超临界对冲燃烧锅炉高温硫腐蚀分析及电弧喷涂防腐应用
超超临界电站锅炉的喷煤技术研究和应用
超超临界电站锅炉的喷煤技术研究和应用近年来，随着能源需求不断增长和环境意识的提高，超超临界电站锅炉的喷煤技术日益受到关注和研究。
超超临界锅炉以其高效、低排放、节能的特点，成为未来发电行业的发展趋势。
本文将从研究和应用两个方面探讨超超临界电站锅炉喷煤技术的现状和未来发展趋势。
1. 喷煤技术的研究超超临界电站锅炉的喷煤技术目前主要集中在燃烧器设计、煤粉粒度控制、煤粉燃烧特性等方面的研究。
首先，在燃烧器设计方面，需要考虑到燃烧效率和NOx排放之间的平衡。
研究人员通常采用CFD模拟等手段，优化燃烧器的结构和燃烧参数，以提高燃烧效率和降低燃烧产物的排放。
其次，在煤粉粒度控制方面，需要选择合适的颗粒大小和煤粉含氧量，以达到最佳燃烧效果。
研究表明，当煤粉颗粒大小在15-30um时，燃烧效率最高。
此外，合理控制煤粉的含氧量也是关键，过高或过低的含氧量都会影响燃烧效果。
最后，在煤粉燃烧特性方面，研究人员通常关注煤粉颗粒燃烧速率、煤粉的燃尽度等参数。
通过实验室试验和数值模拟，可以研究煤粉在不同温度和压力下的燃烧特性，为锅炉喷煤技术的优化提供依据。
2. 喷煤技术的应用超超临界电站锅炉喷煤技术的应用主要体现在燃烧效率的提高和排放物的减少。
首先，喷煤技术的应用使得燃烧动力学过程更加充分，燃煤效率得到显著提高。
其次，喷煤技术的应用能够有效减少NOx等有害气体的排放。
相较于传统的锅炉燃烧方式，超超临界锅炉喷煤技术的应用可以将NOx排放降低约80％。
此外，喷煤技术的应用还可以减少颗粒物和SOx等污染物的排放，保护环境和人类健康。
未来，超超临界电站锅炉喷煤技术的发展趋势将更加注重煤炭的可再生利用和资源化。
研究人员将从改进锅炉燃烧器和优化煤粉喷射系统等方面入手，努力降低煤炭的消耗量和碳排放量。
同时，研究人员还将进一步探索低成本、高效率的煤粉喷煤技术，在保持燃烧效率的同时降低运行成本。
除了喷煤技术的研究和应用，超超临界电站锅炉还有其他的发展方向和技术难题需要攻克。
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。
超临界直流锅炉水冷壁高温腐蚀防治
超临界直流锅炉水冷壁高温腐蚀防治发表时间：2020-09-29T11:04:48.610Z 来源：《中国电业》2020年第15期作者：高欢[导读] 某超临界直流锅炉运行后发现，燃烧器附近区域水冷壁左右侧墙中部水冷壁管的向火侧外壁存在高温腐蚀现象。
高欢华电内蒙古能源有限公司土默特发电分公司 014100摘要：某超临界直流锅炉运行后发现，燃烧器附近区域水冷壁左右侧墙中部水冷壁管的向火侧外壁存在高温腐蚀现象。
分析了水冷壁高温硫腐蚀的形成过程，提出了超音速电弧喷涂涂层在阻止高温腐蚀方面的优势，介绍了超音速电弧喷涂工艺及涂层特性。
对锅炉水冷壁管进行电弧喷涂后，提高了管壁表面的耐磨、耐腐蚀性能。
关键词：超临界锅炉；对冲燃烧锅炉；高温硫腐蚀对于超临界机组，不论是四角切圆燃烧方式还是前、后墙对冲燃烧方式的直流锅炉，燃用煤的硫含量S。
平均值在1．5％以上时，几乎都出现高温腐蚀。
四角切圆燃烧锅炉高温腐蚀的部位在燃烧器及偏上区域，高温腐蚀区与挂渣严重区域一致；前、后墙对冲燃烧锅炉高温腐蚀多发生在未装燃烧器的两侧墙，机组一般运行2～3年后便需要更换部分腐蚀明显的水冷壁管。
一、概况600MW锅炉超临界压力变压运行、单炉膛、平衡通风、固态排渣、Π 形布置的本生直流锅炉，锅炉下部水冷壁及灰斗采用螺旋管圈，上部采用一次垂直上升管屏。
低 NOx 轴向旋流燃烧器前后墙布置，采用对冲燃烧方式。
配置正压直吹制粉系统，前墙从上至下布置 B，D，F 磨煤机，后墙从上至下布置 A，C，E 磨煤机。
