锅炉水冷壁高温腐蚀
火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及防护
火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及防护火电厂锅炉是供应电力的主要装备，其正常运行与维护对于电力行业至关重要。
而锅炉的水冷壁是其重要的结构部分，它承受着锅炉内高温高压、强腐蚀性气体和化学物质的侵蚀，一旦发生故障将会危及锅炉及整个电厂的安全。
因此，如何有效地防护锅炉水冷壁从而保证其长期稳定安全运行，一直是锅炉技术工作者及研究者需要深入探讨的问题。
1. 高温腐蚀机理高温腐蚀是指在高温（>500℃）高压下的金属与环境气体中发生的氧化、硫化、酸化、盐辉等反应。
对于火电厂锅炉水冷壁，其高温腐蚀主要分为三类：氧化腐蚀、硫化腐蚀和盐辉腐蚀。
（1）氧化腐蚀锅炉内氧化气体会与水冷壁表面的金属发生反应，形成金属氧化物产物。
金属氧化物膜密封性差，会使得金属表面不断被氧化，形成更多的氧化物。
氧化腐蚀会导致水冷壁表面变薄，疏松、孔洞、开裂等现象，进而影响水冷壁的机械强度和冷却效果。
（2）硫化腐蚀当锅炉燃烧含硫燃料时，燃料中的硫得不到完全燃烧，就会形成硫化物。
硫化物与水冷壁表面的金属反应，形成硫化物和硫化氢。
硫化腐蚀会使水冷壁表面形成硫酸盐产物，加速水冷壁的腐蚀。
同时产生的氢氧化物，与水冷壁上的钠、钾离子结合形成高温颗粒，风冷管道中的高温颗粒对锅炉腐蚀性极大。
（3）盐辉腐蚀盐辉腐蚀主要是指锅炉中氯、氧和水蒸气形成氧化物时，产生的氯化物和氢氧化物，随着水蒸气进入水冷壁表面，遇到高温部位会被分解生成氯化氢和氧化铁，并形成毒性腐蚀性很强的酸性环境，形成盐辉腐蚀。
2. 防护技术措施针对锅炉水冷壁高温腐蚀，目前有以下技术措施可供选择。
（1）金属材料选择提高材料抗腐蚀性能是有效的防腐技术。
一般情况下，Cr、Mo等合金元素能够增强金属材料的耐点蚀性、进一步提高耐氧化性和耐腐蚀性能，而镍、钴等合金元素则能够增加材料的耐腐蚀性。
（2）防锈涂层针对氧化腐蚀，涂覆高温耐蚀涂层是防护措施之一。
涂层材料应具有良好的耐高温性和耐腐蚀性能，且对稳定性好。
目前研究的高温耐蚀涂层材料主要包括：高铝氧化物涂层、高温硅酸盐涂层等。
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。
锅炉水冷壁高温腐蚀的机理影响因素及预防措施
锅炉水冷壁高温腐蚀的机理影响因素及预防措施
李孝亮’ 金铁民z ( 1.哈尔滨电力职业技术学院。 2 . 哈尔滨电力职业技术学院) 摘 要: 随着我国电力工业建设的高速发展，大容量机组越来越多，设备结构和系统更趋于复杂化，锅炉运行中出现多种事故， 其中电站锅炉 “ 四管”爆漏事故 已成为当前威胁发电设备安全、稳定运行的突出矛盾。 关键词: 锅炉 腐蚀 措施 中图分类号:TK229.6 文献标识码:A 文章编号:1672- 3791(2007)01(b卜0019- 01 流向背火侧，这样就在向火侧形成一个较高 磨损， 工作条件非常恶劣， 使得炉管泄漏 的煤粉浓度区，背火侧的煤粉气流在水冷壁 附近形成比普通燃烧器更强的氧化性气氛。 成为一种必然，护管泄漏是电厂的一种多发 事故。