鍋爐水冷壁高溫腐蝕原因及預(yù)防措施

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1、水冷壁高溫腐蝕的原因分析及預(yù)防措施我廠#2爐在本次B級檢修中發(fā)現(xiàn)水冷壁存在高溫腐蝕現(xiàn)象，高溫腐蝕區(qū)域大約在D層燃燒器與層燃燒器之間,在這一區(qū)域水冷壁高溫腐蝕后，壁厚明顯減薄，最薄處僅有5mm,因而強度降低，極易造成水冷壁爆管和泄漏，危及鍋爐安全運行。針對水冷壁高溫腐蝕問題,生產(chǎn)部、調(diào)度部、運行分場進行了多次分析和探討，認(rèn)為我廠水冷壁高溫腐蝕的原因大致有以下幾個原因：1、我廠燃煤為山西貧煤，該煤種含硫及硫化物較多，高含硫量使煤在燃燒中產(chǎn)生較多的腐蝕性物質(zhì)，直接導(dǎo)致水冷壁的高溫腐蝕。同時，由于近年來煤炭市場供求關(guān)系的轉(zhuǎn)換，煤質(zhì)難以得到保證，由于煤質(zhì)較雜多變，運行中往往引起煤粉變相，著火點推遲

2、，燃燒速度低等一系列問題。2、我廠鍋爐為亞臨界鍋爐，飽和水溫約為360℃，水泠壁溫度可達400℃，在該條件下管壁被氧化，使受熱面外表形成一層Fe2O3和極細的灰粒污染層，在高溫火焰的作用下，灰分中的堿土金屬氧化物（Na2O、K2O）升華，靠擴散作用到達管壁并冷凝在壁面上，與周圍煙氣中的SO3化合生成硫酸鹽。管壁上的硫酸鹽與飛灰中的Fe2O3及煙氣中的SO3作用，生成復(fù)合硫酸鹽，復(fù)合硫酸鹽在550℃-710℃范圍內(nèi)呈液態(tài)，液態(tài)的復(fù)合硫酸鹽對管壁有極強的腐蝕作用。3、我廠入爐煤粉長期偏向，造成煤粉直接沖刷水冷壁，在水冷壁附近區(qū)域造成還原性氣氧，導(dǎo)致高溫腐蝕。4、我廠為四角切圓燃燒鍋爐。當(dāng)一、

3、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，從而引發(fā)高溫腐蝕。我廠對水冷壁高溫腐蝕問題十分重視，多次請教電研院專家并邀請來我廠進行考察分析指導(dǎo)，并于華北電力大學(xué)合作，針對水冷壁高溫腐蝕問題進行了專題研究。專家認(rèn)為用煙氣中的O2含量來監(jiān)測高溫腐蝕存在一定的局限性。在低氧狀態(tài)下，CO含量的高低反應(yīng)了煙氣還原性氣氛的強弱，

4、同時CO與H2S之間也存在直接關(guān)系。當(dāng)近壁煙氣中CO含量較低時(如小于3%)，可以認(rèn)為煙氣處于弱還原性或接近中性氣氛狀態(tài)，此時H2S的含量也相應(yīng)較低，雖然氧量不足，但水冷壁發(fā)生高溫腐蝕的可能性非常?。恢挥挟?dāng)近壁煙氣中CO含量較高時，煙氣處于強還原性氣氛，同時存在大量的H2S等氣體，才易造成水冷壁高溫腐蝕。通過上述水冷壁形成高溫腐蝕的原因分析，結(jié)合專家提出的建議，我們制定了以下預(yù)防水冷壁高溫腐蝕的措施。1、控制煤粉細度R90控制在10～13％之間，防止煤粉過粗，以保證燃料在爐膛內(nèi)及時燃盡，避免火焰直接沖刷水冷壁。2、一次風(fēng)的控制方式：無論負荷高低，一次風(fēng)速應(yīng)控制在23～25米/秒，混合溫度

5、控制在210～230℃度之間，高負荷運行時，由于給粉量大，一次風(fēng)壓可適當(dāng)提高到4.0～4.5kpa，以滿足帶負荷的需求；當(dāng)負荷低于220MW時，應(yīng)控制一次風(fēng)壓在3.5～4.0kpa，并盡量采用集中燃燒方式，以有利于低負荷穩(wěn)燃；3、二次風(fēng)速控制方式：正常運行二次風(fēng)速應(yīng)控制在35～45m/s，對應(yīng)的二次風(fēng)壓在0.6～1.1kpa，根據(jù)負荷變化情況適當(dāng)控制。但要特別注意低負荷運行時，二次風(fēng)壓最低不得低于0.8kpa，因為低于0.8kpa二次風(fēng)速過低會造成火焰鐵墻，產(chǎn)生高溫腐蝕；4、過熱器后氧量正常運行應(yīng)控制在4～6％，高負荷運行時，在允許情況下盡量控制在4～5％，低負荷運行應(yīng)適當(dāng)控制到5～7％

6、；5、當(dāng)負荷低于190MW時，盡量少投火嘴，防止一次風(fēng)粉濃度過低，風(fēng)速過高，影響燃燒的穩(wěn)定性。應(yīng)采用集中燃燒方式，投用火嘴12～14只，關(guān)閉A、B層周界風(fēng)，控制A、B層給粉機轉(zhuǎn)速在450～550rpm，一次風(fēng)總風(fēng)壓為3500～3800Pa；二次風(fēng)總風(fēng)壓為800～1000Pa；7、過熱器后氧量為5～7%；8、爐膛負壓－100±50Pa；9、二次風(fēng)配風(fēng)方式，AA為100%，根據(jù)情況，可關(guān)閉AB層二次風(fēng)門，其它運行層二次風(fēng)門開度為80～100%，停用層的火嘴應(yīng)關(guān)閉相應(yīng)的二次風(fēng)門；10、合理控制給粉機轉(zhuǎn)速，保持下粉的均勻性，發(fā)現(xiàn)給粉機自流，應(yīng)及時減少給粉機轉(zhuǎn)速，同時將自動切為手動，防止鍋爐熱量發(fā)

7、生大幅度變化。11、如一次風(fēng)管混合溫度低于190℃時，需要將給粉機轉(zhuǎn)速降到最低或停止給粉機進行吹管，應(yīng)投油助燃。12、制粉系統(tǒng)運行：調(diào)整制粉系統(tǒng)在最佳出力下運行，維持磨煤機出口溫度在90－100℃，低負荷時應(yīng)盡量避免啟停制粉系統(tǒng)。13、低負荷運行時，應(yīng)特別加強爐膛負壓的控制，在進行風(fēng)量調(diào)整時，調(diào)節(jié)幅度不宜過大。14、正常運行，粉倉粉位必須保持在3.5米以上，以防給粉機自流。15、低負荷運行時，若發(fā)現(xiàn)煤質(zhì)發(fā)生變化，影響燃燒的穩(wěn)定性，應(yīng)