每台磨煤机带 1 层燃烧器，磨煤机能长期带额定负荷运行，发现燃烧器高度区域水冷壁左右侧墙向火侧外壁高温腐蚀严重。
进行了局部换管。
经统计实际入炉煤的煤质资料，电厂实际用煤中硫的质量分数最高达1.50% ，与设计煤种硫的质量分数 0.82% 相差较大。
为寻求合理的解决方案，相关技术人员对兄弟电厂进行了调研。
众所周知，解决劣质煤的稳定燃烧与防止高温腐蚀的发生，在许多技术的应用上是矛盾的，运行调整和设备改造效果并不是很理想，且无特别成熟的经验。
660MW超临界对冲火焰锅炉水冷壁高温腐蚀原因探究
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。
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。
350MW超临界直流空冷机组锅炉水冷壁高温硫腐蚀探析
350MW超临界直流空冷机组锅炉水冷壁高温硫腐蚀探析摘要：火力发电厂锅炉高温硫腐蚀是目前锅炉普遍存在的现象,它会引起水冷壁管壁腐蚀减薄,炉管强度降低失效,严重时引起锅炉爆管泄漏,造成机组停运。
关键词：锅炉；水冷壁；高温硫腐蚀一、设备概况国电投宁夏能源业临河发电分公司为全国首台350WM超临界直接空冷机组，两台锅炉型号为DG1147/25.4-II2，均于2011年投入商业运行。
锅炉设计煤质硫份0.48%，机组投运后，随着煤炭市场的恶化，实际入炉煤一般在1%-2.5%之间，2014年机组检修期间发现#1锅炉水冷壁存在高温硫腐蚀现象，但腐蚀减薄比较轻微，对水冷壁进行了电弧喷涂。
2015年和2016年对#2锅炉受热面检查过程中发现两侧墙水冷壁高温硫腐蚀情况严重，对超标的管子进行了大面积更换，并对水冷壁进行了电弧喷涂，#1、#2锅炉还在水冷壁上加装了贴壁风装置。
二、高沮硫腐蚀产生的机理1高温硫化高温硫化是指高温下金属与硫反应而导致的腐蚀，通常情况下是指高温下金属与气体硫、有机碱发生的反应。
金属与硫反应的速度比氧化反应快得多。
同时对大多数金属来说，硫是一种更强烈更具腐蚀性的氧化剂，硫化腐蚀危害更大。
氧化性含硫环境中，虽有硫化腐蚀的发生，但是腐蚀以高温氧化为主。
其主要原因为：①硫化物的扩散系数大于氧化物的扩散系数；②硫化物的稳定相的数目多。
③硫化物的熔点比氧化物低，金属壳与这些硫化物形成低熔点的共晶物，进而导致加速硫化。
④金属硫化物的分子体积大于氧化物。
硫化物产生的应力比氧化物产生的应力大得多，易使硫化层破裂，从而加速金属的硫化。
2高温混合气氛下的硫化一氧化高温混合气氛下的硫化一氧化腐蚀是在含氧和硫的混合气氛下，金属受到氧化、硫化或硫化一氧化为主的腐蚀。
因为实际工业环境中往往是含氧和硫的混合气氛，因此这类腐蚀带有普遍性。
可以分成以下几种情况①在气氛中的氧化分压高于氧化物的分解压时，反应主要是氧化形成的氧化物。
超临界直流锅炉水冷壁管高温硫腐蚀的成因及防治
同时送检的还有水冷壁向火侧正面的片状脱落 物（如图 2）以及鳍片相应部位的层状脱落物样品（如 图 3）。
对于超临界机组，不论是四角切圆燃烧方式还 是前、后墙对冲燃烧方式的直流锅炉，燃用煤的硫含 量 St.ar 平均值在 1.5%以上时，几乎都出现高温腐蚀。 四角切圆燃烧锅炉高温腐蚀的部位在燃烧器及偏上 区域，高温腐蚀区与挂渣严重区域一致[1]；前、后墙对 冲燃烧锅炉高温腐蚀多发生在未装燃烧器的两侧墙， 机组一般运行 2~3 年后便需要更换部分腐蚀明显的
1 样品概况和目测观察
前、后墙对冲燃烧的直流炉前、后墙各布置 3 层 燃烧器，每层 4 只。层间距为 5 m，燃烧器列间距为 3.7 m，上层燃烧器中心线距屏底距离约为 28.5 m，下 层燃烧器中心线距冷灰斗拐点距离为 2.4 m。最外侧 燃烧器中心线与侧墙距离为 4.2 m。送检腐蚀水冷壁 管样取自中间层没有燃烧器的侧墙，管样位于中间层 燃烧器上 1 m，标高位置 29.5 m，其外部形貌见图 1。