研究和预防四管泄漏已成为保证火力 可能性就越大. 高硫煤产生的大量H 2s ， (2)采用多切圆燃烧技术。用多切圆燃烧 发电厂安全经济运行和提高经济效益的关键 SO2, so， 原 硫 仅 坏 壁 和 子 不 破 管 的Fe2 03保 技术针对双切圆四角燃烧锅炉而言，在防止 高温腐蚀的应用中效果较为明显。 一方面， 通 问题， 因此搞清四管泄漏的机理， 并提出防范 护膜， 而且还浸蚀管子表面， 致使金属管壁不 过一次风反切圆燃烧可以平衡炉膛出口烟气 措施， 减少四管泄漏发生是一个重要的课题。 断减薄，最终导致爆管事故。 (2)给水品质的影响。 给水品质对锅护高 流速，防止形成 “ 烟气走廊” ，从而防止过热 蒸汽气温偏差。 另一方面， 一次风反向偏转可 1 主要研究内容和方法 温腐蚀的影响主要体现在水冷壁的管壁温度 以减小一次风切圆直径，使一次风射流相对 本文以水冷壁为例，分析造成电站锅炉 条件上。 若给水品质控制不严， 很容易造成水 水冷壁高温腐蚀的机理，并且总结归纳了腐 冷壁管内结垢， 这样就会增加管壁的热阻， 阻 二次风气流偏离水冷壁较远，有利于改善水 蚀的主要影响因素及其防止措施。 碍热量的传递， 从而使管壁温度上升， 加速高 冷壁表面的还原性气氛。 (3)采用变异周界风技术。采用变异周界 锅炉水冷壁爆漏的原因是多方面的，本 温腐蚀的进程。 因此， 运行时应严格控制锅炉 风技术， 使向火侧的周界风截面小于背火侧的 文十要研究形成水冷壁高温腐蚀的机理、影 的给水品质。 响因素以及预防措施。 (3)煤粉细度控制不严的影响。按照入炉 周界风截面，一方面增加了炉内燃烧所需的 使煤粉燃烧充分， 减少还原性气氛的产 煤质和燃烧调整试验的结果， 煤粉的经济细度 氧量， 2 锅炉水冷壁高温腐蚀的类型及腐蚀机 一般都控制在 12%左右。但有时由于煤质的 生; 另一方面增加了水冷壁表面的含氧量，防 理 止未燃尽的可燃物冲刷水冷壁，有利于改善 变化而造成制粉系统出力不足，运行人员将 高温腐蚀的类型及腐蚀机理. 根据高温腐 煤粉调粗以满足运行的需要或由于运行人员 水冷壁表面的还原性气氛。 (4)采用贴壁风技术。贴壁风技术是从二 蚀发生的原因及腐蚀产物成分的分析，煤粉 对控制煤粉细度的重要性认识不足，使煤粉 锅炉水冷壁高温腐蚀一般可以分为以下几种 细度增加， 从而影响锅炉水冷壁的高温腐蚀。 次风箱引出一股少量的二次风，从易形成还 原性气氛的水冷壁区域喷人，使之在水冷壁 (4)配风工况。 配风不当对锅炉水冷壁高 类型: 硫酸盐型高温腐蚀、硫化物型高温腐 蚀、氯化物型高温腐蚀以及由还原性气氛引 温腐蚀的影响有两方面: 一方面是送风不足， 附近形成一股气膜，阻挡煤粉气流冲刷水冷 壁， 改善腐蚀严重区域的贴壁烟气成分， 从而 起的高温腐蚀。 使炉内缺氧， 形成还原性气氛， 影响水冷壁的 同时， 相 硫酸盐型高温腐蚀. 对锅炉水冷壁高温腐 高温腐蚀: 另一方面是形成不良的炉内的空气 有效的防止水冷壁高温腐蚀的发牛。 对于炉膛烟温来说， 贴壁风是一股冷风， 因而 蚀的产物进行分析，发现含有大量的硫元素 动力场， 造成一次风或切圆偏斜， 从而使未懈 可以有效的抑制水冷壁管的腐蚀速度。 和碱金属元素， 它们通常以硫酸盐、 焦硫酸盐 尽的煤粉颗粒磨损水冷壁以及贴壁燃烧，加 (5)合理组织配风和强化炉内的混合。