锅炉水冷壁高温腐蚀原因及预防措施
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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。
锅炉水冷壁爆管原因分析处理及预防措施摘要:本文以锅炉水冷壁爆管、泄漏的原因为切入点,针对锅炉水冷壁爆管的处理以及解决优化措施进行了相应的分析与探讨,希望能为我国锅炉使用质量的提升以及电力企业工作效益的优化提供参考和借鉴。
关键词:电力设施;锅炉设备;水冷壁;技术措施前言:随着我国社会经济的不断发展以及科学技术水平的不断提升,电气化设施的使用已经获得了较大的优化调整,电力工业在当前我国国民总体经济水平增长中也起着重要的作用,社会的发展建设与电力工业的进步之间是紧密关联的。
锅炉作为电力公司日常生产工作过程中进行电能与其他能量输出的基本载体,锅炉自身的安全正常运行,能够对国家以及当前区域的社会稳定和经济水平建设以及人民群众生活品质的提升有着重要的影响。
由于锅炉长时间处于高温高压的状态下,经常容易出现各种安全事故,其中锅炉水冷壁爆管率是最容易出现事故的薄弱环节,为此,本文针对这一问题进行了分析研究。
一、锅炉水冷壁爆管问题出现的原因(一)磨损磨损是锅炉在使用过程中出现水冷壁减薄以及水冷壁爆破的最主要原因之一,由于磨损机理存在差异,在当前水冷壁上主要存在着掉渣磨损、机械磨损以及煤粒磨损等几种情况,在运行的过程中,如果燃烧调节偏离了设计标准,燃烧中心的切圆直径变大或者切圆偏离中心,尤其是在承受的负荷较高时,一次风煤粉的浓度较高、风速较大就会直接对当前的水冷壁产生磨损。
其次,如果燃烧过程中的需氧量不足,就会导致燃烧时间较长,或者是出现不完全燃烧问题,导致烟气携带颗粒物会对水冷壁产生直接的冲刷,从而直接造成管壁厚度降低,甚至是管壁损坏。
最后,由于水冷壁在进行工作的过程中可能会出现燃烧组织不当,或者是空气动力磁场不稳定的问题,从而导致结焦现象出现,如果焦渣掉落或者是除焦方法选择不当,都会导致磨损问题的出现。
(二)腐蚀管外部出现腐蚀爆管的位置会存在着大量的含硫沉积物,靠近基体一侧的沉积物通常是黑色的沉积物,并且与管壁之间进行紧密结合。
锅炉本体的腐蚀机理及防护摘要:在时代的快速进步中工业发展速度不断加快,而锅炉又是重要的生产设备。
科学合理使用锅炉关系到人们生活和经济发展等诸多领域,所以,使用锅炉的安全问题逐渐受到广泛重视,倘若使用不当产生安全事故,造成的后果不堪设想。
锅炉本体在使用中会随着使用时间的累积而不断加重腐蚀,进而导致减小锅炉本体受热面管材的壁厚,埋藏下巨大的安全隐患。
该文将从锅炉的使用与维护现状出发,分析锅炉的腐蚀机理,探究提高防护的有效措施。
关键词:锅炉;腐蚀机理;防护策略1.锅炉本体的腐蚀机理锅炉腐蚀被划分为内部以及外部腐蚀两种类型,一是内部腐蚀,二是外部腐蚀,两种不同腐蚀的机理存在差异性[1]。
其中内部腐蚀,主要是受到汽水相互作用和影响导致,包括应力的腐蚀、氧腐蚀以及碱腐蚀、蒸汽腐蚀等等。
外部腐蚀主要由于高温氧化所致,当锅炉由于受到内部高温,造成表面金属材料腐蚀。
2.锅炉本体的腐蚀类型与机理分析2.1锅炉本体的内部腐蚀①应力腐蚀应力腐蚀是锅炉本体常见的内部腐蚀之一,通常内部是金属材料构成的器具、装饰和设备均会产生应力腐蚀。
具体来讲,应力腐蚀主要是受到拉应力的影响,在拉应力的作用以及影响之下,金属将在介质内被破坏,这种内部破坏的影响力很强,会破坏材料内部,诱发腐蚀问题。
而且,一旦发生腐蚀问题,应第一时间处理,否则情况过于严重,又未及时处理,将导出现不可复原可能。
常见的应力涵盖两种类型,其一为阳极溶解类腐蚀,其二为氢致开裂类腐蚀。
②氧腐蚀因为锅炉蒸汽内储备大量的水蒸汽,若是其一直处于高温环境则将和炉管内壁之间产生反应,此时水中氧气和铁相互作用出现化学反应,进而形成氧腐蚀。
