机组正常运行防止氧化皮脱落控制措施

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。

超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的分析与防治超临界机组电站锅炉是目前较为常见和主要的电力发电设备之一，其运行过程中经常会出现氧化皮脱落的问题。

氧化皮的脱落会影响锅炉的正常运行，导致能效下降，甚至对设备的安全性产生严重威胁。

分析和防治超临界机组电站锅炉氧化皮脱落问题具有重要的理论和实践意义。

一、氧化皮脱落的原因1.1 温度梯度超临界机组锅炉工作过程中，受到高温高压蒸汽的冲击，锅炉管壁表面将产生较大的温度梯度。

不同部位的锅炉管壁温差过大，会导致金属材料产生不均匀的热应力，进而引发氧化皮层的脱落。

1.2 流体腐蚀蒸汽中的氧气和水分子会与金属表面发生反应，生成金属氧化物，形成氧化皮层。

当锅炉中腐蚀性物质较多时，会导致氧化皮层增厚和脱落，影响锅炉的热传导效果和安全性。

1.3 机械压力锅炉在运行过程中，受到蒸汽冲击和机械震动等力的作用，会产生机械压力。

当机械压力过大时，会使氧化皮层松动或脱落，需要及时修补和保养。

2.1 表面分析对锅炉管壁的氧化皮层进行表面分析，可以通过扫描电子显微镜等工具观察锅炉管壁表面的氧化皮脱落情况。

通过分析氧化皮的结构和形貌，可以判断其脱落的原因和程度，为防治提供依据。

2.2 金属温度分析对锅炉管壁的温度进行实时监测和记录，可以判断锅炉管壁温度梯度是否过大，从而引发氧化皮层的脱落。

合理调整锅炉的运行参数，降低温度梯度，可以有效减少氧化皮脱落的发生。

通过对锅炉内部金属材料和蒸汽的化学成分进行分析，可以判断蒸汽中是否存在腐蚀性物质。

并采取相应措施，如装置除氧器、水处理设备等，减少金属材料的氧化腐蚀，降低氧化皮层的脱落。

合理控制和调整超临界机组锅炉的运行参数，使锅炉管壁的温度梯度保持在一个合理的范围内。

可以通过增加锅炉管壁的保护层厚度、调整蒸汽流量等方式，减少锅炉管壁的温度应力和热应力，从而减少氧化皮层的脱落。

安装和使用除氧器、水处理设备等设施，减少锅炉腐蚀性物质的含量。

定期对锅炉内部进行清洗和维护，清除锅炉管壁表面的氧化皮层，及时修补和保养锅炉设备。

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。

超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的分析与防治超临界机组电站锅炉是现代化的汽轮机发电装置，其关键部件之一即是锅炉。

锅炉的主要功能是将燃料的化学能转化为蒸汽能，并将蒸汽压力转化为机械能或电能。

在锅炉的运行过程中，由于锅炉进口水的含氧量、水质、水温等因素的影响，会产生氧化皮，影响锅炉的正常运行。

本文对氧化皮的形成原因、脱落的危害以及相应的防治措施进行分析。

一、氧化皮的形成原因在超临界机组电站锅炉运行中，锅炉的内壁与水接触，水中的氧气会与金属反应，产生一层氧化膜即氧化皮。

氧化皮生长速度受水中氧气浓度、水温、金属材料、水质等因素影响。

尤其是在高温高压条件下，氧化皮更容易产生和生长。

此外，由于水中掺杂有各种离子，如钙、镁、铁、铜等金属及其离子、硫酸盐、碳酸盐等化合物，在高温高压条件下，它们会沉积在锅炉内壁上，形成污垢和沉淀物，这也会引起氧化皮的生长。