KEYWORDS：supercritical；concurrent boiler；water wall tube； high temperature sulfur corrosion；energy spectrum analysis；X ray diffraction analysis
摘要：当超临界直流锅炉燃用煤的硫含量 St.ar平均值在 1.5%以 上时，一般会出现高温腐蚀。通过对某超临界前、后墙对冲燃 烧直流锅炉所送检的水冷壁管烟气侧腐蚀状况，采用目视、体 视镜、电镜、能谱以及 X 射线衍射分析等方法进行检查分析， 确定了高温硫腐蚀的产物，并对成因进行分析，然后提出防治 的措施和建议，为预防高温硫腐蚀提供参考。
1000MW超超临界锅炉高温腐蚀分析及对策
1000MW超超临界锅炉高温腐蚀分析及对策作者：王金玉来源：《装饰装修天地》2017年第17期摘要：火力发电是我国目前最主要的发电形式，而大容量、高参数的超（超）临界机组是火力发电的主力军，其较高的蒸汽压力温度参数，对机组热效率和经济性有很大提升，同时超（超）临界的燃煤锅炉在运行过程中，炉内温度可达1600℃以上，其水冷壁壁温比亚临界机组高得多，超（超）临界锅炉水冷壁频繁发生高温腐蚀现象，因此研究高温腐蚀产生的条件，对于避免由于高温腐蚀的原因造成安全事故至关重要。
因此，文章结合某1000MW超超临界锅炉实际状况，探讨高温腐蚀原因及对策。
关键词：1000MW超超临界锅炉；高温腐蚀；对策1 前言电站锅炉水冷壁区域高温腐蚀是燃煤发电厂普遍存在的问题，也是影响电力安全生产的主要因素之一。
高温腐蚀即金属高温受热面在高温烟气环境下在管壁温度较高处所发生的烟气侧金属腐蚀，腐蚀可使水冷壁壁厚减薄，强度降低，容易造成爆管、泄漏等事故，导致机组发生非计划停运，严重影响火电机组运行的安全性、经济性以及整个电网的安全生产和调度。
2 锅炉概况某电厂8号机组于2009年7月投产，锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司、BHK、BHDB制造的DG3000/26.15型，额定蒸发量时锅炉主要参数：蒸发量为2888.5t/h，过热器出口蒸汽压力为26.11MPa（a），过热器出口蒸汽温度为605℃，省煤器进口给水温度为298.5℃。
采用单炉膛、一次中间再热、平衡通风、运转层以上露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型。
制粉系统采用正压直吹式，配6台BBD-4360型双进双出钢球磨；燃烧器为低NOx旋流式HT-NR3煤粉燃烧器，分上下3层，共48只，前后墙对冲布置；配风采用有内分隔仓的大二次风箱，并设有燃尽风。
设计煤种为兖矿煤和济北煤矿的混煤，设计煤种的收到基硫Star不大于0.6%。
水冷壁分为上下两部分，下部水冷壁（包括冷灰斗水冷壁、中部水冷壁）采用螺旋盘绕膜式管圈，上部水冷壁为垂直管段。
超音速电弧热喷涂技术在锅炉受热面防磨防腐蚀中的运用
超音速电弧热喷涂技术在锅炉受热面防磨防腐蚀中的运用摘要：利用超音速电弧热喷涂技术对锅炉受热面进行喷涂，是一种先进有效的防护方法。
研究与经验表明，通过正确的施工，SAM高铬稀土合金涂层对锅炉受热面起到良好的防磨效果，而PS45高镍铬合金涂层能起到良好的防腐蚀效果，并且涂层对锅炉传热无明显影响。
关键词：磨损；腐蚀；超音速电弧热喷涂；丝材；传热锅炉是火电厂三大主机之一，现代电厂对它的运行可靠性、安全性要求越来越高。
据有关资料统计，锅炉“四管”爆漏导致的非计划停运时间占火电厂总的非计划停运时间40%左右，损失电量约占总损失电量的50%以上。