锅炉蒸汽中水所溶解的氧份,其对于金属的腐蚀是一种电化学性质腐蚀,铁与氧将形成电池阴阳两极。
同时,因为铁电极电位比氧低,因此,在铁氧电池中,铁为阳极将遭到腐蚀。
③垢下腐蚀垢下腐蚀作为常见的锅炉局部腐蚀现象,对锅炉运行质量以及效率具有较大影响。
锅炉垢下腐蚀问题的产生是由于其内部介质中含有大量钙以及镁等各类物质,此类物质在锅炉温度不断增高后将与金属表面产生反应形成水垢。
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。
锅炉高温腐蚀及防止措施示范文本In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中心XX年XX月锅炉高温腐蚀及防止措施示范文本使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。
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。
自然循环锅炉水冷壁常见故障及处理方法自然循环锅炉水冷壁是锅炉中重要的传热部件,经常遇到一些故障情况。
本文将介绍自然循环锅炉水冷壁常见故障及其处理方法。
1. 水冷壁腐蚀
水冷壁在长时间运行中,容易因水质问题、氧化性物质和高温高压环境等因素,导致腐蚀问题。
这会导致水冷壁表面出现坑洞和裂纹,影响到传热效率和安全性。
解决方法:
①定期进行水质监测,及时清洗沉积物和铁锈等腐蚀物。
②选用耐腐蚀材料,如不锈钢或钛合金等。
③定期维护和更换受腐蚀的部件,保障水冷壁的正常运行。
2. 水冷壁结垢
水冷壁在长时间运行中,由于水中含有一定的杂质物,容易在水管内壁形成结垢,影响传热效率,甚至堵塞水管。
解决方法:
①定期清洗水管内壁,避免结垢。
②采用化学清洗或机械清洗的方法,清除水管内部的结垢。
3. 水冷壁泄漏
在锅炉运行过程中,由于受到高温高压的影响,水冷壁会出现泄漏问题。
这会导致水冷壁内部温度升高,增加了爆炸的风险,严重时还会导致锅炉爆炸。
解决方法:
①定期检查水冷壁的密封性,避免泄漏。
②对发现泄漏的水冷壁进行及时的维修或更换。
4. 水冷壁振动
水冷壁内部的水流动会产生涡流,导致水冷壁振动。
这会导致水冷壁的磨损和裂纹,影响到传热效率和安全性。
解决方法:
①采用抗振性能好的材料。
②加强水流调节,避免涡流的产生。
③设置支撑结构,加强水冷壁的支撑,降低振动的程度。
总之,自然循环锅炉水冷壁的故障处理需要及时、有效地进行,以保障锅炉的安全和稳定运行。
热力设备在运行期间的腐蚀与防止热力设备在运行期间,由于所处的环境介质在特定的条件下具有侵蚀性,如不同阴离子含量、不同pH值的水等会对金属产生各种各样的腐蚀。
从腐蚀形态上来说主要有均匀腐蚀和局部腐蚀,其中局部腐蚀对设备的安全运行危害较大。
热力设备的腐蚀不仅会缩短设备的使用年限,造成经济损失,同时还会危害到其它设备,例如,腐蚀产物随给水进入锅炉后会加剧受热面的结垢速度并进一步引起垢下腐蚀,形成恶性循环,最终造成设备事故。
因此,必须采取有效措施,防止或减缓各种类型的腐蚀。
第一节金属腐蚀简介金属材料与周围的介质发生了反应而遭到破坏的现象称之为金属腐蚀。
破坏的结果不但损坏了其固有的外观形态,而且也破坏了金属的物理和化学性能。
腐蚀其实是一个相对概念,金属无论接触到什么介质,都会发生腐蚀,只不过腐蚀速度不同而已。
按照腐蚀机理,金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
1. 化学腐蚀金属与周围介质直接发生化学反应引起的腐蚀。
这种腐蚀多发生在干燥的气体或其它非电解质中。
例如,在炉膛内,水冷壁外表面金属在高温烟气的作用下引起的腐蚀;在过热蒸汽管道内,金属与过热蒸汽直接作用引起的腐蚀等。
