660MW機(jī)組鍋爐水冷壁高溫腐蝕原因分析及對策

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1、第34卷第5期華電技術(shù)Vo1．34No．52012年5月HuadianTechnologyMav．2012660MW機(jī)組鍋爐水冷壁高溫腐蝕原因分析及對策陳可露，饒紅建(華電新鄉(xiāng)發(fā)電有限公司，河南新鄉(xiāng)453000)摘要：某發(fā)電公司2臺660MW超臨界直流鍋爐出現(xiàn)水冷壁高溫腐蝕現(xiàn)象，指出了導(dǎo)致水冷壁發(fā)生高溫腐蝕的因素，對側(cè)墻水冷壁煙氣溫度及成分進(jìn)行了測試，分析了導(dǎo)致水冷壁發(fā)生高溫腐蝕的原因并提出了預(yù)防措施。關(guān)鍵詞：水冷壁；高溫腐蝕；原因分析；預(yù)防措施中圖分類號：TK224．94文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號：1674—1951(2012)05—0008—022鍋爐螺旋水冷壁的腐蝕主要發(fā)生在爐膛兩1設(shè)

2、備概況側(cè)墻中部，腐蝕范圍從下層燃燒器到B層吹灰器，某發(fā)電公司一期工程裝設(shè)2臺660MW燃煤汽水冷壁管明顯減薄且表面出現(xiàn)了凸凹不平的現(xiàn)象，輪發(fā)電機(jī)組，鍋爐型號為DG2100／25．4—111，為超腐蝕最嚴(yán)重部位在B，C層燃燒器高度側(cè)墻中部區(qū)臨界參數(shù)變壓直流本生型一次再熱、單爐膛、尾部雙域，爐膛側(cè)墻短吹灰器A2，B2，A9附近。經(jīng)測量，腐煙道、固態(tài)排渣、平衡通風(fēng)、露天布置的全鋼構(gòu)架n蝕后壁厚小于5．0mm的管子共56根(管子原規(guī)格形鍋爐，采用平行擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫。機(jī)組采用冷為38．1mm×7．5mm，材質(zhì)為SA一213T2)，總長約一次風(fēng)機(jī)雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)正壓直吹系統(tǒng)，前后185m，腐蝕狀

3、況如圖2所示。墻對沖燃燒，共24個(gè)HT—NR3型低NO旋流燃燒器，前后墻各3層，每層4個(gè)燃燒器。1，2機(jī)組分別于2007年4月19Et和8月22Et投產(chǎn)。2高溫腐蝕情況該發(fā)電公司在1，2機(jī)組C級檢修中發(fā)現(xiàn)2臺機(jī)組左右墻螺旋水冷壁均出現(xiàn)大面積的高溫腐蝕現(xiàn)象。1機(jī)組大面積腐蝕部位在標(biāo)高37—46in兩側(cè)墻中部區(qū)域，腐蝕嚴(yán)重的管子達(dá)120根，總長約600m，管壁最大減薄量超過1／3壁厚，A2，B2，A9吹灰器區(qū)域最薄處管壁已達(dá)4．0mm(管子原規(guī)格為圖22鍋爐被腐蝕的水冷壁管38．1mm×7．5mm，材質(zhì)為SA一213T2)，腐蝕狀況3導(dǎo)致水冷壁發(fā)生高溫腐蝕的因素如圖1所示。綜合各種類型高溫腐

