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1、鍋爐高溫腐蝕實驗研究摘?要：鍋爐高溫腐蝕，對鍋爐的安全經(jīng)濟運行有很大危害。該文分析了造成山東省電站鍋爐水冷壁高溫腐蝕的主要原因。經(jīng)過研究，提出了改進措施，并進行了實爐實驗研究。該文提出的措施為：(1)底層雙通道燃燒器區(qū)域采用側(cè)邊風(fēng)技術(shù)；(2)部分一次風(fēng)反切；(3)采用富集型煤粉燃燒器強化三次風(fēng)燃燒。經(jīng)過實爐的熱態(tài)實驗表明，該文所提出的改造方案，能夠解決高溫腐蝕問題。改造后，低負荷穩(wěn)燃及熱效率不受影響。采用該文提出的方法，解決高溫腐蝕問題，是成功的。????關(guān)鍵詞：鍋爐；高溫腐蝕；實驗研究1?引言???近年來，山東電網(wǎng)相繼有多臺鍋爐發(fā)生嚴重的
2、水冷壁高溫腐蝕，腐蝕最嚴重的鍋爐水冷壁最小壁厚僅1.3mm，腐蝕速度達2mm/a。各鍋爐發(fā)生高溫腐蝕的區(qū)域基本相近，即燃燒器出口射流下游區(qū)域，高度在燃燒器中心線附近，且管子向火側(cè)的正面點腐蝕得最快。水冷壁發(fā)生高溫腐蝕后，壁厚減薄，強度降低，容易造成爆管和泄漏，危及鍋爐安全運行。上述鍋爐都因高溫腐蝕使水冷壁管在較短時間內(nèi)減薄，不得不在檢修時大面積換管，不僅耗費材料，而且檢修時間延長，工作量增加，經(jīng)濟損失巨大。水冷壁高溫腐蝕問題己成為困擾山東省許多大型電廠鍋爐的痼疾。???通過調(diào)查及實驗發(fā)現(xiàn)，上述發(fā)生高溫腐蝕的鍋爐均為燃用貧煤的鍋爐，腐蝕區(qū)域均
3、存在強烈的還原性氣氛，嚴重腐蝕區(qū)域煙氣含O2量幾乎為零，而CO含量則高達10％以上，有的鍋爐局部區(qū)域CO甚至接近30％。腐蝕發(fā)生區(qū)域及腐蝕管子形態(tài)的化學(xué)組成都是相似的。高溫腐蝕的位置都是在噴燃器區(qū)域的四面水冷壁上。腐蝕的嚴重區(qū)域大都位于燃燒器出口射流的中下游。腐蝕區(qū)域的水冷壁向火側(cè)一般呈黑褐色，外層松軟，內(nèi)層堅硬，在剝落硬層后，垢狀物與水冷壁管結(jié)合面處呈孔雀藍光澤。本文經(jīng)過研究，提出了改進措施，并進行了實爐實驗研究。2?高溫腐蝕研究及措施[1]2.1?煤種問題???煤種是造成高溫腐蝕的主要原因之一。對發(fā)生高溫腐蝕鍋爐所燃用煤質(zhì)進行統(tǒng)計分析表
4、明，大部分鍋爐的燃煤含硫量均在1.2％以上，有些甚至高達2%~3％。高含硫量使煤在燃燒中產(chǎn)生更多的腐蝕性物質(zhì)，加速水冷壁的腐蝕。2.2?四角切圓燃燒方式造成爐內(nèi)燃燒風(fēng)粉分離???這是四角切圓燃燒鍋爐普遍存在的問題。一、二次風(fēng)射流噴出燃燒器后由于受到上游鄰角氣流的擠壓作用及左右兩側(cè)不同補氣條件的影響，使氣流向背火側(cè)水冷壁偏轉(zhuǎn)，此時剛性較弱的一次風(fēng)射流將比二次風(fēng)偏轉(zhuǎn)更大的角度，從而使一、二次風(fēng)分離。一、二次風(fēng)的剛性相差越大，這種分離現(xiàn)象越明顯。由于部分一次風(fēng)射流偏離了二次風(fēng)，煤粉在缺氧狀態(tài)下燃燒，在射流下游水冷壁附近形成局部還原性氣氛，這是引發(fā)
