某电厂水冷壁高温腐蚀原因分析.pdf

1802023年第2 6 卷材料防腐石油和化工设备某电厂水冷壁高温腐蚀原因分析赵丹孙旭?张炳奇蒋涛卫冰洁张燕明刘欣？（1、内蒙古大唐国际锡林浩特发电有限责任公司内蒙古锡林浩特0 2 6 0 9 9)(2、大唐东北电力试验研究院有限公司吉林省长春市1 3 0 1 0 2)摘要某电厂C级检修过程中发现大量水冷壁高温腐蚀。经调查分析认为：炉内燃烧组织不良，造成火焰刷墙，主燃烧区缺氧，产生还原性气氛，且掺烧高硫煤是水冷壁高温腐蚀的主要原因；二次风差压较小，主燃烧器区二次风量减少，“风包粉”燃烧的效果减弱，增加了火焰刷墙风险，也导致水冷壁贴壁还原性气氛增加。关键词高温腐蚀主燃烧区火焰刷墙2022年，某电厂C级检修过程中发现大量水冷壁高温腐蚀。腐蚀区域主要集中在主燃烧区和燃尽风之间的区域，腐蚀呈现出典型的高温腐蚀特征。由于腐蚀导致剩余壁厚小于4.8 5mm的水冷壁管1 9 7 根，其中前墙8 7 根，后墙1 1 0 根，右墙0根，左墙0 根。经调查分析认为：炉内燃烧组织不良，造成火焰刷墙，主燃烧区缺氧，产生还原性气氛，且掺烧高硫煤是水冷壁高温腐蚀的主要原因；二次风差压较小，主燃烧器区二次风量减少，“风包粉”燃烧的效果减弱，增加了火焰刷墙风险，也导致水冷壁贴壁还原性气氛增加1-2 。1水冷壁检查情况1.1水冷壁结焦腐蚀检查水冷壁管共计1 1 1 0 根，除去燃烧器切角9 2根，前后墙各2 7 7 根，左右墙各2 3 2 根，除结焦位置水冷壁存在腐蚀减薄的情况，其它位置水冷壁均无腐蚀情况，结焦的位置描述如下：（1）炉前墙大面积结焦，结焦高度从A层至低位燃尽风层，有8 7 根位置发生结焦。高1 4m，宽5.5m，结焦面积7 7 m。（2）炉后墙大面积结焦，结焦高度从B层至高位燃尽风层，有1 1 0 根位置发生结焦，高1 2 m，宽7 m，结焦面积8 4m。（3）炉左墙未发生结焦。（4）炉右墙结焦面积较小，结焦高度从F层至OFA2层，有47 根位置发生结焦，高2 m，宽3m，结焦面积6 m。2腐蚀原因分析2.1火炉内切圆影响产生高温腐蚀的条件有两点，一是炉内温度较高，二是存在还原性气氛。从现场结焦及腐蚀出现的位置看，发生高温腐蚀最严重的地方位于主燃烧区和燃尽风之间的区域，该区域氧量最低，属于锅炉燃烧的还原区 3 。从炉内结焦腐蚀情况可以发现，结焦主要发生在前、后墙，前墙靠近1 号角、后墙靠近3 号角，且无结焦区域水冷壁均无腐蚀减薄情况发生，去除焦块，可以清晰发现未燃尽煤粉颗粒，说明炉内切圆偏斜，造成火焰刷墙，导致熔融态煤灰或未燃尽的煤粉接触水冷壁后，温度迅速降低，附着在水冷壁上形成渣块。结焦和高温腐蚀的分布特点表明，结焦和高温腐蚀相辅相成；结焦和腐蚀跟炉内燃烧组织存在较大关系 4。2.2运行方式对高温腐蚀的影响统计2 0 1 8 年-2 0 2 2 年磨煤机运行方式变化，330MW负荷及以下采用下层4台磨运行方式，330MW-430MW采用下层5台磨运行方式，43 0 MW负荷以上采用6 磨运行方式。2 0 1 8 年至2 0 2 2 年运行方式无变化。