前后墙对冲燃烧方式锅炉水冷壁高温腐蚀运行调整

水冷壁高温腐蚀原因分析及调整策略摘要：某电厂2号炉大修时发现两侧墙水冷壁发生了较为严重的高温腐蚀，最高腐蚀厚度接近1mm；炉膛的前后墙水冷壁也有轻微的高温腐蚀现象。

通过在被腐蚀区域喷涂耐腐蚀金属涂层如镍铬钛、镍铬合金等是减缓高温腐蚀的一种措施，但不能从根本上解决，而且价格较高。

入炉煤煤质下降、含硫量偏高和水冷壁贴壁处产生还原性气氛是造成水冷壁高温腐蚀的主要原因。

为了找到避免水冷壁发生高温腐蚀，且保证锅炉稳定、高效燃烧的运行参数，特进行了燃烧调整试验，并结合历史煤质分析得出本厂高温腐蚀的最终原因，从而进行运行方式的调整，避免或减少2炉的高温腐蚀现象。

关键词：高温腐蚀还原性氧量燃烧调整Cause Analysis and adjustment strategy of high temperaturecorrosion of water wallCong Peiyong,Datang International Xilinhot Power Generation Co. , Ltd. , Xilinhot, 026200ABSTRACT: during the overhaul of No. 2 boiler in a power plant, serious high temperature corrosion was found in the water wall of the two side walls, with the maximum corrosion thickness approaching 1mm. Spraying anti-corrosion metal coating such as ni-cr-ti and ni-cr alloy in the corroded area is a measure to slow down the high temperature corrosion, but it can not be solved fundamentally and the price is high. The main reasons for the high temperature corrosion of the water wall are the decrease of coal quality, the high sulfur content and the reductive atmosphere at the wall. In order to find out the operation parameters that can avoid high temperature corrosion of water wall andensure stable and efficient combustion of boiler, the combustion adjustment test is carried out, and the ultimate cause of high temperature corrosion is obtained by analyzing the history of coal quality, thus the operation mode can be adjusted to avoid or reducethe high temperature corrosion of 2 furnaces.Keywords: High temperature corrosion, reducibility, oxygen content, combustion adjustment1、前言：工程概况：某电厂2号锅炉为超临界、变压运行直流锅炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。

600MW超临界锅炉水冷壁高温腐蚀分析及处理摘要：介绍了某600MW超临界锅炉高温腐蚀状况，通过增加锅炉水冷壁贴壁风，通过燃烧试验结果以及锅炉冷热态试验分析得出水冷壁侧墙壁面强还原性氛围得到有效控制，达到降低锅炉水冷壁高温腐蚀目的。

关键词：超临界锅炉;水冷壁;高温腐蚀;燃烧器一、概述某电厂600MW超临界锅炉存在严重的水冷壁高温腐蚀问题。

2012年7月份，委托西安热工院对#1、2炉进行燃烧调整试验，发现两侧墙水冷壁煤粉气流刷墙情况严重，贴壁呈现强还原性气氛，摸底工况下燃烧器至燃烬风区域侧墙含氧量均小于0.3%，CO含量大于10000ppm，H2S含量大于1200 ppm，NOx排放量小于300 mg/Nm3。

比对同为前后墙对冲燃烧方式的电厂，燃烧系统使用三井巴布科克LNASB燃烧器，多年运行均未出现水冷壁高温腐蚀问题。

其燃烧器结构与HT-NR3燃烧器相比，二次风和中心风的通流面积很大，燃烧器区域燃烧较充分，缺氧脱氮深度不及东方日立HT-NR3燃烧器。

该厂的NOx排放量大于500 mg/Nm3，但是通过调整二次风挡板开度，NOx的排放量可控制不超过450 mg/Nm3。

鉴于通过运行调节无法降低水冷壁贴壁还原性气氛，需要采取其他措施控制解决。

二、燃烧调整情况介绍#1锅炉入炉煤质年度平均含硫量为0.6%，在锅炉水冷壁高温腐蚀专项调整试验中，主要针对还原性气氛和煤粉气流刷墙进行，试验中以还原性气体H2S和CO、壁面附近氧浓度、贴壁面煤粉量为参考指标。

