锅炉高温受热面金属超温原因分析
- 格式:docx
- 大小:9.83 KB
- 文档页数:3
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新一代的高效节能锅炉,其高温受热面处于极端的工作条件下,容易发生氧化皮脱落问题。
本文将探讨超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落的原因,并提出相应的治理措施。
1. 高温氧化作用:高温下,锅炉受热面的金属材料容易与氧气反应,形成氧化物。
这些氧化物会沉积在受热面上形成氧化皮,进而脱落。
2. 烟气侵蚀:锅炉燃料燃烧产生的烟气中含有大量的气体和颗粒物,其中包括酸性物质,如二氧化硫和二氧化氮等。
这些酸性物质会侵蚀受热面,导致氧化皮脱落。
3. 热应力作用:超超临界锅炉高温受热面由于长期承受高温烟气的冲击,会引起受热面的热胀冷缩。
这种热应力会使氧化皮与基材之间的结合变弱,从而加速氧化皮的脱落。
1. 材料选用:使用耐热、抗氧化性能好的材料作为受热面,以提高锅炉的耐温性和抗氧化性能。
常用的材料有铬钼钢和镍基高温合金等。
2. 涂层处理:在受热面表面涂覆一层抗氧化的涂层,以提高受热面的抗氧化性能和耐蚀性。
常用的涂层材料有铁铝高温涂层和陶瓷涂层等。
3. 清洗除锈:定期对受热面进行清洗除锈工作,以去除氧化皮和其他污垢,减少氧化皮的形成和脱落。
4. 热应力控制:通过优化锅炉的运行参数和调整受热面的结构设计,减少受热面的热应力,延缓氧化皮的脱落。
5. 烟气净化:增加烟气净化的设备,如脱硫装置和脱硝装置等,减少烟气中的酸性物质含量,减少受热面的侵蚀和氧化皮的脱落。
超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落是一个复杂的问题,需要综合考虑材料性能、涂层处理、清洗除锈、热应力控制和烟气净化等因素。
通过采取综合治理措施,可以有效延缓氧化皮的形成和脱落,提高锅炉的运行效率和安全性。
浅谈#6机组低负荷锅炉壁温的超温及其对策锅炉面临的最大威胁是锅炉受热面爆管,机组正常运行中,控制金属管壁温度,防止管壁超温是减缓氧化皮生成、受热面爆管的主要手段。
#6机组特别在低负荷的时候,300~350MW负荷容易出现锅炉壁温超温,下文对低负荷时的壁温超温进行分析和探讨。
1 造成锅炉受热面壁温超温的原因机组低负荷时造成锅炉受热面壁温超温的原因有许多。
从理论分析与实际现场总结来看,造成管壁温度升高的原因主要有以下七种:(1)机组在低负荷运行时,管壁内工质流量较小;(2)煤粉细度的原因;(3)燃烧器缺陷、炉膛燃烧不好,着火点滞后;(4)制粉系统启、停切换时,燃烧波动;(5)磨煤机出口温度较低、一次风速过高;(6)给水温度较低;(7)燃烧器二次风的配风。
2 锅炉受热面壁温超温的原因分析及解决措施2.1 机组在低负荷运行时,管壁内工质流量较小由于机组负荷较低,机组300MW时机组给水流量800t/h左右,因为负荷较低锅炉受热面内部流动的工质流量减小,流动的工质对锅炉受热面的冷却效果降低,虽然受热面外部绝对温度降低了,但是受热面内部的冷却效果减少的更多,所以此时更容易出现锅炉壁温超温。
措施:针对此现象我们可以适度加大给水流量,在机组协调方式下,可以调节给水自动的温差控制,降低机组过热度,保持过热度不低于10℃即可。
2.2 煤粉细度的原因机组设计的磨煤机煤粉细度为R90=18.5%。
由于低负荷炉膛燃烧原本就不是太充分,煤粉越细,煤粉相对表面积越大,越容易燃烧,着火越容易,反之,要是煤粉颗粒较大,燃烧会更加恶化,会进一步推迟,容易引起壁温超温。
措施:负荷较低时候煤量较低,制粉系统的负荷余量也较大,调节分离器挡板开度,控制煤粉细度;如果是因为机组增容改造后要提高磨煤机分离器转速,提高至35%~40%。
2.3 燃烧器缺陷、炉膛燃烧不好,着火点滞后#6机组采用36只DRB-4Z超低NOx双调风旋流燃烧器及NOx(OFA)喷口,分级燃烧。
超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落与治理1. 材料及制造工艺问题超超临界锅炉受热面的材料一般选用高温合金钢或镍基合金,这些材料在高温、高压环境下容易发生氧化皮脱落。