2. 电化学腐蚀金属与周围介质发生了电化学反应,在反应过程中有局部腐蚀电流产生的腐蚀。
金属处在潮湿的地方或遇到水时,容易发生电化学腐蚀。
这类腐蚀在生产中较为普遍,而且危害性较大。
例如,钢铁与给水、锅炉水、冷却水以及湿蒸汽、潮湿的空气接触所遭到的腐蚀,都属于电化学腐蚀。
一、按照腐蚀的形态可分为均匀腐蚀和局部腐蚀1. 均匀腐蚀是指金属表面几乎全面遭受腐蚀。
2. 局部腐蚀是指腐蚀主要集中在金属表面的某个区域,而其它区域几乎未遭到任何腐蚀的现象。
局部腐蚀常见有以下几种类型:(1)小孔腐蚀:腐蚀集中在个别点上,腐蚀向纵深发展,最终造成金属构件腐蚀穿孔。
(2)溃疡状腐蚀:在金属某些部位表面上损坏较深,腐蚀面较大的腐蚀。
(3)选择性腐蚀在合金的金属表面上只有一种金属成分发生腐蚀。
前后墙对冲燃烧方式锅炉水冷壁高温腐蚀运行调整摘要:某电厂前后墙对冲燃烧锅炉水冷壁管存在大面积高温腐蚀现象,根据高温腐蚀机理,分析了产生高温腐蚀的原因,有针对性地提出了防范措施,可为解决此类问题提供参考。
关键词:对冲燃烧锅炉;旋流燃烧器;水冷壁;高温腐蚀某600MW前后墙对冲燃烧方式的超临界锅炉在大修中发现两侧墙主燃烧器区域的水冷壁发生了较为严重的高温腐蚀,在1.5年的运行时间里最大腐蚀厚度接近1mm,炉膛的前后墙水冷壁也有轻微的高温腐蚀现象。
一、对冲锅炉高温腐蚀的原因1.煤质原因对于燃烧劣质煤的锅炉,高温腐蚀还存在以下几方面的诱因:(1)劣质煤的着火温度高,燃烧相对困难,会出现燃烧不完全和火焰拖长的现象,易形成还原性气氛;(2)燃用劣质煤会增加制粉系统的负担,使制粉系统的分离效率下降,导致煤粉颗粒变粗;煤粉越粗,越不易燃尽,导致火焰拖长,进一步燃烧时由于缺氧而形成还原性气氛,影响煤粉的燃尽,未燃尽煤粉颗粒聚集在水冷壁附近,加剧高温硫腐蚀;(3)灰分越大,对管壁的磨损越大,失去保护层的管壁遭受高温硫腐蚀的可能性也大大增加。
2.水冷壁管壁温度偏高据统计,2017年1—7月,该机组平均负荷率高达79.2%左右,机组长期在高负荷下运行,高峰负荷常常超出额定负荷。
负荷的提高不仅意味着蒸汽流量增大,同时也提高了蒸汽压力,饱和温度随之上升,管壁温度相应提高;同时,锅炉燃烧器区域的热负荷始终处于较高状态,长期运行后,水冷壁遭受高温腐蚀的可能性将进一步增加。
3.设计原因(1)炉内燃烧工况的原因。
该机组燃烧器为前、后墙对冲布置,燃烧器和燃尽风喷口均布置在炉膛的前、后墙上,两侧墙上未布置任何空气补给装置,通过炉内空气动力场的优化调整,只能解决前、后墙水冷壁高温腐蚀问题,对两侧墙水冷壁高温腐蚀的影响并不大。
因此,通常情况下,对冲锅炉两侧墙的高温腐蚀相对前、后墙要严重得多。
(2)低氮燃烧改造的原因。
随着NOx排放要求的日益提高,低氮燃烧技术在现役锅炉上快速、集中、大量应用。
垃圾焚烧余热炉水冷壁高温腐蚀机理研究与防范措施2.身份证号******************摘要:通过对某生活垃圾焚烧厂余热锅炉顶棚管爆管事故进行分析,包括采用金属金相检测仪和能谱仪等对爆管部位进行化验分析,和对垃圾成分进行元素分析,最终明确了水冷壁爆管的原因是高温腐蚀所致的管壁变薄。
进一步研究了高温腐蚀的影响因素,并提出运行调整、浇注料覆盖、金属管壁防腐等系列防范措施。
关键词:水冷壁、高温腐蚀、燃烧调整、浇注料、堆焊1、引言生活垃圾在焚烧炉高温焚烧处置时,会产生大量诸如HCl、HF、SO2 等腐蚀性烟气,对余热锅炉水冷壁带来腐蚀。
一般来说,生活垃圾热值低、水分高,因此在焚烧炉设计的时候,第一烟道的大部分区域都采用耐火浇注料进行保温,确保生活垃圾的高温彻底焚烧;第二烟道为膜式水冷壁,可以获取烟气中热量,实现热能回收利用。