（1）摸底工况，在两侧墙高温腐蚀最严重区域共装设15个测点（即中层燃烧器标高至炉膛下层吹灰器标高），测试表明两侧墙贴壁氧量均在0.1%～0.3%，CO和H2S浓度较大，大部分已经超过仪器仪表量程（CO 和H2S量程上限分别为10000ppm和1203ppm），且抽出气体中含有大量煤粉，两侧墙煤粉气流刷墙严重，NOx排放量为217mg/Nm3。

（2）外二次风旋流调整试验，在运行氧量不变前提下外二次风开度为100%/50%/30%/30%/50%/100%。

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。

通过燃烧调整抑制水冷壁高温腐蚀一、研究背景2021年3月新乡某电厂#1机组小修中发现水冷壁高温腐蚀严重，需更换280根壁管。

随着煤炭供求关系的日趋紧张，机组实际燃用煤种与设计煤种有较大的偏差，由于燃煤热值、挥发分及含硫量左右着燃煤价格，为实现降本增效的目的，机组燃煤热值低，灰含量、含硫量日益增高，机组高温腐蚀风险陡升。

高温腐蚀会导致水冷壁发生减薄，金属强度降低，在交变热应力作用下腐蚀产物还会加速横向裂纹的扩展，水冷壁爆管风险大大增加，将会造成机组非计划停机。

超低排放改造后，锅炉主燃烧区域实现缺氧燃烧，加剧了水冷壁高温腐蚀的风险。

二、意义为响应集团公司提质增效有关要求，当前公司掺配掺烧压力巨大，入炉煤热值一再减低、灰份、硫份一再提高，锅炉稳燃压力陡升，必需针对影响锅炉安全稳定运行的各项因素特别是高温腐蚀问题，加强风险分析、隐患管控。

当前公司生产经营形势严峻，抑制水冷壁高温腐蚀，减少锅炉水冷壁泄露而非计划停机，是应对目前公司经营困难局面下的基础保障工作。

经过对高温腐蚀原因分析，采取合理的燃烧调整方式可以在一定程度上缓解水冷壁高温腐蚀，减少水冷壁爆管的几率，继而减少机组非计划停运几率。

有效应对新形势下火电机组生产经营困难局面。

三、水冷壁产生高温腐蚀原因分析水冷壁烟气侧高温腐蚀的过程比较复杂，目前一般认为高温腐蚀的发生与下列因素有关：燃煤含硫量高；含有可燃物的煤粉火焰直接冲刷壁面；水冷壁经常处于还原性气氛中等。

煤的含硫量高时，水冷壁外部沉积物的化学构成易于促成高温腐蚀的发生。

如果水冷壁管壁外部经常遭受含有大量未燃尽煤粉火焰的冲刷，使硫化亚铁（FeS2）随煤粉颗粒或灰份粘附在管壁上，经炉内催化形成的原子S和SO3会使水冷壁产生高温腐蚀；在缺氧的情况下如果水冷壁面附近的还原性气体H2S和CO 的含量较高时，也会使水冷壁产生高温腐蚀。

据研究表明，在还原性气氛下，烟气中H2S的浓度大于0.01%时，会对钢材产生强烈的腐蚀作用，特别是在300℃～500℃范围内，其腐蚀性最强。

前后墙对冲直流锅炉烟温偏差优化调整研究针对某厂600MW前后墙对冲燃烧燃煤直流锅炉因烟温偏差大，造成锅炉受热面壁温壁温偏差较大甚至受热面超温的情况进行优化调整，通过运行手段调整烟温偏差，对制粉系统、燃烧系统、二次风箱配风系统进行优化调整，彻底解决锅炉内部的燃烧问题，减小烟温偏差的同时，优化锅炉燃烧工况，为同类型燃煤锅炉烟温偏差大的优化调整提供借鉴。

标签：直流锅炉；对冲燃烧；氧量；制粉系统；燃烧；烟温偏差0 引言某电厂600MW直流锅炉为东方锅炉集团有限公司制造的DG1913/25.4-II3型锅炉，为超临界直流炉、前后墙对冲燃烧、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、露天布置、全钢构架、全悬吊“”型结构，设计煤种为淮南煤矿烟煤。

6套制粉系统采用冷一次风机正压直吹式制粉系统，配置6台ZGM113G型中速磨煤机，24只HT-NR3型低NOx旋流燃烧器分三层布置在炉膛前后墙上。

在最上层燃烧器上方布置一排燃烬风口（OFA），减少NOx的生成。

该厂自投产以来，锅炉尾部烟道始终存在约50℃的烟温偏差，氧量偏差也非常大，在变工况过程中，过热器和再热器中间区域频繁超温，影响锅炉受热面的安全运行和锅炉燃烧效率。