合 以及三硫酸铁钠等复合硫酸盐的形式存在。 速高温腐蚀的进程。 (5)还原性气氛。还原性气氛是由于煤粉 理的配风和强化炉内湍流混合的目的是避免 这种腐蚀产物的成分呈现规律性变化 ，由表 及里碱金属元素和硫元素逐渐递增。按水冷 出现局部还原性气氛。 若配风不良， 即使总的 在炉膛内缺氧燃烧形成的，其对锅炉水冷壁 过量空气系数a > l ， 也会在水冷壁附近出现 壁受热面反应相态类型分，硫酸盐型高温腐 的腐蚀影响非常大。 一方面， 它可以渗透到水 冷壁的氧化膜中， 并发生反应， 生成疏松多孔 高浓度的还原性气氛。 蚀过程主要有两种途径: 一种是有致腐气体 而 (6)控制煤粉细度。我们知道，煤粉颗粒 SO, 参与作用下的硫酸盐熔盐腐蚀， 另一种是 的FeO， FeO 是吸附腐蚀介质的理想载体， 从而加速腐蚀的进程: 另一方面， 它对腐蚀性 较粗时， 容易造成未燃颗粒冲刷水冷壁和贴壁 碱金属的焦硫酸熔盐腐蚀。 燃烧。结果造成水冷壁磨损和壁面附近形成 硫化物型高温腐蚀。 硫化物型高温腐蚀是 气体的生成起促进作用。 (6)煤粉贴壁燃烧。如果炉内空气动力场 还原性气氛，引发高温腐蚀。试验表明〔 11], 锅炉水冷壁高温腐蚀中较为常见的类型，引 不理想， 造成一次风偏斜或切圆偏斜， 很容易 起硫化物型高温腐蚀的主要原因是腐蚀区域 当 粉 煤 细度R9 8.5%一 0 13.5%时， 水冷壁 产生煤粉贴壁燃烧现象。 煤粉贴壁燃烧很容易 管外部腐蚀比R90=6%一 烟气中含有游离态硫以及烟气呈还原性。通 8%时大的多。因 造成水冷壁高温腐蚀。 贴壁燃烧使局部水冷壁 此， 控制煤粉细度在一定程度上可以预防水 过对腐蚀产物的分析，我们发现腐蚀产物主 冷壁高温腐蚀的发生。 要是铁的氧化物和硫化物。 管壁温度急剧上升， 为高温腐蚀创造了良好的 (7)控制给水品质。控制给水品质，避免 还原性气体引起的高温腐蚀。锅炉水冷壁 管壁温度条件。同时， 贴壁燃烧产生的气流直 管内结垢， 减少热阻， 从而可以防止水冷壁管 的高温腐蚀和还原性气氛的存在有着极密切 接冲刷水冷壁管， 破坏水冷壁管的保护膜， 使 预防高温腐蚀的发生。 此外， 应 腐蚀产物不断脱落， 进而加速了腐蚀的进程。 壁温度过高， 的关系，c o 浓度大的地方腐蚀就大。CO 的 加强对运行人员的学习与管理， 综合协调电力 形成主要是 由于燃烧器供氧不足，不完全燃 生产， 避免机组长时间 超负荷运行， 这些措施 4 预防锅炉水冷壁高温腐蚀的措施 烧而形成的。 当燃烧区域缺氧时， 其波动范围 ( 1)采用浓淡风燃烧技术。浓淡风燃烧技 在某种程度上都可有效的防止高温腐蚀的发 较大， 达到3% ^- 25%， 当含氧量大于2%时. 生。 CO 含量不超过 3% 一5%，说明氧量较高时， 术可分为水平浓淡风燃烧技术和径向浓淡风 燃烧技术。水平浓淡风燃烧技术的原理为， 大部分CO 都被氧化成C0 2, 在一次风管道上安装煤粉浓缩器，一次风煤 3 结论 粉气流通过煤粉浓缩器时被分成浓淡两股， 水冷壁爆管是锅炉设备事故中比较常见 3 锅炉水冷壁高温腐蚀的影响因素 的故障之一，对锅炉危害比较大，还需要在 ( 1)煤质的影响。燃煤品质差是水冷壁高 这两股气流在水平 向上以一定的夹角喷人 实践中不断摸索，总结和积累经验。 温腐蚀的内因条件， 燃煤中高含量的硫元素 炉膛。浓煤粉气流流向向火侧，淡煤粉气流