而在制造工艺上,受热面的表面处理、焊接工艺等也会影响氧化皮的稳定性。
2. 燃烧技术问题超超临界锅炉在燃烧过程中,燃料的燃烧产生的高温气体会对受热面造成严重的热冲击和腐蚀,导致氧化皮的脱落。
3. 水质问题锅炉水的水质问题往往也是导致氧化皮脱落的重要原因。
水中的含氧量、pH值等参数的变化都会对受热面的氧化皮稳定性产生影响。
1. 材料和制造工艺的改进针对受热面材料及制造工艺的问题,可以通过改进材料的性能和表面处理工艺,提高受热面的耐热性和稳定性,从而减少氧化皮的脱落。
3. 水质控制对于水质问题,可以通过加强水处理和水质监测,保持锅炉水的稳定性,减少水质对受热面的影响,从而减少氧化皮的脱落。
4. 氧化皮脱落后的修复方法一旦氧化皮脱落,为了确保受热面的长期稳定运行,需要及时进行修复。
修复的方法包括表面喷涂、激光熔覆、热喷涂等,以确保受热面的稳定性和耐久性。
5. 定期检测和维护针对超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落问题,更重要的是加强定期检测和维护。
通过超声波测试、金相检测、磁粉检测等手段,及时发现受热面的问题并进行修复,可以有效延长受热面的使用寿命,保障锅炉的安全稳定运行。
三、结语超超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落问题是一个涉及材料、工艺、技术和水质等多方面因素的复杂问题。
只有通过综合治理,才能有效解决这一问题,确保超超临界锅炉的安全运行和稳定性。
希望在未来的研究中,能够通过不断的技术创新和改进,为超超临界锅炉的高温受热面氧化皮脱落问题找到更好的解决方法,为我国能源工业的发展贡献力量。
4 号炉高温再热器超温原因分析及解决办法摘要:火电厂机组非计划停运统计显示锅炉四管泄漏在机组非计划停运事件上一直占有很高比例,锅炉四管泄漏的非停事件会造成供暖、供电中断,在社会上产生负面影响,同时也会给火电厂带来检修成本增加、影响电量考核、机组启动消耗等安全生产成本经济上的影响。
引起锅炉四管泄漏的原因有很多,锅炉承压部件的缺陷主要有裂纹、过热、变形、泄漏、腐蚀、磨损等,我公司3、4号锅炉高温再热器长期超温运行自二期机组投产以来一直未得到解决,受热面超温爆管是造成机组非停最普遍、最常见形式的原因之一,要彻底解决受热面管排超温的问题就要了解超温原因根本所在,才能提出有针对性的预防措施解决问题。
关键词:锅炉;高温再热器;超温;原因;解决1二期4号锅炉高温再热器超温原因二期4号锅炉2×300MW火电机组的1100t/h亚临界自然循环锅炉。
此炉型是在总结国内300MW等级机组锅炉运行经验基础上,结合云冈热电地理条件、燃煤特点和武汉锅炉股份有限公司多年积累的经验而设计的。
在设计中采用了ALSTOM-CE公司典型炉型,成熟可靠技术和设计、制造标准,同时采用运行可靠的结构,满足我公司基本技术要求。
我公司二期锅炉设计建造之初为了缩减基建人工成本、材料消耗成本达到节能降耗的目的,对再热器导汽形式进行了简化,省去了屏式再热器出口联箱、高温再热器入口联箱,屏式再热器与高温再热器连接依靠420根连接管组(规格均为ø63*4)连接,管子通经相同、蒸汽流量分配基本一致使得烟温高区域的管屏冷却不佳,炉膛两侧烟温低受热面管排吸收热量少,因此导致高温再热器第28至32排区域管子壁温经常超报警值(报警值593℃),最高达620℃以上。
2解决对策针对高温再热器第28至32排管子运行期间壁温经常超报警值(报警温度593℃)的问题,从设计角度考虑彻底解决超温问题需根据运行数据及锅炉原始设计参数进行热力计算,按照计算结果改变屏式再热器与高温再热器连接管的通经,使得每排管子都有充足的蒸汽冷却,减小系统内热偏差,达到屏式再热器与高温再热器连通管内蒸汽分配更为合理、运行期间高温再热器运行壁温不超报警值的目的。
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。