烟温偏差的根本原因在于烟气残余旋转的影响，这也是近年来经过研究总结得出的公认看法[1-3]。

虽该厂进行制粉系统、燃烧系统和二次风箱配风优化调整试验，以减少烟气残余旋转，降低锅炉尾部烟道烟温偏差，解决锅炉受热面超温问题。

1 试验内容制粉系统优化调整试验主要是在以往制粉系统运行方式优化的基础上，测量调整磨煤机出口风速，进行变煤量、变加载力和变折向挡板开度下煤粉细度的变化，总结出磨煤机折向挡板、给煤量、加载力之间的最佳搭配关系，使磨煤机在不同工况下都能满足R90在试验要求范围内，缩短煤粉进入炉膛后的燃烧时间，降低炉膛火焰高度[4-6]。

燃烧系统的优化调整试验主要进行燃烧器内二次风、外二次风、中心风量调整共3个小项的试验内容，调整所有燃烧器煤粉浓度均衡和风量均衡，减少尾部烟道烟气流量偏差，最终达到尾部烟道两侧烟气参数基本一致。

167中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2018.05 （上）3 结语通过对反应堆压力容器整体顶盖锻件锻造方案中，涉及的加热、塑性成型、锻后热处理三个过程中主要工艺参数的控制，分析了其对锻件质量的影响因素。

（1）在对钢锭加热过程控制中，主要对最高加热温度、装炉温度、升温速度、均热控制、保温时间等关键工艺参数的控制，防止产生较大的温度应力并引起裂纹等缺陷，提高了金属塑性，降低变形抗力。

（2）在成型过程的控制中，严格控制钢锭的头尾切除量和总锻造比，采用饼形板坯冲型法使得驱动机构贯穿件区域承受较大的静水压力，形成三向压应力，提高了压实效果。

（3）在锻后热处理的控制中，采用正火+扩氢退火的工艺细化了晶粒，防止白点与氢脆，消除内应力，降低硬度，改善锻件的切削性能，为最终热处理做好组织准备。

参考文献：[1]阚玉琦，陈晓青，梁书华.反应堆压力容器大型锻件热加工质量控制研究[J].热加工工艺,2009,38(23):138-141.[2]杨钟胜.大型锻件锻后热处理的研究及注意事项[J].金属加工(热加工),2013，(19):40-42.[3]康大韬.叶国斌大型锻件材料及热处理[J].科学出版社,1998.[4]吴京华.大型钢锭和锻件加热与冷却过程的实验研究[J].大型铸锻件文集,1992,(6):79-81.某公司600MW 机组锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司设计制造的DG2028/17.45-II5型亚临界参数自然循环锅炉。

锅炉采用亚临界、自然循环、前后墙对冲燃烧方式、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、尾部双烟道、全钢构架的∏型汽包炉。

锅炉投产至今一直存在屏过管壁温度偏差大，最大前后屏过管壁温度相差140℃左右，减温水使用量大的情况。

1 问题分析表1为负荷364MW，投ABCD 层燃烧器时屏式过热器各屏管壁温度统计表。

前后屏管壁温度最大相差141℃，左右屏管壁温度最大相差120℃。

锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及解决措施作者：廖培兴来源：《中国科技纵横》2012年第20期摘要：锅炉水冷壁的腐蚀是影响电厂的安全运行的一个重要问题。

本文针对广东省粤电集团靖海发电厂的用煤情况和锅炉的运行状况,通过分析高温腐蚀的机理,寻找腐蚀的原因并针对各个原因提出相应的改进措施。

通过探索,发现控制燃料参数、改进设备结构、优化工艺技术对减少腐蚀比较有效,可为解决实际水冷壁腐蚀问题提供参考。

关键词：水冷壁高温腐蚀机理原因措施多年来,电站锅炉燃烧器部位的水冷壁往往受到高温腐蚀的影响,这个问题一直干扰水冷壁的使用效果和寿命,而且当腐蚀情况严重时甚至对生产安全构成威胁。