锅炉水冷壁的高温硫腐蚀原因及对策
锅炉水冷壁的高温硫腐蚀原因及对策摘要：为避免锅炉水冷壁烟气侧高温硫腐蚀，本文通过对腐蚀原因、机理进行分析，提出行之有效的对策措施，能有效降低锅炉水冷壁低高温硫腐蚀。
提高锅炉运行的安全可靠性。
关键词：水冷壁；燃烧器；硫腐蚀；烟气；失效1引言为了控制锅炉燃烧装置尾部排放烟气中的NOX含量，减少其后部脱硝装置的压力，以空气分级燃烧技术为特征的低氮燃烧器广泛地应用于电站锅炉。
这种燃烧器的原理是：在主燃烧区的过量空气系数维持在0.85，燃料着火后在欠氧条件下燃烧，生成具有还原性的CO气体和焦炭，抑制NOX的生成，并将NO还原。
随着上层燃烬风的补入，过量空气系数增加，未燃尽的燃料在燃尽区充分燃烧。
由于在主燃烧区为欠氧燃烧，其所形成的还原区域，使灰熔点降低，易在附近的水冷壁结焦。
特别是在燃用高硫煤时，燃烧器区域的水冷壁将出现高温硫腐蚀，使炉管失效爆管。
2水冷壁高温硫腐蚀失效的发生机理2.1腐蚀机理关于锅炉水冷壁管的硫腐蚀主要发生在烟气侧热负荷较高区域。
燃煤中硫含量高是引起水冷壁管外侧高温烟气腐蚀的主要因素，当硫含量超过1%时就容易发生硫腐蚀。
水冷壁管的硫腐蚀分硫化物腐蚀、硫酸盐腐蚀和焦硫酸盐腐蚀。
一般来说，水冷壁管的高温腐蚀是管壁附近因欠氧燃烧形成还原性气氛引起的，腐蚀速度随温度升高而增加。
即熔融状态的煤粉在炉膛水冷壁管附近开始分离，使碳和硫聚集在边界层。
由于缺氧局部形成还原性气氛，硫的燃烧和三氧化硫的形成便发生困难，因而游离态的硫和硫化物(硫化氢等)，便开始与铁发生反应，使管壁产生硫化物腐蚀。
水冷壁管的高温腐蚀属严重硫化物型腐蚀，腐蚀反应包括氧化和硫化反应，其过程如下：煤粉中的黄铁矿(FeS2)受灼热分解，产生自由态的硫原子。
FeS2=FeS+S管壁周围存在一定浓度的H2S和SO2，也会生成自由的硫原子。
2H2S+SO2=2H2O+3S分解出来的硫，由于缺氧，硫的燃烧和SO3的形成比较困难，便会与管壁金属反应生成FeS。
火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及防护
火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及防护火电厂锅炉的水冷壁是承受高温高压的重要部件，是锅炉工作稳定性和可靠性的关键。
然而，长期运行下来，锅炉水冷壁会出现高温腐蚀现象，会严重影响锅炉的工作效率。
因此，对于水冷壁的高温腐蚀及防护问题需要引起我们的关注。
一、高温腐蚀机理高温腐蚀是由气体和金属表面的相互作用产生的一种腐蚀现象。
在水冷壁内的金属表面，由于长时间受到高温的冲击和氧化气体的作用，容易形成铁氧化物块，而这些物块容易被秒速6厘米以下的碳酸氢根等离子穿透，并进一步加速了金属的腐蚀。
而此时的腐蚀不一定立刻显露出来，经过一段时间后，金属表面会产生小孔或者细小的裂缝，进一步泄漏出来的水分形成了水汽，又进一步滋生了其他腐蚀的因素，这样就进一步恶化了腐蚀现象，从而导致漏水的问题，如果时间长了，就会导致严重的事故。
二、预防高温腐蚀的方法1. 选择合适的材料。
在锅炉的设计时，应该选择合适的材料来抵抗高温、高压和氧化气体的腐蚀。