编订:__________________审核:__________________单位:__________________锅炉、汽轮机主要零部件金属事故分析(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号:KG-AO-2112-23 锅炉、汽轮机主要零部件金属事故分析(正式)使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。
下载后就可自由编辑。
一、锅炉受热面管子事故分析锅炉受热面管子是在高温、应力和腐蚀介质作用下长期工作的,当管子钢材承受不了其工作状态的负荷时,就会发生不同形式的损坏而造成事故。
火力发电厂锅炉受热面管子常见事故主要有以下几种类型:长时超温爆管、短时超温爆管,材质不良管和腐蚀热疲劳损坏。
(一)长时超温爆管超温是指金属材料在超过额定温度下运行。
额定温度指钢材在设计寿命下运行的允许最高温度,也可指工作时的额定温度,只要超出上述温度的一种即为超温运行。
长时超温的管子钢由于原子扩散加剧,导致钢材组织发生变化,使蠕变速度加快,持久强度降低,因此管子达不到设计寿命就提前爆破损坏。
爆管大多发生在高温过热器管出口段的向火侧及管子弯头处,水冷壁管、凝渣管和省煤器等也时有发生。
在长时超温爆管过程中,蒸汽和烟汽等腐蚀介质起了加速的作用。
当管壁温度超过其氧化临界温度时,蒸汽和烟汽会使管壁产生一层较厚的氧化铁;在管子胀粗时,这层氧化铁将沿垂直于应力的方向裂开;于是重新裸露的金属在拉应力和蒸汽或烟汽的作用下产生应力腐蚀,加速裂纹扩展,最终导致爆裂。
锅炉受热面高温腐蚀的机理及防范措施锅炉受热面高温腐蚀是指在高温工作条件下,锅炉受热面材料发生化学反应而引起的腐蚀现象。
锅炉受热面高温腐蚀一般分为氧化腐蚀、助燃剂腐蚀、灰腐蚀和酸性腐蚀等几种类型。
为了防止锅炉受热面高温腐蚀,需要采取一系列的防范措施。
首先,氧化腐蚀是指受热面材料与氧气在高温条件下发生反应产生氧化物的腐蚀现象。
为了防范氧化腐蚀,可以通过采用耐高温材料、控制燃烧过程中氧浓度和减少受热面的氧化物形成。
选用高温耐腐蚀材料,如耐热合金、耐火材料等,可以提高受热面材料的耐腐蚀性能。
同时,控制燃烧过程中的氧浓度,降低烟尘氧化反应的速率,可以减少腐蚀的发生。
此外,可以通过脱硫、除尘等措施,减少受热面材料上的氧化物形成,从而降低氧化腐蚀。
助燃剂腐蚀是指在高温条件下,受热面材料与助燃剂中的硫、氯等元素发生反应而引起的腐蚀现象。
为了防范助燃剂腐蚀,可以采用硫氧结合方法、合理控制燃烧过程中的氯量、选择耐蚀材料等措施。
硫氧结合方法是将硫氧结合物(如镁、钙、锶等)加入燃料或燃烧剂中,使之与燃烧过程中产生的SO2等硫化物反应,形成硫氧结合物沉降在受热面上,防止硫腐蚀的发生。
合理控制燃烧过程中的氯量,降低烟尘中氯化物的含量,可以减少助燃剂腐蚀的发生。
此外,选择耐蚀材料,如耐酸钢、耐磨钢等,可以提高受热面的抗腐蚀性能。
灰腐蚀是指在高温条件下,受热面材料与烟尘中的主要成分之一的碱金属发生反应而引起的腐蚀现象。
为了防范灰腐蚀,可以采用降低烟尘中碱金属含量、增加受热面温度和选择耐蚀材料等措施。
降低烟尘中碱金属含量可以通过煤炭处理、喷煤等方式实现。
增加受热面温度,可以使反应速率提高,减少灰腐蚀的发生。
选择耐蚀材料,如耐磨钢、耐酸钢等,可以提高受热面的抗腐蚀性能。
酸性腐蚀是指在高温条件下,受热面材料与燃料中的含硫物质发生反应而引起的腐蚀现象。
为了防范酸性腐蚀,可以采用脱硫、减少燃料中含硫物质、选择耐蚀材料等措施。
脱硫是指通过采用燃烧后脱硫和洗涤法脱硫等方式,降低燃料中硫含量,减少酸性腐蚀的发生。
660MW机组启动过程中锅炉受热面汽温超限原因分析及控制措施【摘要】本文简要分析茶园660MW机组在启动、锅炉熄火恢复过程中主要存在的屏式过热器、高温过热器、低温再热器汽温超限,锅炉湿态转干态过程中主蒸汽汽温突降以及锅炉在转态时锅炉水冷壁壁温差超限的原因分析,并提出如何防止锅炉受热面汽温超限的控制措施。
【关键词】启动汽温突降水冷壁壁温差超限控制措施1.我厂锅炉设备概述贵州金元茶园发电有限责任公司2×660MW超临界锅炉是采用东方锅炉厂制造的DG2020/25.31-Π12型超临界变压直流锅炉,主要技术特征为一次中间再热、单炉膛、平衡通风、W型火焰燃烧、固态连续排渣、尾部双烟道结构、露天岛式布置、全钢架、全悬吊结构Π型炉。
