锅炉水冷壁高温腐蚀原因及预防措施
水冷壁高温腐蚀原因分析及调整策略

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

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

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

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

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。
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
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。
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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。