近年来由于焚烧炉超负荷运行、工业垃圾掺入导致生活垃圾热值升高等,导致余热炉热负荷增加,加剧结焦和高温腐蚀,进一步导致受热面管壁减薄乃至爆裂事故频发。
本文通过对某生活垃圾焚烧厂余热锅炉顶棚管爆管事故的分析,研究了高温腐蚀的影响因素,提出预防爆管措施。
2、水冷壁爆管事故分析某公司生活垃圾焚烧发电厂配置2台处理量为750 t/d的机械炉排炉,并配备蒸发量为69 t/h的中温次高压余热锅炉。
项目于2019年05月投产运行,2020年09月份两台炉相继发生水冷壁管束泄露事故。
经检查发现余热锅炉一二烟道顶棚水冷壁出口集箱管接头发生高温腐蚀,导致水冷壁爆管(图1)。
图1:水冷壁高温腐蚀区域(箭头所示[Riliang1])3、水冷壁高温腐蚀原因分析高温腐蚀是炉内高温烟气与金属壁面相互作用的一个复杂的物理化学过程,按机理不同通常可分为三大类:硫化物(FeS2、H2S)型腐蚀、焦硫酸盐型腐蚀和氯化物型腐蚀。
过去的研究表明水冷壁管发生高温腐蚀的区域通常在燃烧高温区,即局部热负荷较高,管壁温度也高的区域。
电厂锅炉水冷壁管出现内腐蚀缺陷的原因与对策摘要:电厂锅炉水冷壁管在长时间运行过程中,受多方面因素的干扰,水冷壁管内经常会出现一定程度的腐蚀问题,在高压水体作用下存在较大的爆管风险,不仅影响电厂的正常高效运行,甚至还有可能危及工作人员的生命安全。
为了保证电厂锅炉水冷壁管的安全稳定运行,我们需深入分析出现内腐蚀缺陷的原因,同时提出相应的规避对策。
本文就相关内容进行简要分析,旨在能为我国电厂锅炉水冷壁管的安全运行提供一定的帮助。
关键词:电厂锅炉;水冷壁管;腐蚀缺陷;原因;对策1电厂锅炉水冷壁管出现内腐蚀缺陷的原因1.1 水质问题(1)高浓度溶解氧:水中溶解氧含量高,特别是在高温条件下,溶解氧会与金属反应形成氧化物,促进金属腐蚀。
(2)高碱性和pH值过高:高碱性水质或pH值过高可能导致钢材表面出现碱蚀现象,加速腐蚀的发生。
(3)盐类含量过高:水中盐类的含量过高会增加水的电导率,使得水冷壁管内形成局部电池腐蚀,产生腐蚀性离子[1]。
(4)水中微生物:某些微生物会通过代谢产生酸性物质,这些酸性物质可引发金属腐蚀。
(5)腐蚀产物沉积:水中含有的腐蚀产物,如铁锈、铜绿等,可能在水冷壁管内形成沉积物,进一步加速局部腐蚀。
1.2 温度和压力(1)高温腐蚀:在高温条件下,水蒸气和水中的溶解氧会与金属表面发生反应,形成酸性物质,加速金属腐蚀的速度。
(2)热应力腐蚀开裂:由于温度变化引起的热膨胀和收缩,会在水冷壁管内形成热应力,这种热应力可能导致金属材料的开裂或位移,从而促进腐蚀的发生。
(3)压力变化腐蚀:锅炉运行时,水冷壁管受到不断变化的压力载荷,这种周期性的压力变化可能导致金属疲劳和应力腐蚀开裂,使得腐蚀发展更快[2]。
(4)绝热腐蚀:锅炉运行时,当水冷壁管表面形成绝热层时,可能会造成局部过热,形成高温和高压的微环境,这会加剧腐蚀过程。
1.3 机械应力(1)振动和震动:电厂锅炉运行过程中,水冷壁管受到来自流体和机械设备振动的作用,频繁的振动和震动可能引起金属材料的疲劳开裂,甚至产生微小的裂纹和缺陷,进而加速腐蚀介质的侵蚀。
锅炉水冷壁高温腐蚀原因介绍摘要:随着火电机组装机容量的不断增加,近年来非计划停机次数成不断增加的趋势,其中水冷壁失效引起的非计划停机占比很高,并且呈不断突出趋势.。
水冷壁主要以高温腐蚀为主,其中包括:垢下腐蚀、氢损伤、氯离子腐蚀、尿素腐蚀、硫化腐蚀、硫酸盐型腐蚀,不同类型的腐蚀表现出不同的腐蚀机理,并且出现不同的腐蚀特征.。
本文通過对水冷壁不同腐蚀机理进行比较全面的查阅、统计和研究,对不同腐蚀机理和特征型貌进行了介绍,并提出了水冷壁高温腐蚀的防范措施。
前言随着火电机组装机容量的不断增加,近年来某公司的非计划停机次数成不断增加的趋势,具2017年统计,非计划停机158台次,同比增加16台次;锅炉方面91台次,占非计划事件的57.59%,同比增加20台次;其中四管50台次占比31.65%,同比增加14.05%,水冷壁泄漏18台次,過热器泄漏11台次,省煤器泄漏11台次,再热器泄漏10台次.。