5、高溫腐蝕的一個重要原因。2.3特殊燃燒器的影響???近年來，隨著電網(wǎng)調(diào)峰壓力加大，許多電廠采取各種手段來降低鍋爐最低穩(wěn)燃負荷，特別是燃用貧煤機組，由于本身穩(wěn)燃條件較差，不得不通過改造燃燒器來保證鍋爐低負荷穩(wěn)燃的要求。在鍋爐改造中采用較多的是熱回流型燃燒器。熱回流型燃燒器的特點是在燃燒器出口區(qū)域存在強烈的回流區(qū)，籍此回流高溫?zé)煔饧訜嵋淮物L(fēng)粉氣流來強化燃燒；同時熱回流型燃燒器的出口面積相對于普通燃燒器也較大。上述特點造成熱回流型燃燒器的出口氣流剛性較弱，在上游氣流的作用下極易發(fā)生偏轉(zhuǎn)，造成煤粉氣流貼壁，引發(fā)高溫腐蝕。另外由于熱回流型燃燒器出口面
6、積較大，在設(shè)備改造時不得不壓縮二次風(fēng)的噴口面積來滿足其安裝要求，或者將原來的兩層一次風(fēng)噴口合并成一個大的熱回流燃燒器噴口，這樣做的結(jié)果是造成該燃燒器區(qū)域局部嚴重供風(fēng)不足，極易產(chǎn)生還原性氣氛引發(fā)高溫腐蝕。???濃淡燃燒器是另一種常用的降低NOx排放、改善煤粉著火條件及提高煤粉燃燒穩(wěn)定性的燃燒器。但對于上下濃淡燃燒器，濃股煤粉風(fēng)粉比例較低，如果不能設(shè)法強化其后期混合，則有可能導(dǎo)致還原性氣氛加強，增加高溫腐蝕的可能。為充分發(fā)揮濃淡燃燒技術(shù)的特點，根本途徑是使煤粉在進入燃燒器后，設(shè)法在其著火區(qū)域使煤粉在一次風(fēng)中實現(xiàn)局部濃淡分離，且隨著一次風(fēng)流動的發(fā)
7、展，借助于湍流擴散作用，濃縮煤粉與一次風(fēng)中的空氣自動混合，有利于著火及降低NOx排放量，而不會產(chǎn)生后期混合難的問題。這可能是正確利用濃淡燃燒技術(shù)的方向。2.4運行狀況的影響???燃燒對水冷壁高溫腐蝕的影響主要是燃燒工況不完善、燃燒切圓過大、鍋爐配風(fēng)不佳等原因造成煤粉在水冷壁附近強烈燃燒或直接沖刷水冷壁，水冷壁附近煙氣形成較重的還原性氣氛，腐蝕介質(zhì)大大增加，導(dǎo)致水冷壁高溫腐蝕的發(fā)生。???針對濰坊電廠的具體情況，防治高溫腐蝕的重點應(yīng)放在如何避免一、二次風(fēng)分離、提高壁面區(qū)域含氧量方面。本文提出的措施為：①底層雙通道燃燒器區(qū)域采用側(cè)邊風(fēng)技術(shù)；②部
8、分一次風(fēng)反切；③采用富集型煤粉燃燒器強化三次風(fēng)燃燒。3?實驗結(jié)果[2]3.1高溫腐蝕情況???常規(guī)的高溫腐蝕監(jiān)測通常以O(shè)2為主，但是通過分析以上幾種煙氣成分間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，用煙氣中
