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超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及改造措施进入21世纪后，我国社会对电能的需求越来越强，而随着科学技术的不断发展，火力发电技术也日益成熟。
现阶段，我国在建火电厂项目主要采用超临界机组与亚临界机组。
超临界机组是一种较为先进的燃煤发电机组，具有环保性能好、煤耗低以及技术含量高的特点。
在超临界锅炉实际应用过程中，人们发现锅炉的水冷壁易受到高温的破坏，从而导致锅炉无法正常工作。
笔者结合工作经验与相关理论知识，在本文中探讨了超临界锅炉水冷壁高温腐蚀问题与技术改造措施，供读者参考借鉴。
标签：超临界锅炉；水冷壁；高温腐蚀超临界锅炉技术始源于20世纪90年代，其由欧洲工程家发明，至今仍在发电领域发挥着不可或缺的作用。
超临界锅炉是一种锅炉内工质的压力处于临界点之上的锅炉。
超临界锅炉经长时间使用后可能产生高温腐蚀问题，而高温腐蚀现象不仅无法会令锅炉无法正常工作，还可能引发安全事故。
本文以超临界锅炉水冷壁高温腐蚀现象为研究对象，对造成高温腐蚀现象的原因进行了分析，同时提出了针对超临界锅炉水冷壁高温腐蚀的技术改造建议1.对高温腐蚀予以分析国内在进行电厂锅炉的腐蚀事故调查发现，其腐蚀部分主要位于高温区域，具体来讲，在燃烧器的出口位置和中心线比较相近区域，发生容易腐蚀几率较高。
对于锅炉水冷壁的腐蚀区域来讲，其表面呈现黑褐色，此物质外表面松软，但内部比较坚硬。
在进行化学化验鉴定后，物质中硫量比例相对较高，且锅炉表面腐蚀区域比较脏，具有暗灰色特点，结合研究发现产生此现象的主要原因为：煤灰未充分燃烧，使其燃烧物和炉壁腐蚀产生混合物，当其黏附于锅炉水冷壁后即呈现以上状况。
在进行燃烧气体取样时，研究得出其成分包括：氧气、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫，其中一氧化碳含量约为10%，而氧气含量低于3%。
研究锅炉水冷壁垢状的化合物时，其成分包括：四氧化三铁、三氧化二铁、氧化亚铁、铁硫化物。
当进行腐蚀产物分析后，明确锅炉水冷壁出现高温腐蚀原因，即硫化物产生高温腐蚀时，其硫化物主要是由黄铁矿内硫元素所生产，在进行腐蚀机理的研究时，其主要包括以下几点。
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采用高温高压工作状态，在运行过程中容易出现水冷壁高温腐蚀问题。
水冷壁高温腐蚀是指锅炉水冷壁在高温条件下与燃烧物质中的腐蚀性物质发生化学反应，导致水冷壁材料表面的腐蚀和损伤。
水冷壁高温腐蚀主要有火室侧和渣穴侧两种腐蚀形式。
火室侧高温腐蚀主要由固定在内部火室墙面上的眼镜体、硅酸盐等成分的高背渣和泥浆形成的粘结层、金属表面钙镁砂浆发生的化学反应而引起。
火室侧温度较高，氧气含量较低，硅酸盐和其他腐蚀性物质在高温下会与金属表面发生反应，产生腐蚀产物，从而导致水冷壁表面的腐蚀和材料损伤。
渣穴侧高温腐蚀主要是由与碱性渣浆反应生成电解质、生成高背渣所带入的渣浆、金属表面的氧化膜等因素共同作用形成的。
渣穴侧的高温腐蚀主要发生在锅炉的低温侧，渣浆中的高背渣与金属表面的化学反应可以导致水冷壁表面的腐蚀和损伤。
1. 改变炉膛结构：通过调整燃烧器布置、增加河底避流板、调整布风、增加保温层等措施，减少火室侧高温腐蚀。
2. 优化燃烧工艺：通过优化燃烧工艺参数，提高燃烧效率，减少可燃物质残留和产生的腐蚀性物质。
3. 加强渣穴清理：定期清理渣穴中的渣块和高背渣，防止其与金属表面发生反应。
4. 选择抗高温腐蚀材料：选择更高质量的材料，如合金材料，具有抗高温腐蚀性能，降低水冷壁的腐蚀程度。
5. 增强金属表面保护：在金属表面形成一层保护膜，防止腐蚀性物质直接与金属表面接触。
6. 加强水质管理：合理控制锅炉给水中的杂质含量，避免腐蚀物质进入水冷壁。
超临界锅炉水冷壁高温腐蚀主要由火室侧和渣穴侧两种腐蚀形式构成，并可能导致水冷壁表面的腐蚀和损伤。
针对这一问题，可以通过改变炉膛结构、优化燃烧过程、加强渣穴清理、选材和表面保护等措施来减轻腐蚀程度，提高水冷壁的使用寿命。