由上面数据可以看出因水冷壁失效引起的非计划停机占比很高,因此对水冷壁失效进行统计分析显得很有必要.。
水冷壁失效泄漏的主要原因大致分为四种:(1)结构设计不当造成;(3)制造焊口裂纹造成;(4)水冷壁在运行過程中的高温腐蚀.。
其中,水冷壁在运行過程中的高温腐蚀因不能通過结构设计和制造质量监管加以控制,因此最为严重[1].。
本文通過总结相关文献和事故分析,对水冷壁不同腐蚀机理进行了研究和分析.。
1 水冷壁高温水汽侧腐蚀1.1 垢下腐蚀垢下腐蚀的原因主要由苛性脆化和酸腐蚀引起.。
1.1.2 苛性脆化苛性脆化是腐蚀产物中所含OH-被浓缩成高PH值而来.。
发生苛性脆化通常应具备以下三个条件:①有较高浓度的OH-离子,②炉水局部有浓缩的過程,③金属有较大的拉应力.。
苛性脆化是一种特殊的电化学腐蚀.。
这是由于金属晶粒与晶界在高应力作用下产生电位差,形成腐蚀微电池而产生.。
此时由于晶界的电位比晶粒本身低,所以晶界形成阳极而遭到腐蚀,当侵蚀性炉水(含游离OH-)与应力下的金属相作用时,可以将处于晶界的原子除去,因而使腐蚀沿晶界发展.。
水冷壁高温腐蚀原因分析及防范措施段良良摘要:通过对冲燃烧锅炉两侧墙中部水冷壁管向火侧外壁出现高温腐蚀现象的原因分析,提出了预防发生高温腐蚀的措施,可有效防止了该现象的再次发生。
关键词:水冷壁;高温腐蚀;原因;防范措施一、对锅炉尾部受热面磨损以及水冷壁高温腐蚀原因进行深度分析:1、低温再(过)热器管束外表粘附的黄色附着物成分进行分析,认为该黄色附着物主要成分为硫酸钙以及吸收水分后形成的二水硫酸钙,成因为入炉煤有高钙煤。
该物质不会对金属管材有腐蚀作用,但该物质会结块并堵塞管束横向间距,从而加剧烟气对尾部受热面管道的磨损。
因而要注意尽量避免高钙煤的使用。
2、针对尾部烟道边排管束磨损严重的问题,主要原因可能是局部烟气流速过高所致。
尾部烟气调节挡板、管束间距不一致、管束入口处有支撑杆或盖板形成烟气涡流等原因均会导致局部磨损。
针对该类磨损问题应该从结构上予以解决。
3、低氮燃烧器改造后,水冷壁腐蚀原因主要有熔盐腐蚀与硫化氢腐蚀两种:(1)熔盐腐蚀:低氮燃烧器改造后,入炉风量中燃尽风占比30%,一次风占比30%、无组织漏风占比10%,主燃烧区二次风占比30%。
由于二次风量与一次风量接近,无法控制炉内切圆,导致实际切圆过大刷墙导致结焦。
(2)硫化氢腐蚀:贫煤、劣质烟煤等难燃煤种进行低氮燃烧器改造后,由于燃烧区域缺氧严重,煤中的硫份在还原性气氛下产生大量硫化氢气体。
硫化氢气体对水冷壁金属管道有严重腐蚀作用,其腐蚀速度是二氧化硫气体的10倍以上。
从水冷壁腐蚀情况来看,腐蚀物最外层呈现黑色,成分为未燃尽碳颗粒以及结焦形成的硫酸盐;中间层呈现黄色主要成分为硫化锌;最内层呈现蓝色主要成分为Fe7S8以及FeS。
因而,水冷壁腐蚀是由于硫化氢腐蚀为主,叠加有未燃尽碳颗粒造成的熔盐腐蚀。
解决此类腐蚀问题的主要手段应为采用水平浓淡燃烧器并采取减小切圆直径以及提高着火能力的设计。
水平浓淡燃烧器可以形成“风包粉”的形式,有效改善水冷壁面还原性气氛从而降低腐蚀的发生。
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。
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SO3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SO3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。