4、蝕發(fā)生的條件，導(dǎo)致水冷壁發(fā)生高溫腐蝕的因素可概括為煤質(zhì)特性、管壁溫度和燃燒工況3個(gè)方面。(1)煤質(zhì)特性。燃用無煙煤和貧煤的鍋爐，煤的著火溫度相對較高，燃燒困難，容易出現(xiàn)不完全燃燒和火焰拖長的現(xiàn)象，形成的還原性氣氛會使腐蝕性增強(qiáng)。含硫量高的煤引起腐蝕的可能性較大，硫的含量越高，腐蝕性介質(zhì)的濃度就越高，游離硫和硫圖11鍋爐被腐蝕的水冷壁管化物含量也越大，同金屬管壁發(fā)生劇烈反應(yīng)的可能性也越大，從而破壞水冷壁管表面保護(hù)層。煤中氯收稿日期：2011—07—26：修回日期：2011—09—25和堿金屬成分含量過高，很容易引起鍋爐水冷壁管第5期陳可露，等：660MW機(jī)組鍋爐水冷壁高溫腐蝕原因分析及對策

5、·9·的高溫腐蝕?；曳蛛m不能直接對水冷壁管產(chǎn)生腐積分?jǐn)?shù)很小，一般<0．03％e，當(dāng)煙氣中還原性氣氛較蝕，但含灰量越大，對管壁的磨損就越大，失去保護(hù)強(qiáng)時(shí)，Hs的體積分?jǐn)?shù)大幅上升。試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)O：的層的管壁遭受高溫腐蝕的可能性也大大增加。因體積分?jǐn)?shù)<1．0％、CO的體積分?jǐn)?shù)大于滿量程此，磨損與高溫腐蝕有著密切的關(guān)系，煤中的灰分也(9．999％0)時(shí)，Hs的體積分?jǐn)?shù)可達(dá)0．20‰以上。對水冷壁高溫腐蝕產(chǎn)生間接的影響。試驗(yàn)期間測得HS的體積分?jǐn)?shù)最高達(dá)0．40％e，會對(2)管壁溫度。燃燒器區(qū)域附近水冷壁的熱流水冷壁產(chǎn)生較強(qiáng)烈的硫腐蝕。密度很大(200～500kW／m)，溫度梯度也很大，管試驗(yàn)時(shí)還發(fā)

6、現(xiàn)，4個(gè)工況下每層都有測點(diǎn)出現(xiàn)壁溫度為623～673K，管壁溫度越高，腐蝕速度較強(qiáng)的還原性氣氛，其中3個(gè)工況測出H：s的體積越快。分?jǐn)?shù)>0．2O‰。壁面處煙氣溫度變化較大，最低僅(3)高溫火焰沖刷水冷壁。煙氣中帶有微量氣780oC，緊貼水冷壁壁面處溫度可能更低。體(如s0，s0，HS，HC1)，它們會對管壁產(chǎn)生腐蝕機(jī)組高負(fù)荷時(shí)由于控制O的體積分?jǐn)?shù)，更容易作用，若高溫火焰沖刷水冷壁，則腐蝕產(chǎn)物極易被高出現(xiàn)部分區(qū)域缺氧，形成還原性氣氛。溫火焰中的灰粒和未燃盡的煤粉沖刷掉，露出新的5原因分析及預(yù)防措施表面，從而再腐蝕。腐蝕與磨損交替進(jìn)行，大大加快了腐蝕的速度。此外，火焰的沖刷和磨損加速了高在1

7、，2機(jī)組小修中，對管壁減薄量較大、壁溫腐蝕的發(fā)展。磨損最嚴(yán)重的部位集中在火焰有效厚小于5．0mm的側(cè)墻水冷壁管進(jìn)行了更換，對腐蝕沖刷水冷壁的區(qū)域內(nèi)，這也充分證明了磨損的影響。較重區(qū)域的側(cè)墻水冷壁管進(jìn)行噴涂處理。(4)煤粉的粗細(xì)程度。煤粉的粗細(xì)程度對腐蝕為減輕水冷壁管的腐蝕、吹損，根據(jù)煙氣溫度及也有較大的影響。煤粉越粗，越不易燃盡，導(dǎo)致火焰成分測試結(jié)果，考慮影響水冷壁高溫腐蝕的因素，結(jié)拖長，進(jìn)一步燃燒時(shí)，發(fā)生缺氧而形成還原性氣氛，合該