4号炉配风采用经典的束腰形配风方式，即上下层二次风门大，中间层小。周界风全关闭，二次风箱压力控制：6 0 0 MW维持在0.7 kPa-0.8kPa；450 MW维持在0.5kPa-0.6kPa；3 0 0 维持在作者简介：赵丹，女，在内蒙古大唐国际锡林浩特发电有限责任公司从事金属监督及特种设备监督工作。(上接1 8 4)181赵丹等某电厂水冷壁高温腐蚀原因分析第8 期0.3kPa-0.4kPa。由于煤质变差，一次风率占比升高，二次风率降低，2 0 2 0 至2 0 2 2 年二次风箱压力逐年呈减小趋势，为了维持住二次风箱压力，各二次小风门逐年有所关小。二次风差压较小，主燃烧器区二次风量减少，“风包粉”燃烧的效果减弱，二次风对水冷壁保护降低。3解决措施3.1做好燃烧器相关风门挡板的冷态检查工作，挡板开度、外部标识、DCS开度示值进行三对照，查找二次风箱压力变小原因。3.2全面检查煤粉分离器。进行煤粉细度调节挡板开度均匀性检查，分离器内一次风管入口分隔板的完整性检查。避免一次风管煤粉量偏差大造成近壁区域性还原性气氛强。3.3重视检修期间燃烧器检查，发现喷口变形、沉降、堵塞应及时修复。复核燃烧器安装角度（切角）是否正确。进行炉内动力场及一次风速热态调整工作。3.4加强水冷壁逢停必查的检修管理。充分利用机组停备、检修机会，做好受热面管防磨防爆检16.席芳星月，胡婷婷，付雪松，陈国清.Ti-15-3合金表面氧化物陶瓷复合涂层的制备与耐蚀性能 J.陶瓷学报,2 0 2 1,42(0 5):8 2 5-8 3 317.张琪,罗丽蓉,刘涛,秦子兰.船舶海水管系TC4钛合金的表面涂层与耐蚀性能 .金属热处理,2 0 1 9,44(0 1):1 8 5-1 8 918.钱江,赵满,姜祎.钛合金海水管路上舰应用影响与关键技术问题.舰船科学技术,2 0 1 9,41(0 9):55-6 0.19.李定刚,张勇强,刘月.不锈钢水密连接器在海水环境中防腐蚀新技术 .机电元件,2 0 2 1,41(0 5):43-46.收稿日期：2 0 2 3-0 2-2 0 修回日期：2 0 2 3-0 7-1 3查，跟踪检查水冷壁高温腐情况。4分析结论炉内燃烧组织不良，造成火焰刷墙，主燃烧区缺氧，产生还原性气氛，且掺烧高硫煤是水冷壁高温腐蚀的主要原因；二次风差压较小，主燃烧器区二次风量减少，“风包粉”燃烧的效果减弱，增加了火焰刷墙风险，也导致水冷壁贴壁还原性气氛增加。参考文献1余建飞，张明，刘忠秀.6 0 0 MW机组锅炉水冷壁高温腐蚀及原因分析 .湖北电力,2 0 1 4(8):4.2周颖驰.锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及对策 .热力发电,2 0 1 3(7):4.3洪立，江焯烨.6 0 0 MW超临界对冲锅炉水冷壁高温腐蚀分析及处理 .锅炉技术,2 0 1 6.4刘昕昶鄢晓忠敬佩李佩张艺漫吴爱军陈绍龙.6 6 0 MW超临界对冲火焰锅炉水冷壁高温腐蚀原因探究 .中国电力,2 0 1 7,50(5):7-12,45.收日期：2 0 2 3-0 3-1 0 修回日期：2 0 2 3-0 7-1 3