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1、第32卷第1期華電技術(shù)V01．32No．12010年1月HuadianTechnologyJan．2010鍋爐水冷壁高溫腐蝕的原因及對(duì)策劉兆俊(中國(guó)石化勝利石油管理局勝利發(fā)電廠，山東東營(yíng)257087)摘要：勝利發(fā)電廠1鍋爐在2008年7月小修期間，發(fā)現(xiàn)鍋爐水冷壁管存在大面積高溫腐蝕現(xiàn)象，經(jīng)檢查共有129根水冷壁管減薄超標(biāo)，小修期間予以更換。通過(guò)對(duì)該廠1鍋爐水冷壁管高溫腐蝕現(xiàn)象的分析，找出了產(chǎn)生高溫腐蝕的原因，制訂了防范措施，消除了鍋爐安全運(yùn)行的隱患。關(guān)鍵詞：鍋爐；水冷壁；水冷壁管減??；高溫腐蝕；燃燒調(diào)整中圖分類號(hào)：TK223
2、．31文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號(hào)：1674—1951(2010)01—0043—031機(jī)組概況次風(fēng)口S。一勝利發(fā)電廠一期2臺(tái)鍋爐系東方鍋爐廠生產(chǎn)的DG670／13．7—8A型超高壓、一次中間再熱、單汽包自然循環(huán)、固態(tài)排渣、燃用貧煤鍋爐，該爐呈n形布一置，中間儲(chǔ)倉(cāng)式熱風(fēng)送粉，配備200MW汽輪發(fā)電機(jī)次風(fēng)口DD組，分別于1992年、1993年投產(chǎn)。鍋爐爐膛尺寸為嗣一11．92m寬、l0．88m深，容積熱負(fù)荷Q、．：4．73×10kJ／(m·h)；鍋爐設(shè)計(jì)效率90．13％，再熱蒸汽溫度盟一為540℃，給水溫度245℃，熱風(fēng)溫度340o
3、C，排煙溫度153℃。鍋爐燃燒器分上、下2組集中布置，燃燒次風(fēng)口C幢一器結(jié)構(gòu)布置圖如圖1所示。燃燒器的1、3角對(duì)沖，2、4角相切形成直徑為736mm的假想切一圓，每角有6層二次風(fēng)口(含油配風(fēng))，最上面有2二次風(fēng)口BC一(上油槍)層三次風(fēng)口。燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。設(shè)計(jì)煤種為晉中貧煤，其煤質(zhì)成分為：收到基碳，64．89％；收二次風(fēng)口BB一到基氫，2．83％；收到基氧，2．40％；收到基氮，0．98％；收到基硫，1．08％；收到基水分，6．00％；空氣干燥基水分，0，78％；收到基灰分，(21．8±5)％；母一干燥無(wú)灰基揮發(fā)分，
4、(15．7±2)％；收到基低位發(fā)熱量，(23873．1±1)kJ／kg。一該廠一期2臺(tái)機(jī)組分別于1999年、2000年改造增容為2x220MW，并于1999年對(duì)1鍋爐三次二次風(fēng)口AA一(油槍)風(fēng)進(jìn)行了反旋改造，2005年將1鍋爐燃燒器改造為水平濃淡燃燒器，改造后的鍋爐在穩(wěn)燃、節(jié)能及環(huán)保方面達(dá)到了預(yù)期效果。2008年7月1機(jī)組小修圖1燃燒器結(jié)構(gòu)布置圖期間，檢修人員在檢查鍋爐水冷壁時(shí)發(fā)現(xiàn)噴燃器區(qū)表1燃燒器設(shè)計(jì)參數(shù)域水冷壁存在高溫腐蝕現(xiàn)象，整個(gè)爐膛水冷壁產(chǎn)生高溫腐蝕的區(qū)域如圖2所示，其高度位置在二次風(fēng)口AA到三次風(fēng)口S之間。收稿日
5、期：2009—08—12·44·華電技術(shù)第32卷FeO+H2S———f’eS+H2O。。＼＼(4)硫化亞鐵FeS緩慢氧化而生成黑色的磁性氧化鐵＼／／，3FeS+502—F3O4+3SO2。從上述過(guò)程可知，引發(fā)水冷壁高溫腐蝕的根本原因是：煤中含硫高，未燃盡煤粉沖刷水冷壁并形成＼局部還原性氣氛，水冷壁管壁溫度較高。2．21鍋爐水冷壁產(chǎn)生高溫腐蝕的原因1角4角該廠1鍋爐投產(chǎn)后，運(yùn)行狀況一直良好，16年圖21爐高溫腐蝕位置示意圖間從未發(fā)生過(guò)高溫腐蝕現(xiàn)象，但該爐組在2008年3_-6月的運(yùn)行工況較為特殊：一是鍋爐超負(fù)荷運(yùn)2水冷壁高溫腐
6、蝕原因分析行；二是為了控制排煙溫度，對(duì)進(jìn)入鍋爐的總風(fēng)量進(jìn)2．1水冷壁高溫腐蝕機(jī)理行了限制；三是由于當(dāng)時(shí)煤炭供應(yīng)緊張，該廠一期鍋鍋爐水冷壁向火側(cè)腐蝕有時(shí)稱為“還原氣氛腐爐燃用了含硫量較高的混雜劣質(zhì)貧煤。這一特殊的蝕”，水冷壁向火側(cè)的腐蝕不可能發(fā)生在燃燒區(qū)的運(yùn)行工況是造成水冷壁高溫腐蝕的重要因素。氧化性氣氛中，而是發(fā)生在不完全燃燒中形成的一該廠1爐水冷壁管規(guī)格為60mm×6mm，材氧化碳的還原氣氛中，此時(shí)未經(jīng)燃燒的炭粒飛向爐質(zhì)為20G，金相人員對(duì)產(chǎn)生高溫腐蝕的水冷壁管進(jìn)管表面時(shí)，同時(shí)釋放出揮發(fā)硫和氯化物，對(duì)金屬產(chǎn)生行了檢查測(cè)厚，
7、從檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)鍋爐乙側(cè)水冷壁管硫化物作用，加速腐蝕。當(dāng)持續(xù)燃燒不良或脈動(dòng)火(靠近3角處)腐蝕相對(duì)嚴(yán)重，在一次風(fēng)口C的高焰沖擊爐墻時(shí)，形成高溫和燃料過(guò)剩的腐蝕環(huán)境，在度位置從左數(shù)第11，12，13，14，15，16，17，22，26，此環(huán)境中有利于產(chǎn)生鈉和磷的硫酸鹽，其熔點(diǎn)只有27，28，3O，31，37，38根水冷壁管測(cè)量數(shù)值分別為427℃。水冷壁溫度越高，各種腐蝕物越容易形成，4．24，4．51，4．15，3．74，3．38，3．16，3．13，3．23，有資料表明，在300～500℃范圍內(nèi)，管壁外表溫度每升高50℃，煙氣側(cè)
8、的腐蝕程度將增加1倍。3．36，3．47，3．30，3．47，2．96，3．02，3．55mm。鍋爐高溫腐蝕主要發(fā)生在燃用貧的煤鍋爐上，鍋爐的后墻水冷壁高溫腐蝕程度與乙側(cè)墻水冷壁基本相同，水冷壁向火側(cè)的正面點(diǎn)腐蝕速度最快。高溫腐蝕與甲側(cè)墻水冷壁次之，而前墻水冷壁管腐蝕相對(duì)較輕。煤種有很大關(guān)