在现代锅炉中，通常采用高温合金、耐热合金、不锈钢等耐高温材料。
2. 控制水化学水质。
水化学水质是指在指定条件下所分布的各种物质含量的总和。
在火电厂锅炉中，优化水化学水质非常重要，特别是对硅含量、盐含量、氯化物含量等进行把控。
因为如果这些物质超出一定的浓度，对于水冷墙的腐蚀是非常不利的。
3. 控制燃料中硫和灰分含量。
在锅炉燃料中含有大量的硫和灰分会使得锅炉高温腐蚀更加严重，因此我们需要加强对燃料的质量控制。
4. 进行化学腐蚀抑制剂的注入。
目前，许多锅炉使用的抑制剂含多种有机酸，可与金属表面包络的氧化物等形成稳定的表面复合物，使得金属表面得到保护。
5. 加强锅炉维护管理。
锅炉的维护管理也是预防高温腐蚀非常重要的一环，对于锅炉水冷壁的清洗、检修和更换，需要严格按照规定进行。
只有加强锅炉维护，才能确保其高效、安全运行。
三、总结高温腐蚀是火电厂锅炉不可避免的问题之一，但我们可以通过选择合适的材料、控制水化学水质、控制燃料中硫和灰分含量、进行化学腐蚀抑制剂的注入、加强锅炉维护管理等方法来预防高温腐蚀的发生。
锅炉水冷壁高温腐蚀特征现象
锅炉水冷壁高温腐蚀特征现象
锅炉水冷壁高温腐蚀是指在锅炉运行过程中，由于高温和腐蚀性介质的作用，导致水冷壁表面发生腐蚀现象。
其特征现象包括：
1. 壁面剥落：高温腐蚀会使水冷壁表面的保护层受损，导致壁材逐渐剥落，形成小块或大块的剥落物。
2. 磨损和凹坑：高温腐蚀会使水冷壁表面产生磨损和凹坑，使壁面失去光滑度，增加壁面的摩擦阻力。
3. 氧化和锈蚀：高温腐蚀会引发水冷壁表面的氧化和锈蚀现象，使壁面呈现红锈或黑锈。
4. 氧化层厚度增加：高温腐蚀会导致水冷壁表面的氧化层厚度增加，使热传导变差，影响锅炉的热效率。
5. 堵塞管道：高温腐蚀产生的剥落物可能会堵塞水冷壁管道，影响冷却水的循环，进而导致锅炉的运行问题。
6. 渗漏和泄露：高温腐蚀会使水冷壁表面的腐蚀性介质渗透到壁材内部，导致管道漏水或泄露，严重时可能引发事故。
这些特征现象都会降低锅炉的运行效率和安全性，因此对于锅炉水冷壁的高温腐蚀要及时进行监测和防治。
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。
锅炉水冷壁高温腐蚀原因介绍
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.。
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大型锅炉水冷壁高温腐蚀调研报告上海锅炉厂有限公司二○○二年三月十五日目录1．前言 (2)2．产生高温腐蚀的机理和条件 (2)3．高温腐蚀发生在大型贫煤锅炉上的主要原因 (3)4．大型锅炉水冷壁高温腐蚀的部位及预防措施 (5)5．水平浓淡分离燃烧技术在防止高温腐蚀方面的应用 (7)6．石洞口电厂#3、#4炉改造情况 (11)7．大型锅炉炉内水冷壁发生高温腐蚀的判据 (14)8．结论 (15)1．前言我国许多地方的电厂，不少燃用无烟煤、贫煤、劣质烟煤的大型锅炉投运后，炉内水冷壁都不同程度的存在高温腐蚀。
这种情况，无论是在我国上海、哈尔滨、东方三大锅炉厂自行设计制造的锅炉，还是在国外日本三菱、法国斯坦因、英国巴布科克、加拿大巴威等公司设计制造的锅炉，其燃烧器高温区域，水冷壁都有高温腐蚀现象发生，而且遍及各种炉型。