1.1 燃烧和制粉系统锅炉配置6套双进双出球磨机正压式直吹系统,每套制粉系统包括1台北方重工生产的MGS4766双进双出钢球磨煤机、2台电子称重给煤机和4只双旋风煤粉浓缩燃烧器。
燃烧器顺列布置在下炉膛的前后墙炉拱上,前、后墙各12只。
在离炉拱上拐点2米处沿炉宽方向前、后墙各布置13只燃尽风调风器。
1.2 汽水和启动系统每台机组给水系统配置两台50%BMCR容量的汽动给水泵和一台30%BMCR容量的定速电动给水泵。
电动给水泵仅做为机组启停使用,不做备用。
锅炉采用带再循环泵(BCP)的内置式启动系统,由启动分离器、储水罐、再循环泵、再循环泵流量调节阀(360阀)、储水罐水位控制阀(361阀)、疏水扩容器(一体式)、疏水泵等组成。
2.并网后升负荷过程中屏式过热器、高温过热器以及低温再热器汽温超温。
1.1主要原因:1.1.1锅炉在转为干态运行前的湿态运行状态,由于锅炉受热面产汽量少,造成受热面不能得到充分的冷却而引起屏式过、高温过热超温;低温再热器由于进口没有减温水控制,同样也是由于蒸汽流量较小,亦是造成受热面未得到充分冷却而低再超温的主要原因。
1.1.2并网前往往是一台磨煤机处于运行状态的,一次风压维持得较低、粉管风速较低,同时整个炉膛温度也较低,造成煤粉燃烧推迟,引起炉膛火焰中心上移,也是造成炉膛正上方的屏式过热器超温的一个原因。
锅炉高温受热面金属超温原因分析
锅炉是一种利用燃料燃烧产生热量,并将热能转化为蒸汽或热水的
设备。
燃料燃烧过程中,高温气体通过受热面,将热量传递给水。
在
这个过程中,受热面会受到高温气体和水的冲击,极易出现金属超温
现象。
本文将从多个方面分析锅炉高温受热面金属超温的原因,并探
讨防止锅炉金属超温的措施。
一、炉膛水平沸腾导致金属超温
锅炉热工设计中,炉膛水平沸腾是一个非常重要的参数。
在过量蒸
汽产生的情况下,可能会导致炉膛中蒸汽的体积增加,进而形成水平
沸腾区域。
在这个区域,金属受热面的冷却条件会急剧下降,导致受
热面金属超温。
为了避免炉膛水平沸腾带来的风险,需要通过冷却措施的控制规范,来实现足够的冷却条件。
二、排烟温度过高导致金属超温
排烟温度过高,会导致受热面的金属温度也随之升高。
排烟温度过
高的原因包括以下几个:
1.燃烧温度过高
当燃烧过程中的温度过高时,会影响到排烟气流的流动性。
气流无
法完全保持平稳的流动,从而导致排烟温度升高,引起受热面金属超温。
2.烟道或喷油耗材管道设备故障
如果锅炉的烟道或喷油耗材管道设备故障,则会导致排烟温度升高。
这可能是由于管道堵塞、侧漏、质量问题等多种原因造成的。
3.进口温度过高
如果燃料进口温度过高,则会导致排烟温度过高。
一些流体传热学
的因素会影响燃料进口温度的稳定性,因此务必对进口温度进行监测。
三、水壁结垢和结焦导致金属超温
锅炉中,水壁内表面很容易出现结垢和结焦现象。
这些区域的热传
递系数会受到影响,意味着受热面金属的温度会随着时间的推移逐渐
升高。
由于结垢和结焦的原因有很多,因此需要根据实际锅炉使用情况,选取合适的处理措施。
在锅炉中,一些非线性动态及温度和压力波动的特性,以及流动和
传热时的复杂的温度及其变化,使得锅炉金属超温的控制非常困难。
因此,我们还需要在实际应用锅炉时,采用以下措施来减轻或消除锅
炉金属超温的风险。
四、防范锅炉金属超温的措施
1.自动控制系统
在现代锅炉的控制系统中,自动调节程序被广泛使用,以保持最佳
的温度和压力范围,为锅炉运行提供可靠的保障,同时减少金属超温
的概率。
2.精准的温度及压力测量仪器
通过使用高精度、可靠的温度及压力测量工具,可以监测和控制锅炉中的温度和压力变化,从而避免金属超温的发生。
3.防结垢和结焦措施
及时清除水壁表面的结垢和结焦,可以保证受热面的热传递系数足够高,从而避免金属超温的风险。
4.定期维护
对于锅炉的一些关键元件,定期维护可以保证锅炉始终运行在最佳状态,从而避免金属超温的危险。
五、结论
在锅炉的运行过程中,金属超温是一种非常危险的现象。
同时,金属超温的原因也非常复杂,包括排烟温度过高、炉膛水平沸腾、水壁结垢和结焦等多个因素。
通过采用一系列有效的防范锅炉金属超温的措施,可以减轻或消除这种风险,确保锅炉可以长期、稳定、安全地运行。