二、氧化皮的危害1. 减小了热传递效率氧化皮的存在减小了锅炉的热传递效率。

经过氧化皮的内壁，热量需要穿过氧化层才能传递到水中，传热效率受到限制。

2. 降低了金属材料的强度氧化皮的形成不仅仅是一层膜，它还会继续生长，加速金属材料的老化、腐蚀和疲劳。

氧化皮层会加速金属材料的脆化、裂纹产生，降低材料强度，从而破坏锅炉的安全性能。

3. 影响水质氧化皮的流失和脱落会使得锅炉进口水中含氧量、金属杂质离子等因素发生变化，从而影响锅炉的水质的稳定性。

水质的不稳定对锅炉正常运行产生了负面影响，增加了锅炉的故障率和维护成本。

三、氧化皮的防治措施为了防止氧化皮的产生，需要对锅炉水质进行严格管理，排除水中氧气、二氧化碳等成分，同时要控制锅炉温度和压力，以减缓氧化皮的生成速度。

对于已经形成的氧化皮，需要定期进行清除和维护。

一般直接清除氧化皮是不可行的，需要了解氧化皮的性质和生长情况，采取适当的去氧化皮措施。

1. 喷水清洗法在锅炉运行时，通过器具喷洒水，实现对氧化皮的清洗。

但是，由于清洗时锅炉需要停机，影响发电量；此外，喷洒水会使得钢材的运动钝化层被冲掉，从而加速钢材的腐蚀速度。

超临界机组电站锅炉氧化皮脱落的分析与防治超临界机组电站锅炉是电力发电厂常用的热能装置，其工作环境复杂，长期运行后，内壁容易形成氧化皮。

氧化皮脱落的主要原因包括锅炉内壁温度变化、烟气腐蚀和锅炉水质状况等。

为了保证锅炉的安全运行，必须对氧化皮脱落进行分析与防治。

一、氧化皮脱落的分析1. 温度变化引起的氧化皮脱落：超临界机组电站锅炉内壁温度变化较大，会导致内壁产生热应力，进而引起氧化皮脱落。

炉膛壁由于受到烟气温度变化的影响，壁温会发生剧烈的变化，导致内壁产生变形和应力变化，最终导致氧化皮脱落。

2. 烟气腐蚀引起的氧化皮脱落：由于煤燃烧产生的烟气中含有很多酸性成分（如SO2、HCl等），在高温下容易引起锅炉内壁的腐蚀，导致氧化皮脱落。

特别是在负荷变化时，锅炉内燃烧产生的烟气组分会发生变化，从而导致腐蚀程度的变化，进一步加剧氧化皮脱落。

3. 锅炉水质状况引起的氧化皮脱落：超临界机组电站锅炉在长期运行过程中，由于水质处理不当或循环水水质不佳，很容易导致内壁结垢和沉积物的产生。

结垢和沉积物会加剧烟气对锅炉内壁的腐蚀，进一步导致氧化皮脱落。

1. 温度变化引起的氧化皮脱落：为了减少炉膛和屏渣区域壁温的剧烈变化，可以采取增加炉膛出口温度的方法，提高出口温度的稳定性，并且进行壁面冷却的操作，减缓内壁的温度变化。

2. 烟气腐蚀引起的氧化皮脱落：对煤燃烧的控制，尽量降低煤中含硫量，减少烟气中SO2的含量，从而减少烟气对锅炉内壁的腐蚀程度。

加强对锅炉内壁的防腐蚀涂料的保护，可以有效延缓氧化皮脱落的速度。

3. 锅炉水质状况引起的氧化皮脱落：采取适当的水质处理措施，保证循环水的水质稳定，避免水中含有酸性物质、颗粒物等物质的沉积，减少结垢和沉积物的产生。

定期对锅炉进行清洗，清除内壁上的结垢和沉积物，可以有效预防氧化皮脱落。

超临界机组电站锅炉氧化皮脱落问题是影响锅炉安全运行的一个重要因素。

采取适当的分析和防治措施，可以减少氧化皮脱落的发生，保证锅炉的正常运行。

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。

防止氧化皮大量脱落技术措施防止氧化皮大量脱落技术措施启动过程中：1、锅炉上水温度20～70℃且大于螺旋水冷壁温20～30℃，上水流量≤100t/h，在锅炉冷态冲洗过程中缓慢提升除氧器水温，以≤20℃/h速度加热到110℃以上。

2、当锅炉分离器水温≥100℃，螺旋水冷壁、垂直水冷壁壁温均≥100℃，水质合格，开抽真空，锅炉吹扫、点火。

3、投两支小油枪，启第一台磨煤机，保持不超过两个粉嘴运行，磨煤机出口温度尽可能控制在70℃以上，进行暖炉。

4、点火后投入烟温探针，逐步加大燃料量，监视炉膛出口烟温≤540℃。

5、启动过程中升温速度饱和温度100℃以下时温升率≤0.5℃/min，之后温升率≤0.7℃/min，升压速度≤0.1Mpa/min。

6、在启磨、冲转、并网等大扰动情况下，汽温和受热面壁温应做好超前控制，温度变化率应≤1.5℃/min。

7、当主汽压力达0.15MPa时，关闭分离器出口管道、过热器、再热器放空气门，主汽压力达1.5MPa时，关闭过热器、再热器疏水门。

8、高旁初始开度100%，升压到1.5MPa,逐渐关闭高旁到60%。

9、启动过程中高旁大流量冲洗方法（防止积水、带走氧化皮）1）主蒸汽压力5.0～6.0MPa进行冲洗，每次将低旁开至100%，将高旁迅速关至15%，当末级过热器或高温再热器壁温有上升趋势，再迅速开启高压旁路至100%，进行大流量冲洗1～5分钟。

2）在冲洗过程中如果末级过热器管壁温度下降超过10℃，则关小高旁。

3）每次冲洗完毕后，逐渐关小高旁开度，使主汽压力恢复至冲洗前的参数，待各项参数稳定后进行下一次冲洗。

4）冲洗过程中注意事项：注意除氧器、凝汽器、储水箱、分离器水位调整；冲洗过程中及时调整给水流量稳定，注意主、再热汽温稳定；大流量冲洗过程中各级受热面壁温明显有升高现象，要及时停止冲洗，降低燃烧率。