根据以往研究表明,在中国,有近80%的大型电站锅炉受到水冷壁高温腐蚀的影响,这些影响严重的锅炉大部分使用贫煤[1]。

高温腐蚀对锅炉水冷壁的影响是使其厚度变薄、材料的强度大大降低。

因此,在这样的情况下,水冷壁可能存在爆管或泄漏,对锅炉的安全运行产生威胁。

广东省粤电集团靖海发电厂锅炉较大的炉膛断面和炉膛容积,采用日立-巴布科克公司HT-NR3低NOx旋流燃烧器,水冷壁采用下部（包括冷灰斗）螺旋膜式管圈和上部垂直膜式壁结构。

本文将从锅炉水冷壁高温腐蚀的机理入手,分析腐蚀产生的原因,并通过以往的研究总结解决高温腐蚀的措施。

1、高温腐蚀机理1.2 硫酸盐型腐蚀机理通过上式发现,水冷壁管金属也不断生成氧化铁,而生成的氧化铁层不断被消耗,如此往复循环,管壁就产生了很大的腐蚀现象[3]。

2、高温腐蚀原因研究2.1 煤质问题近期广东省粤电集团靖海发电厂引进了许多价格相对比较经济的印尼煤。

然而,这些印尼煤具有易燃易爆的特点,硫含量比较高。

这样,煤在燃烧时生成的硫化物促进了锅炉水冷壁的高温腐蚀,因此,煤中硫和硫化物危害比较大,为高温腐蚀奠定了条件。

此外,煤的不完全燃烧生成还原性的气体,也促进了高温腐蚀的速度。

较高的硫含量和较难的燃烧状态产生了很多问题:(2)按日立·巴布科克公司（BHK）的燃料特性分析方法,并且在对国内几十台大型电站锅炉进行调研和分析及一系列试验基础上,总结了普华煤质分析法判断广东省粤电集团靖海发电厂的燃煤的结渣,灰粘污特性。

1000MW对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀分析与治理华电宁夏灵武发电有限公司#3、#4锅炉是由东锅制造的2×1000MW超超临界对冲燃烧锅炉。

锅炉两侧墙水冷壁高温腐蚀及结焦严重，严重影响了锅炉的安全运行。

2014年4月，工程技術人员对#3、#4锅炉的水冷壁高温腐蚀及结焦原因进行了深入分析，并对其进行了侧墙贴壁风改造和燃烧调整，一举解决了侧墙水冷壁高温腐蚀和结焦等问题。

该文章通过对这次贴壁风改造及燃烧调整的前后过程进行了论述，希望对其他工程技术人员带来经验和启发。

标签：高温腐蚀；还原性气氛；低氮燃烧；水冷壁喷涂；贴壁风1 高温腐蚀形成的机理高温腐蚀主要与煤质成分、水冷壁附近的温度、气体成分、煤粒（及燃烧后产生的灰粒）的运动状态有关。

按其机理可分为两大类：硫化物（H2S，SO2）型腐蚀和硫酸盐（M2SO4）型腐蚀。

由于燃煤中含有的硫（S）和氢（H）等物质，在燃烧过程中发生反应生成硫化氢（H2S）、二氧化硫（SO2）、三氧化硫（SO3）等物质，高温下的硫化氢（H2S）对铁质材料有很强的腐蚀性；而三氧化硫（SO3）则会破坏金属管壁上的氧化保护层（Fe2O3），进一步加剧高温腐蚀。

多年的研究表明，前后墙对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀通常发生在两侧墙，两侧墙水冷壁长期受到高温烟气的冲刷，煤粉贴壁燃烧，导致水冷壁壁面温度升高，还原性气氛浓度升高，从而造成了水冷壁的高温腐蚀。

2 水冷壁高温腐蚀产生的原因2.1 燃煤品质差燃煤中硫、碱金属及其氧化物含量越大，燃烧过程中产生的硫化物及碱性物质浓度就越高，出现高温腐蚀的可能性就越大。

煤粉颗粒越大，越不易燃尽，容易在金属壁面附近形成还原性气氛，产生高温腐蚀。

同时，颗粒越大，对金属管壁的磨损也越严重，破坏了水冷壁表面的（Fe2O3）保护膜，使高温烟气中的腐蚀性介质直接与金属管壁发生反应，加剧了高温腐蚀。

2.2 低氮（缺氧）燃烧在锅炉的实际运行过程中，运行人员为了降低锅炉NOx排放浓度，使煤粉在炉膛内缺氧燃烧。