以水循环方式分，有自然循环、控制循环和直流锅炉；以燃烧方式分，有四角切圆、前后墙对冲和W型火焰燃烧器等许多典型设计。
通过调研，我们发现水冷壁管壁腐蚀速度一般为0.8~1.5mm/104h，腐蚀后的管壁减薄形貌较多，一般是分层减薄，而管壁向火侧减薄较快。
2．产生高温腐蚀的机理和条件在燃煤锅炉中，高温腐蚀分三种类型：硫酸盐型、氯化物型和硫化物型。
硫酸盐型腐蚀主要发生高温受热面上；氯化物型腐蚀主要发生在大型锅炉燃烧器高温区域的水冷壁管上；硫化物型腐蚀主要发生在大型锅炉水冷壁管上。
水冷壁的高温腐蚀通常是由这三种类型腐蚀复合作用的结果。
硫酸盐型高温腐蚀的形成：在炉内高温下，煤中的NaCl中的Na+易挥发，除一部分被熔融的硅酸盐捕捉外，有一部分与烟气中的SO3发生反应，形成Na2SO4；另一部分是易于挥发性的硅酸盐，与挥发出的钠发生置换反应，而释放出来的钾，与SO3化合，生成K2SO4。
而碱金属硫酸盐（Na2SO4、K2SO4）有粘性，且露点低。
当碱金属硫酸盐沉积到受热面的管壁后会再吸收SO3，并与Fe2O3、Al2O3作用生成焦硫酸盐（Na·K）2S2O7。
这样一来，受热面上熔融的硫酸盐（M2SO4）吸收SO3并在Fe2O3、Al2O3作用下，生成复合硫酸盐（Na·K）（Fe·Al）SO4，随着复合硫酸盐的沉积，其熔点降低，表面温升升高。
当表面温升升高到熔点，管壁表面的Fe2O3氧化保护膜被复合硫酸盐破坏，使管壁继续腐蚀。
另外，附着层中的焦硫酸盐（Na·K）2S2O7。
由于熔点低，更容易与Fe2O3发生反应，生成（Na·K）3Fe（SO4）3，即形成反应速度更快的熔盐型腐蚀。
氯化物型腐蚀的形成：在炉内高温下，原煤中的NaCl中的易与H2O、SO2、SO3反应，生成硫酸盐（Na2SO4）和HCl气体。
同时凝结在水冷壁上的NaCl也会和硫酸盐发生反应，生成HCl气体，因此，沉积层中的HCl浓度要比烟气中的大得多，致使受热面管壁表面的Fe2O3氧化保护膜破坏。
有研究表明，这种情况在CO和H2浓度超过一定范围的强还原性气氛中则更为强烈。
综上所述，燃煤中的S、Cl、K、Na等物质的存在是发生高温腐蚀的内在根源。
而燃用劣质煤所需要的气流扰动和较高的燃烧温度，使煤粉火焰容易刷墙以及水冷壁附近可能出现还原性气氛，为产生水冷壁高温腐蚀提供了充分条件。
许多研究工作，提出了产生高温腐蚀的条件，归纳如下：（1）燃煤中存在一定含量的S、Cl、K、Na等可产生高温腐蚀的物质；（2）水冷壁附近出现还原性气氛和腐蚀性气体；（3）水冷壁腐蚀区域的壁温在320℃以上；（4）腐蚀产物的剥落，使得腐蚀能不断地渗透内层。
3．高温腐蚀主要发生在大型贫煤锅炉上的原因在调研中，我们发现山东省已投运的18台300MW机组中，燃用贫煤的10台锅炉，都出现了高温腐蚀，而燃用烟煤的锅炉则很少发现高温腐蚀。
在湖北省汉川电厂投运的4台贫煤锅炉上，也出现了不同程度的高温腐蚀，其中#1炉曾于2001年8月因高温腐蚀发生爆管，造成紧急事故停炉。
在重庆珞璜、陕西渭河、河北西北坡等电厂均发生了类似问题。
高温腐蚀发生在大型贫煤锅炉上的原因，是我们调研的主要任务。