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是一种高效、节能的发电设备，但是在运行过程中，锅炉水冷壁会受到高温腐蚀的影响，降低了锅炉的运行效率和寿命。
本文将对超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因进行分析，并提出改造措施。
1. 高温烟气腐蚀：超临界锅炉的烟气温度较高，使得烟气中的酸性物质（尤其是SOx 和Cl-）对水冷壁产生腐蚀作用。
当烟气内的酸性物质与水冷壁表面的水蒸气接触时，会发生气—液两相间的化学反应，产生酸性溶液并对水冷壁表面进行腐蚀。
2. 氧化腐蚀：锅炉水冷壁内部存在着氧气，当水冷壁内部的金属表面与氧气接触时，会发生氧化反应，使金属表面产生氧化物。
氧化物的形成会导致水冷壁金属的腐蚀，在高温和高压的环境下，氧化物会与金属内部形成一个保护膜，阻碍了金属的继续腐蚀，但是当膜层破裂时，金属表面又会重新暴露在氧气中，导致腐蚀加剧。
3. 热应力腐蚀：循环水由于运行中的温度和压力变化，使得水冷壁受到热应力的影响，从而产生应力腐蚀。
热应力腐蚀会导致水冷壁金属的晶粒形状发生变化，表面出现裂纹或剥落，进而加剧了水冷壁的腐蚀。
1. 酸洗处理：定期对水冷壁进行酸洗处理，清除表面的铁锈和氧化物，恢复金属表面的光洁度，降低腐蚀的可能性。
2. 材料改进：选用耐蚀性能较好的材料，如抗氧化、耐高温、耐酸性等特性的材料，改善水冷壁的抗腐蚀能力。
3. 防腐涂层：在水冷壁表面涂覆一层耐高温、耐腐蚀性能好的保护层，形成一层保护膜，防止水冷壁表面与高温烟气接触，降低腐蚀的风险。
4. 水质控制：控制锅炉循环水的水质，减少酸碱物质的含量，降低水冷壁的腐蚀速率。
5. 过量空气控制：控制锅炉的燃料供给和排烟系统，避免烟气中含有过多的酸性物质，减少水冷壁的酸蚀。
通过采取上述改造措施，可以有效地降低超临界锅炉水冷壁的高温腐蚀现象，延长锅炉的使用寿命，提高运行效率。
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锅炉运行过程中的一个重要问题，对于保障锅炉的安全稳定运行具有重要意义。
本文从高温腐蚀的原因及改造措施两个方面对其进行分析。
一、高温腐蚀原因分析1. 高温气体的化学腐蚀作用在超临界锅炉燃烧室内，燃料燃烧所产生的高温气体含有大量的酸性气体，如NOx、SOx等，这些酸性气体会在水冷壁表面吸附并与金属产生化学反应，进而导致高温气体的化学腐蚀作用。
此外，某些燃料的组成中还含有Cl、S等有害元素，这些元素在锅炉运行过程中也会促进水冷壁的腐蚀作用。
2. 氧化还原作用水冷壁被加热后会产生富气层，而富气层中氧分压高，同时金属又处于高温状态，从而产生氧化还原反应，其中金属表面的氧化物被还原成金属，这种还原过程导致水冷壁受到一定的腐蚀作用。
此外，水冷壁受到机械损伤或化学腐蚀后会形成一定的氧化物层，氧化物层的产生和脱落也会导致水冷壁的高温腐蚀。
3. 热应力引起的金属疲劳及低周疲劳作用超临界锅炉水冷壁在高温及高压的工作环境下，由于存在温差、收缩差及机械力等因素，会受到强烈的热应力作用，导致金属表面出现疲劳及低周疲劳现象，进而形成高温腐蚀。
此外，由于水冷壁的设备结构与材料等因素不同，也会影响其受到热应力影响的程度。
二、改造措施1. 选用优质金属材料钢材的耐温性能、刚度及韧性等素质都会影响到超临界锅炉水冷壁的腐蚀程度。
因此，在锅炉生产过程中，需要选用耐高温、抗热应力, 延展性好的技术材料，如P92钢、P122钢等。
2. 进行防腐保护为抵抗水冷壁的化学腐蚀作用，可以对其进行防腐保护，这里常常使用的是涂层技术。
锅炉生产过程中，可以在水冷壁表面覆盖一层抗腐蚀涂层，以提高钢材的抗氧化、抗化学腐蚀和耐水蚀性能。
3. 实施排渣措施由于水冷壁表面有大量的灰渣和残礁，如果不及时清理，会影响到水冷壁的热传递和流量等问题，同时也会加重水冷壁的腐蚀。
因此，需要加强科学的排渣措施，保证水冷壁表面清洁。
关于超临界发电锅炉水冷壁高温氧化腐蚀的原因分析及对策近年来，我国发生了多次电站锅炉水冷壁高温氧化腐蚀事故。
例如，2008年某发电厂检修锅炉时，锅炉水冷壁严重遭受高温氧化腐蚀，其中129根水冷壁管的厚度减薄超标，最薄的水冷壁管厚度仅有3mm。
