气中的氧化物：水蒸气中的氧化物对金属也具有腐蚀作用，尤其在高温条件下，氧化物与金属发生氧化还原反应，使金属表面失去电子，形成氧化层。

盐分腐蚀：水中存在的盐分在高温下溶解成离子，当水蒸气通过水冷壁时，离子在金属表面沉积，促使金属发生腐蚀。

二、高温腐蚀原因分析操作条件不当：锅炉运行过程中，若温度、压力、流速等操作参数控制不当，容易导致水冷壁表面温度过高，加速腐蚀的发生。

燃料质量差：燃料中含有硫、氮等有害元素，燃烧后产生的酸性物质增加，加剧了腐蚀的程度。

水质问题：锅炉水中盐分过高，水质不纯，容易形成腐蚀的催化剂，加速水冷壁腐蚀。

三、改造措施材料优化：选择耐高温、耐腐蚀的金属材料，如铬合金、镍基合金等，以提高水冷壁的抗腐蚀能力。

表面涂层：在水冷壁表面涂覆耐高温、耐腐蚀的保护层，形成一道有效的屏障，减缓腐蚀速度。

操作优化：通过合理调整锅炉运行参数，确保水冷壁表面温度在安全范围内，降低腐蚀的风险。

水处理系统：完善水处理系统，降低水中盐分含量，防止盐分在水冷壁表面沉积。

定期检测维护：建立定期的水冷壁检测和维护计划，通过无损检测技术监测水冷壁的腐蚀情况，及时采取修复措施。

结论超临界锅炉水冷壁高温腐蚀问题是一个复杂的系统工程，需要综合考虑材料、操作、水质等多个因素。

通过合理的改造和管理，可以有效降低水冷壁高温腐蚀的风险，提高锅炉的安全性和运行稳定性。