引起炉管爆漏的原因很多，而磨损与腐蚀为常见和主要的部分。
实践证明，炉管磨损并不是大面积的均匀磨损，只有在燃烧器、吹灰器喷口附近，烟气走廓区域及管排上几层管子迎风面才发生较严重的磨损，这部分约占整个炉管受热面积的20%。
目前较常采用的加防磨瓦防止磨损的方法有在运行中易变形、移位、烧损等缺点，如汕尾电厂2008年进行的两次小修均发现大量防磨瓦脱落、变形，更换率达70%，并且大量的防磨瓦对锅炉的热效率也存在影响。
另锅炉在使用过程中，因工作温度高、燃料含硫，水冷壁管受到的硫化物型高温腐蚀也是一个较难解决的问题。
水冷壁管一旦受腐蚀严重，无论是更换管壁还是停产的损失都相当之大。
因此有必要寻求一种更加有效、经济、先进的防磨、防腐蚀办法，提前实施，防范未然，保证锅炉受热面安全稳定的运行，减少或避免非计划停运。
电弧热喷涂热喷涂为利用热源将喷涂材料熔化或软化，并以一定速度喷射到基体表面形成涂层的方法。
常见的热喷涂方法有火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂等。
而电弧喷涂是利用燃烧于两根连续送进的金属丝之间的电弧来熔化金属，用高速气流把熔化的金属雾化，并对雾化的金属粒子加速使它们喷向工件形成涂层的技术。
近年来，超音速电弧热喷涂技术研制和应用成功，被广泛运用到钢结构防磨损、防腐蚀，设备的强化和修复方面上。
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谢 卫国： 超 临界 对冲 燃烧锅 炉高温硫 腐蚀 分析 及 电弧喷 涂 防腐应 用
ｅ＋Ｓ— ÷ ’ ｅ Ｓ。
・ １ ７・
具有 良好 塑性 的金 属 黏 合 相 ， 构 成 抗 磨 损性 能优 异 的涂 层体 系 。涂层 中的微观 结构 与 冲蚀 颗 粒有一 定
的配 比要 求 。
能长 期 带 额 定 负 荷 运 行 。煤 粉 细 度 （ 设 计 煤种 ）
Ｒ９ ｏ＝ １ ７％ 。
图１ 水 冷 壁 左 右 侧 墙 向火 侧 外 壁 高 温 腐 蚀
冲 向两 侧水 冷壁 ， 煤 粉在水 冷壁 附 近燃烧 产生 高温 ，
山西 兴能 发 电有 限 责任 公 司 ３锅 炉 投 产运 行
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ３— ２ ６
Ｆ ｅ Ｓ＋Ｓ 。
定浓 度 的 Ｈ Ｓ和 Ｓ ０ 存在 时 ， 便 生成 硫
２Ｈ２ Ｓ＋Ｓ Ｏ２— — Ｈ２ Ｏ ＋３ Ｓ。
（ ２ ） 在 还原性 条件 下 ， 硫直接与 Ｆ ｅ 发 生 反 应 生
成Ｆ ｅ Ｓ ， 即
第 ７期
关键词 ： 超临界锅炉 ； 对 冲燃烧锅炉 ； 高温硫腐蚀 ； 超音速 电弧喷涂
中图分类号 ： Ｔ Ｋ ２ ２ ４ ． ９ ５ 文 献标 志 码 ： Ｂ 文章 编号 ： １ ６ ７ ４—１ ９ ５ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７— ０ ０ １ ６— ０ ２
１ 机 组 概 况
（ ３） Ｈ Ｓ能 通 过 Ｆ ｅ Ｏ 层 ， 与 磁 性 氧 化 铁 层
Ｆ ｅ Ｏ 中复 合 的 Ｆ ｅ Ｏ发生反 应
Ｆｅ Ｏ ＋Ｈ２ ） 构 成 防腐 特 种 丝 材 的 粉 芯 采 用 了 团 聚 工
（ ４ ）高 温 条 件 下 ， Ｆ ｅ Ｓ会 被 继 续 缓 慢 氧 化 成
导致煤粉冲刷水冷壁并形成腐蚀性气氛 ； 同时， 水冷 壁两侧墙 附近 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 加而加 重 ， 使两侧 墙 附近 易