总的来说，有下列几点：（1）劣质煤着火困难，燃烧延迟，水冷壁附近未燃烬的煤粉颗粒增多，在一些区域造成缺氧，因而容易出现还原性气氛和腐蚀性气体，而使水冷壁腐蚀。
在燃用高灰份劣质烟煤或贫煤时，由于制粉系统、磨煤机等限制，煤粉变粗，在切圆的离心力作用下容易刷墙，更容易在炉内水冷壁附近产生还原性气氛和腐蚀性气体。
（2）为改善低挥发份煤的着火，通常采用大切圆，并在一次风喷口布置了各种型式的稳燃装置，这在一定程度上影响了一次风的刚性，造成煤粉火焰刷墙。
（3）劣质煤的燃烧，往往采用瘦高型炉膛，燃烧器区域热负荷高，故水冷壁管壁温度高。
假若水质不好，容易引起管内结垢，进一步提高了管壁温度。
（4）由于环保要求的限制，在燃用低挥发份劣质煤或贫煤时，一般采用中间仓储钢球磨热风送粉系统，为保证燃烧的稳定性和满足低NOx要求，采用了加装顶部燃烬风（OFA）和分级送风的原理，致使炉内中、下部风量减少，造成燃烧器区域热负荷高、水冷壁附近容易产生还原性气氛和腐蚀性气体。
（5）在燃用低挥发份、高灰份的劣质煤或贫煤时，需要的热风温度较高，当燃煤中的含硫量较高时，回转式空气预热器的漏风、堵灰及低温腐蚀，容易造成送、引风机难以满足炉内燃烧需要空气，也促使水冷壁附近形成还原性气氛和腐蚀性气体。
（6）现代电网的峰谷差增大，要求大型锅炉参与调峰，也不利于炉内水冷壁的保护。
锅炉在频繁启停和变负荷运行中，水冷壁热胀冷缩，容易造成管壁表面的氧化膜脱落，加速了腐蚀过程。
同时，如果变负荷速度太快而影响正常的水循环，造成水冷壁局部壁温增高，也会导致高温腐蚀腐蚀加剧。
4．大型锅炉水冷壁高温腐蚀的部位及预防措施目前，我国配300MW机组的锅炉，从燃烧方式上讲，有直流燃烧器四角切圆燃烧方式、旋流燃烧器水平燃烧方式和拱顶燃烧器W型火焰燃烧方式，对于不同燃烧方式的锅炉炉内水冷壁高温腐蚀的部位是不同的。
（1）直流燃烧器四角切圆燃烧方式直流四角切圆燃烧方式的燃烧器，是目前我国大型锅炉采用最多的一种燃烧型式。
其特点是炉内火焰形成大旋涡作旋转上升运动，一次风射流受上游旋转气流挤压，炉内切圆增大。
当燃烧器的高宽比加大时，热态切圆增大，煤粉火焰容易冲刷墙壁，导致水冷壁高温腐蚀。
水冷壁的腐蚀部位大致是：沿一次风气流流向，在炉膛中心线附近及下游的水冷壁壁面。
如青岛电厂配300MW机组的锅炉。
这种类型的锅炉在设计上应考虑的措施：炉内切圆直径取小值，防止煤粉火焰冲刷墙壁；增强一次风的刚性，在一次风喷口、两侧尤其是背火侧增加周界风或侧二次风，以刚性较强的二次风支撑一次风气流，并在炉壁附近形成氧化性气氛；在注重着火、稳燃的同时，注意截面热负荷的选取，以防止炉膛结渣和积灰，而加速高温腐蚀的过程。
为此，应适当加大炉膛的截面积，加大喷燃器的高宽比，以便燃烧器区域的温度较为平缓。
（2）旋流燃烧器水平燃烧方式旋流水平燃烧方式的燃烧器通常是前墙或前后墙布置带一次风回流稳燃和煤粉局部浓度高的低NOx双调风轴流型式。
其特点是在靠近两侧的旋流燃烧器出口煤粉易偏向两侧墙，并随着旋流强度的增加，偏转越严重，从而两侧墙附近易形成还原性气氛和腐蚀性气体。
水冷壁的腐蚀部位一般在两侧墙。
如西北坡电厂配300MW机组的锅炉。
这种类型的锅炉在设计上应考虑的措施：佛斯特·惠勒公司是在燃烧器下部靠近两侧墙的位置设置壁面风，以改善两侧墙附近的烟气气氛，使之呈氧化性。