10、启动过程中启第二台磨之前尽量不投减温水，若需投减温水，应手动操作，每次开度≤3%，两次间隔＞5分钟，禁止投自动，切忌大开大关减温水，防止汽温、金属壁温剧烈波动，造成氧化皮脱落。

发电部600MW机组锅炉防止受热面管内壁氧化皮剥落技术措施编号：FD－09－02发电部二〇一一年九月十八日600MW 机组防止锅炉受热面管内壁氧化皮脱落技术措施锅炉过热器﹑再热器﹑主蒸汽管道及再热蒸汽管道内氧化皮脱落，使管壁变薄，强度变差，同时脱落的氧化皮堵塞管道，引起相应的受热面管璧金属超温直至爆管，最终导致机组强迫停机。

为提高机组运行的安全性、可靠性及经济性，特制定防止锅炉锅炉管壁氧化皮脱落的预防措施，运行人员要严格遵照执行！一、机组正常运行过程中预防措施1、机组正常运行中加强对受热面的热偏差监视和调整，严格控制受热面蒸汽温度和金属温度，在任何情况下严禁锅炉超温运行。

2、机组主蒸汽温度控制以控制煤水比为主，减温水为辅，严禁锅炉超温运行。

再热蒸汽温度以二次风、过燃风调整和烟气调温挡板调整为主。

3、机组正常运行中控制主汽温度在510571+-℃之间、再热器出口蒸汽温度在510569+-℃之间、屏式过热器出口温度不超过530℃。

4、锅炉运行中过热器出口蒸汽温度左右偏差不超过5℃，屏式过热器出口蒸汽温度左右偏差不超过10℃，再热器出口蒸汽温度左右偏差不超过10℃，并且运行中按照温度高点控制蒸汽温度，发现异常及时处理。

5、机组运行中控制屏式过热器出口管壁温度不超过595℃，末级过热器出口管壁温度不超过622℃，再热器出口连接管壁温度不超过620℃，发现有任一点壁温超过限额时，应降低蒸汽温度运行，待原因查明处理正常，各管壁金属温度均不超限后再恢复正常汽温运行。

6、机组运行中正常升、降负荷速率不超过12MW/min ，如由于升降负荷的扰动造成上述温度超标，要适当降低机组的升、降负荷速率或暂停升降负荷，待温度调整稳定后再进行负荷变动操作。

7、机组运行中启停制粉系统时要保证锅炉燃烧平稳，提前对主、再热汽温进行预控，防止汽温出现大幅扰动。

8、投用再热器减温水时不可猛增猛减，减温水调节汽温有一定的迟滞性，应根据减温器后温度变化趋势情况来确定减温水量，两侧减温水量偏差尽可能不要过大。

350MW超临界机组防止氧化皮生成及脱落技术措施在高温高压下，过、再热器管壁内表面容易产生氧化皮，在锅炉启停和快速变工况过程中往往会导致氧化皮脱落，造成部分受热面管壁通流部分变小甚至堵塞，从而导致受热面冷却不足而局部超温，进而导致锅炉爆管、蠕胀事故的发生。

为防止锅炉氧化皮脱落导致锅炉爆管、蠕胀等异常事故的发生，保证锅炉安全稳定运行，特制定措施如下：一、机组启动过程控制措施1．水质要求：1)锅炉上水水质标准：Fe＜50μg/L，硬度≈0μmol/L，SiO2＜30μg/L，PH值9.2～9.6。

2)冷态冲洗结束时锅炉点火水质标准：贮水箱排水中铁量＜100μg/l，硬度≈0μmol/L，SiO2≤10μg/L，PH值9.2～9.6。

3)汽水分离器压力0.5MPa以上，分离器出口蒸汽温度190℃左右时，进行锅炉热态冲洗。

热态冲洗结束标准：贮水箱排水中含铁量＜50μg/l。

2．锅炉上水温度及速度要求：1)在具备条件时，应提前投入除氧器加热，尽可能保持较高给水温度。

2)冷态上水温度控制在20～70℃，且高于水冷壁外壁温20～40℃。

3)冬季上水时间不小于4小时，夏季不小于2小时，上水速度控制在30-55t/h。

3．升温升压要求：4．锅炉点火至过、再热器建立蒸汽流量前，严格控制炉膛出口烟温＜538℃。

5．高、低压旁路的控制：1)锅炉点火后，高压旁路控制不小于30%开度，低旁控制在不小于50%开度；主汽压力升至1MPa时，高压旁路随着主汽压力逐渐开至不小于60%，低旁开至80-100%。

2)汽机冲转前可通过尽可能开大高低旁开度（保证低旁减温器后温度≤60℃）对锅炉受热面系统进行大流量低压冲洗，以将沉积的氧化皮冲走。

6．减温水控制：1)当主、再热汽温大于360℃，投入过、再热器减温水控制汽温平缓。

投入减温水后，要注意喷水后汽温的变化，禁止减温水出现突增突减现象。

2)过热器减温水控制要以一级减温为主，二级减温为辅。