水冷壁管的变薄使锅炉的强度大大降低，最终导致泄漏事故的发生。
1 高温氧化腐蚀机理高温氧化腐蚀是一个复杂的物理化学过程，目前该过程仍处于探索阶段，一般认为主要与下列因素有关：（1）炉膛中火焰的温度；（2）燃煤的含硫量；（3）烟气与灰颗粒的冲蚀。
在发电锅炉运行过程中，炉温可达1600℃以上，由于燃煤中存有硫和其它有害杂质，水冷壁一般会受到高温氧化腐蚀，参与高温氧化腐蚀的危害物有燃烧过程中产生的SO2、SO3、H2S、HCl等，它们在各种温度下可共同对管壁进行复杂的动态腐蚀，其中，硫化物是锅炉高温氧化腐蚀的主要因素。
黄铁矿粉末与一些未燃尽的煤粉进入冷水壁区域，受热分解：Fe S2→FeS+[s] （1）硫原子也可以由H2S和SO2反应生成：2H2S+SO2→2H2O+3[s] （2）高温条件下，游离态的硫原子与锅炉壁中的铁产生反应：Fe+[s]→FeS （3）而且这种反应速度随着壁温的升高迅速加快。
该发电厂在锅炉大修检查中发现：在水冷壁上存在这种单质硫，而且具有一定厚度，可进一步判断该高温氧化腐蚀为还原性气体生成的硫化物型高温氧化腐蚀。
根据以上机理可看出，当发电炉内空气动力场不良时，极有可能发生高温氧化腐蚀现象，而前后墙对冲的锅炉，往往前后墙腐蚀程度要比侧墙轻很多，或者基本不发生腐蚀。
2 高温氧化腐蝕原因分析2.1 煤种的原因高温氧化腐蚀的最根本原因是硫元素，而硫元素主要来源于煤。
因此，煤种是导致锅炉高温氧化腐蚀的最根本原因之一。
高含硫量煤种的燃烧是发生氧化腐蚀性的主要原因。
同时，我国电厂燃烧的贫煤燃烧性能较差，使得燃料在燃烧过程中生成部分还原气体，催化了锅炉的硫化，加快了高温氧化腐蚀作用。
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。
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。
大容量超超临界锅炉高温腐蚀原因分析及治理措施发布时间：2021-05-07T16:14:56.270Z 来源：《当代电力文化》2021年1月第3期作者：姚小旺[导读] 目前采用前后墙对冲燃烧的大容量超超临界锅炉侧墙水冷壁发生高温腐蚀的现象较多姚小旺陕西能源电力运营有限公司商洛项目部陕西省商洛市726007摘要：目前采用前后墙对冲燃烧的大容量超超临界锅炉侧墙水冷壁发生高温腐蚀的现象较多，严重威胁锅炉的长周期安全经济运行。
综合分析认为该腐蚀是硫化物型高温腐蚀。
针对具体失效原因，提出了侧壁风装置改造、燃烧调整和水冷壁表面喷涂等综合措施。
综合措施的应用改善了煤粉刷墙情况，消除了水冷壁管周围的还原性气氛，有效解决了锅炉水冷壁高温腐蚀问题。
研究对于解决目前百万机组锅炉普遍存在的水冷壁高温腐蚀问题具有一定的参考意义。
关键词：超超临界锅炉；水冷壁；高温腐蚀；1水冷壁腐蚀原因分析对发生腐蚀位置水冷壁管进行了割管分析，管子化学成分符合标准要求，金相组织无异常，但腐蚀位置氧含量过低，运行过程中该处为还原性气氛。
综合分析后认为水冷壁发生了硫化物型高温腐蚀。
炉膛内左右侧墙位置高温腐蚀比较严重，而前后墙位置高温腐蚀较轻。
这主要是因为锅炉燃烧器为前后墙对冲布置时，如果一次风速较大，煤粉产生的气流经前后墙处一次风的碰撞后将直接冲向左右墙水冷壁处并在其周围燃烧，在周围产生还原性气氛，最终发生高温腐蚀。
硫化物类高温腐蚀的物理化学过程较为复杂，其腐蚀原理是未燃尽煤粉中的黄铁矿在管壁周围因受热而分解释放自由的原子S和FeS；当管壁邻近含有一定浓度的H2S和SO2气体时，两者反应可生成自由的原子S;FeS2与C的混合物在缺少O2的气氛中反应时，在产物中也会发现有自由原子S的存在；在还原性气氛状态下，自由原子S会因为O2不足而只能部分氧化，其会直接渗透穿过管壁氧化膜，与基体铁发生化学反应生成FeS，并且当管壁温度高于350℃时，反应进程加速，管子内部硫化，最后导致氧化膜松散开裂，甚至出现剥落现象[1-5]。
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。
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。