（3）拱顶燃烧器W型火焰燃烧方式W型火焰燃烧方式的燃烧器，不论其拱顶的布置与结构，由于其煤粉气流在二次风的引射下基本上与前后墙平行向下流动，然后转折向上，形成W型火焰，一般来说，煤粉不会冲刷墙壁。
但是如果一次风喷口位置不对，或者在一次风动量和射流扩展角偏大的情况下，煤粉也会冲刷前后墙的上部区域，造成高温腐蚀，尤其是卫燃带脱落的部位。
水冷壁的腐蚀部位一般在前后墙的上部区域。
如珞璜电厂配360MW机组的锅炉。
这种类型的锅炉在设计上应考虑的措施：正确选择一次风喷口与炉膛中心线的夹角；保证二次风与一次风之间的动量比恰当，以便煤粉气流有一定的引射长度，而又不至于在前后墙附近形成还原性气氛和腐蚀性气体。
5．水平浓淡分离燃烧技术在防止高温腐蚀方面的应用直流四角切圆燃烧器，是我国300MW等级锅炉采用最多的一种燃烧方式。
为防止高温腐蚀发生，在这种型式的锅炉上采用水平浓淡分离技术，从理论上看是可行的，也是目前实施较多一种方案，但实际效果如何是我们调研的重点。
汉川电厂和青岛电厂是上海锅炉厂早期引进美国燃烧工程公司的技术，设计制造的贫煤锅炉，在投运初期都发生了一些问题。
汉川电厂主要存在低负荷稳燃问题，而青岛电厂则是发生高温腐蚀。
哈尔滨工业大学采用水平浓淡分离燃烧技术，对2个电厂6台锅炉，进行了燃烧器改造。
下面介绍这一技术在两个厂的应用情况。
（1）青岛电厂#2炉配青岛发电厂300MW机组锅炉设计采用了美国燃烧工程公司的技术。
锅炉为亚临界压力控制循环炉，燃料为晋中贫煤，采用钢球磨，中间仓储制，热风送粉。
锅炉采用单炉膛、?型、露天布置，全悬吊钢结构。
炉膛断面尺寸深×宽为11760mm×11970mm。
锅炉燃烧系统采用四角切圆燃烧，摆动式煤粉喷嘴。
高度方向分四层布置，另布置二层三次风乏气喷嘴在煤粉喷嘴上方，固定向下10?布置。
青岛发电厂#1、#2炉分别于1995、1996年投运，在大修中发现炉内四壁的燃烧器区域及气流下游区域水冷壁高温腐蚀严重，其中#1炉在1997年的第一次大修中发现：前后墙和两侧墙的燃烧器区域都有减薄。
在调研中，我们统计过1996年至2000年期间电厂入炉煤的煤质资料，电厂用煤中含硫量平均高达2.4%，与设计煤种的含硫量：S ar=0.72%相差较大。
腐蚀位置见图1。
改造前青岛电厂的燃烧设备是采用四角切圆燃烧方式。
燃烧器布置在炉膛四角上。
为了有助于低挥发份煤的着火和稳定燃烧，该炉采用了CE 公司开发的WR型燃烧器。
为了降低NO X的排放量，除采用分级混合外，还在燃烧器顶部布置了顶部二次风。
为了减少锅炉水平烟道左右侧的烟气偏差，将燃烧器上部的四层喷嘴（其中二层为二次风，另二层为三次风）与下部的一、二次风气流旋转方向作相反布置。
为解决锅炉存在的水冷壁高温腐蚀问题，该厂采用哈尔滨工业大学“摆动式水平浓淡风煤粉燃烧器”技术，对#1、#2号炉进行了煤粉燃烧器的改造。
既：把16只WR型煤粉燃烧器全部改成水平浓淡风煤粉燃烧器。
并根据其实验室研究结果，对该燃烧器选取了浓缩比为4：1的百叶窗煤粉浓缩器结构（浓缩比：是指浓煤粉气流的煤粉浓度与淡煤粉气流的煤粉浓度之比），并将原一次风周界风改为侧二次风喷口，通过调节原一次风的周界风风门（现称为侧二次风）挡板开度以调节侧二次风流量，以达到对燃烧区域两相流场的调节。