形成还原性气氛和腐蚀性气体 ， 因此 ， 对冲燃烧锅炉 的腐 蚀部 位一 般在 水冷壁 两侧 墙 。
水 冷壁 高 温硫 腐 蚀 是一 个 比较 复杂 的过 程 ， 它 与 炉膛管 壁 附近 的温度 、 气体 成分 、 煤质 和煤 粒 的运 动状 况有 关 。煤 的硫 分 越 高 ， 燃 烧后 腐 蚀 性 物 质 含 量 就越 高 ， 与水 冷 壁发生 化学 反应 的可 能性 就越 大 。
１年 后 ， 发 现燃 烧 器 高 度 区域 水冷 壁 左 右 侧墙 向火 侧外 壁高 温腐蚀 严 重 （ 如 图 １所示 ） ， 进行 了局 部换 管 。经统 计实 际入 炉 煤 的煤质 资料 ， 电厂 实 际 用煤 中硫 的质 量分 数最 高达 １ ． ５ ０ ％， 与设 计 煤种 硫 的质
Ｆ ｅ ３ Ｏ ４ ， 即
３ Ｆ ｅ Ｓ＋５ ０ ２— — Ｆ 。 ３ Ｏ４＋３ Ｓ Ｏ ２ 。
艺， 使各组分在每个颗粒 中都 占据相同的质量 比， 保 证 了涂 层成 分 的均 质性 ， 避 免 了传 统 混 合 法 存 在 的
量分数 ０ ． ８ ２ ％相差较大。为寻求合理的解决方案，
相关 技术 人员 对 兄 弟 电厂进 行 了调 研 。众 所 周 知 ， 解决 劣质 煤 的稳定 燃 烧 与 防 止 高 温腐 蚀 的发 生 ， 在 许 多技术 的应 用上 是 矛 盾 的 ， 运 行 调 整 和设 备 改 造
效果 并不 是很 理想 ， 且无 特 别成熟 的经 验 。
摘
要： 以山西兴能发 电有 限责任公 司超 临界对 冲燃烧直流锅炉为例 ， 描述 了水冷壁 高温硫腐蚀 的形成过程 ， 提 出了超
音速 电弧喷涂涂层在 阻止 高温腐蚀方 面的优势 ， 介绍了超音速 电弧喷涂工艺及 涂层特性 。对锅 炉水冷壁 管进 行 电弧 喷 涂后 ， 提高 了管壁表面 的耐磨 、 耐腐蚀性 能。
山西兴能发电有限责任公 司二期工程 （ ２ × ６ ０ ０ ＭＷ） 锅 炉为 Ｈ Ｇ一 ２ ０ ０ ０ ／ ２ ５ ． ４一Ｙ Ｍ１ ２型一 次 中 间再
热、 超 临界压 力变 压运行 、 带 内置式 再循 环泵 启动 系
统、 单 炉膛 、 平衡通风 、 固态排 渣 、 全 钢架 、 全悬 吊结
大型锅炉水冷壁高温硫腐蚀过程如下 ： （ １ ） 在炉膛 内 ， 烟气 温 度 一 般 在 ８ ０ ０ ｏ Ｃ以上 ， 煤
粉 中的黄铁 矿 （ Ｆ ｅ Ｓ ， ） 受热 分解 ， 反应 式 为
Ｆｅ Ｓ ｚ
一
２ 水冷壁 高温硫 腐蚀 的形成 过程
对 冲燃 烧锅 炉 的高温硫 腐蚀 通常 发生 在炉膛 两 侧 墙水 冷壁 上 ， 这 是 因为 对 冲燃 烧 锅 炉 通 常 采用 双 调 风旋 流燃 烧器 ， 前 后 墙 的 一次 风 相 碰 后 煤 粉气 流
构、 Ⅱ形 布 置 的本 生 直 流锅 炉 ， 锅 炉 下 部 水 冷 壁 及 灰 斗采 用 螺旋 管 圈 ， 上 部采用一次垂直上 升管屏。 ３ Ｏ个 低 Ｎ Ｏ 轴 向旋 流燃烧 器前后 墙 布置 ， 采 用对 冲 燃 烧方 式 。配置 正 压 直 吹制 粉 系 统 ， 前 墙从 上 至 下 布置 Ｂ， Ｄ， Ｆ磨 煤 机 ， 后 墙从 上 至 下 布置 Ａ， ｃ， Ｅ磨 煤 机 。每 台磨煤 机 带 １层 燃 烧 器 ， 任 意 ５台磨 煤 机
第３ ５卷 第 ７期
２ ０ １ ３年 ７月
华 电技 术
Ｈｕ ａ ｄｉ ａ ｎ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖｏ １ ． ３ ５ Ｎｏ． ７
Ｊ ｕ １ ． ２ ０ １ ３
超 临界对 冲燃 烧 锅 炉 高温 硫 腐蚀 分 析 及 电弧 喷涂 防腐应 用
谢卫 国
（ 山西兴能发电有限责任公司 ， 山西 太 原 ０ ３ ０ ２ ０ ６ ）