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《大型鍋爐高溫腐蝕》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、19石洞口電廠#1爐改造方案審查技術(shù)文件大型鍋爐水冷壁高溫腐蝕調(diào)研報(bào)告上海鍋爐廠有限公司二○○二年三月十五日上海鍋爐廠有限公司19石洞口電廠#1爐改造方案審查技術(shù)文件目錄1．前言………………………………………………………………22．產(chǎn)生高溫腐蝕的機(jī)理和條件……………………………………23．高溫腐蝕發(fā)生在大型貧煤鍋爐上的主要原因…………………34．大型鍋爐水冷壁高溫腐蝕的部位及預(yù)防措施…………………55．水平濃淡分離燃燒技術(shù)在防止高溫腐蝕方面的應(yīng)用…………76．石洞口電廠#3、#4爐改造情況……………
2、……………………117．大型鍋爐爐內(nèi)水冷壁發(fā)生高溫腐蝕的判據(jù)……………………148．結(jié)論………………………………………………………………15上海鍋爐廠有限公司19石洞口電廠#1爐改造方案審查技術(shù)文件1．前言我國(guó)許多地方的電廠，不少燃用無(wú)煙煤、貧煤、劣質(zhì)煙煤的大型鍋爐投運(yùn)后，爐內(nèi)水冷壁都不同程度的存在高溫腐蝕。這種情況，無(wú)論是在我國(guó)上海、哈爾濱、東方三大鍋爐廠自行設(shè)計(jì)制造的鍋爐，還是在國(guó)外日本三菱、法國(guó)斯坦因、英國(guó)巴布科克、加拿大巴威等公司設(shè)計(jì)制造的鍋爐，其燃燒器高溫區(qū)域，水冷壁都有高溫腐蝕現(xiàn)象發(fā)生，
3、而且遍及各種爐型。以水循環(huán)方式分，有自然循環(huán)、控制循環(huán)和直流鍋爐；以燃燒方式分，有四角切圓、前后墻對(duì)沖和W型火焰燃燒器等許多典型設(shè)計(jì)。通過調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)水冷壁管壁腐蝕速度一般為0.8~1.5mm/104h，腐蝕后的管壁減薄形貌較多，一般是分層減薄，而管壁向火側(cè)減薄較快。2．產(chǎn)生高溫腐蝕的機(jī)理和條件在燃煤鍋爐中，高溫腐蝕分三種類型：硫酸鹽型、氯化物型和硫化物型。硫酸鹽型腐蝕主要發(fā)生高溫受熱面上；氯化物型腐蝕主要發(fā)生在大型鍋爐燃燒器高溫區(qū)域的水冷壁管上；硫化物型腐蝕主要發(fā)生在大型鍋爐水冷壁管上。水冷壁的
4、高溫腐蝕通常是由這三種類型腐蝕復(fù)合作用的結(jié)果。硫酸鹽型高溫腐蝕的形成：在爐內(nèi)高溫下，煤中的NaCl中的Na+易揮發(fā)，除一部分被熔融的硅酸鹽捕捉外，有一部分與煙氣中的SO3發(fā)生反應(yīng)，形成Na2SO4；另一部分是易于揮發(fā)性的硅酸鹽，與揮發(fā)出的鈉發(fā)生置換反應(yīng)，而釋放出來(lái)的鉀，與SO3化合，生成K2SO4。而堿金屬硫酸鹽（Na2SO4、K2SO4）有粘性，且露點(diǎn)低。當(dāng)堿金屬硫酸鹽沉積到受熱面的管壁后會(huì)再吸收SO3，并與Fe2O3、Al2O3作用生成焦硫酸鹽（Na·K）2S2O7上海鍋爐廠有限公司19石洞口電
5、廠#1爐改造方案審查技術(shù)文件。這樣一來(lái)，受熱面上熔融的硫酸鹽（M2SO4）吸收SO3并在Fe2O3、Al2O3作用下，生成復(fù)合硫酸鹽（Na·K）（Fe·Al）SO4，隨著復(fù)合硫酸鹽的沉積，其熔點(diǎn)降低，表面溫升升高。當(dāng)表面溫升升高到熔點(diǎn)，管壁表面的Fe2O3氧化保護(hù)膜被復(fù)合硫酸鹽破壞，使管壁繼續(xù)腐蝕。另外，附著層中的焦硫酸鹽（Na·K）2S2O7。由于熔點(diǎn)低，更容易與Fe2O3發(fā)生反應(yīng)，生成（Na·K）3Fe（SO4）3，即形成反應(yīng)速度更快的熔鹽型腐蝕。氯化物型腐蝕的形成：在爐內(nèi)高溫下，原煤中的NaC
6、l中的易與H2O、SO2、SO3反應(yīng)，生成硫酸鹽（Na2SO4）和HCl氣體。同時(shí)凝結(jié)在水冷壁上的NaCl也會(huì)和硫酸鹽發(fā)生反應(yīng)，生成HCl氣體，因此，沉積層中的HCl濃度要比煙氣中的大得多，致使受熱面管壁表面的Fe2O3氧化保護(hù)膜破壞。有研究表明，這種情況在CO和H2濃度超過一定范圍的強(qiáng)還原性氣氛中則更為強(qiáng)烈。綜上所述，燃煤中的S、Cl、K、Na等物質(zhì)的存在是發(fā)生高溫腐蝕的內(nèi)在根源。而燃用劣質(zhì)煤所需要的氣流擾動(dòng)和較高的燃燒溫度，使煤粉火焰容易刷墻以及水冷壁附近可能出現(xiàn)還原性氣氛，為產(chǎn)生水冷壁高溫腐蝕
7、提供了充分條件。許多研究工作，提出了產(chǎn)生高溫腐蝕的條件，歸納如下：（1）燃煤中存在一定含量的S、Cl、K、Na等可產(chǎn)生高溫腐蝕的物質(zhì)；（2）水冷壁附近出現(xiàn)還原性氣氛和腐蝕性氣體；（3）水冷壁腐蝕區(qū)域的壁溫在320℃以上；（4）腐蝕產(chǎn)物的剝落，使得腐蝕能不斷地滲透內(nèi)層。1．高溫腐蝕主要發(fā)生在大型貧煤鍋爐上的原因上海鍋爐廠有限公司19石洞口電廠#1爐改造方案審查技術(shù)文件在調(diào)研中，我們發(fā)現(xiàn)山東省已投運(yùn)的18臺(tái)300MW機(jī)組中，燃用貧煤的10臺(tái)鍋爐，都出現(xiàn)了高溫腐蝕，而燃用煙煤的鍋爐則很少發(fā)現(xiàn)高溫腐蝕。在湖
8、北省漢川電廠投運(yùn)的4臺(tái)貧煤鍋爐上，也出現(xiàn)了不同程度的高溫腐蝕，其中#1爐曾于2001年8月因高溫腐蝕發(fā)生爆管，造成緊急事故停爐。在重慶珞璜、陜西渭河、河北西北坡等電廠均發(fā)生了類似問題。高溫腐蝕發(fā)生在大型貧煤鍋爐上的原因，是我們調(diào)研的主要任務(wù)?？偟膩?lái)說，有下列幾點(diǎn)：（1）劣質(zhì)煤著火困難，燃燒延遲，水冷壁附近未燃燼的煤粉顆粒增多，在一些區(qū)域造成缺氧，因而容易出現(xiàn)還原性氣氛和腐蝕性氣體，而使水冷壁腐蝕。在燃用高灰份劣質(zhì)煙煤或貧煤時(shí)，由于制粉系統(tǒng)、磨煤機(jī)等限制，煤粉變粗，在切
